2024氫燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應用分析

• 黃文玉 2024年2月22日 來源：互聯(lián)網 國家能源局 343 15
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氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。氫燃料電池對環(huán)境無污染。

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發(fā)生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。氫燃料電池對環(huán)境無污染。它是通過電化學反應，而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式--最典型的傳統(tǒng)后備電源方案。燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產生水和熱。如果氫是通過可再生能源產生的(光伏電池板、風能發(fā)電等)，整個循環(huán)就是徹底的不產生有害物質排放的過程。

干電池、蓄電池是一種儲能裝置，是把電能貯存起來，需要時再釋放出來;而氫燃料電池嚴格地說是一種發(fā)電裝置，像發(fā)電廠一樣，是把化學能直接轉化為電能的電化學發(fā)電裝置。另外，氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成，這是氫燃料電池的一項關鍵技術，它不僅要為氣體和電解質提供較大的接觸面，還要對電池的化學反應起催化作用。

作為氫能源下游利用重點的氫燃料電池車是指使氫或含氫物質與空氣中的氧通過燃料電池以產生電力，再以電力推動電動機，由電動機推動車輛運行的新能源汽車。以可再生能源為基礎的氫燃料電池汽車產業(yè)符合我國循環(huán)經濟發(fā)展的要求，市場潛力較大。氫燃料電池產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)不斷完善，包括氫氣制備、儲運、加注、燃料電池生產等環(huán)節(jié)。同時，隨著技術的進步和市場的擴大，氫燃料電池產業(yè)鏈上的企業(yè)數(shù)量也在不斷增加，形成了較為完整的產業(yè)鏈體系。

氫燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及應用分析

許多國家和地區(qū)已經認識到氫燃料電池的重要性，紛紛出臺政策鼓勵其發(fā)展。例如，中國已經明確表示要大力發(fā)展氫燃料電池產業(yè)，并在多個城市建立了氫燃料電池示范項目。這種政策支持將有助于推動氫燃料電池行業(yè)的快速發(fā)展。

我國目前以化石燃料制氫為主，其占氫能生產的64%左右，但隨著制氫技術的進步以及各個領域節(jié)能減排政策的推進，零排放可再生能源電解水制氫將是未來的主要發(fā)展趨勢。據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會，2012-2021年，我國氫氣產量保持逐年增長的發(fā)展態(tài)勢，2021年，我國的氫氣產量約為3342萬噸，同比增長33.68%?！笆奈濉币?guī)劃提出了對氫能發(fā)展的整體布局，頒布的政策內容覆蓋制儲運加等生產供給的各個環(huán)節(jié)，推動我國氫氣產量不斷攀升，2022年的冬奧會將氫能推上發(fā)展熱潮。

據(jù)國家能源局統(tǒng)計，2017-2022年，我國加氫站數(shù)量持續(xù)上升，但其增長速度降幅十分顯著。截至2022年，我國加氫站達到274個，同比增長25.69%。加氫站是氫能產業(yè)商業(yè)化發(fā)展的重要基礎設施，我國加氫設施產業(yè)處于發(fā)展初期，相關技術水平較為落后，加氫站采用的核心設備主要依賴于進口。隨著氫燃料電池的發(fā)展以及氫燃料電池汽車保有量的快速增長，市場對于加氫站建設及運營的參與熱度將不斷提高，疊加國家政策的引導，我國的加氫站數(shù)量將得到快速增長。

根據(jù)中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國氫燃料電池行業(yè)發(fā)展深度調研與未來趨勢預測報告》顯示：

從我國加氫站累計建成數(shù)量地區(qū)分布來看，截至2022年，廣東省累計建成加氫站為47座，以斷層優(yōu)勢居于全國首位;江蘇、山東分別以28座和27座加氫站位列二、三名;此外，河北、上海、北京、湖北、浙江、山西、四川按先后順序處于第四至第十名。綜合來看，我國加氫站主要集中分布與“3+2”示范城市群區(qū)，整體呈現(xiàn)出 “東多西少”的分布格局，主要系五大示范城市群聚集了大量的優(yōu)質產業(yè)資源和行業(yè)內高精尖的技術人才，得到了國家較多優(yōu)惠政策的重點扶持。，而東部地區(qū)的經濟發(fā)展水平較高，擁有雄厚的資金力量支持加氫站的建設。

2022年4月25日消息，英國倫敦帝國理工學院開發(fā)出一種氫燃料電池，它使用的催化劑由鐵而非稀有昂貴的鉑制成，降低了氫燃料電池的成本。2022年12月，中石化茂名石化氫燃料電池供氫裝置產出合格的99.999%高純氫。該項目日產氫能力達6400公斤，每年可向社會供應高純氫2100噸。

氫燃料電池技術的不斷創(chuàng)新和突破將為其應用提供更廣闊的空間。例如，廉價氫氣供應的增加、儲運成本的降低以及燃料電池效率的提高等都將推動氫燃料電池的廣泛應用。隨著氫燃料電池市場的不斷擴大，其產業(yè)鏈也將逐漸完善。這包括氫氣制備、儲運、加注、燃料電池生產等環(huán)節(jié)，以及相關的研發(fā)、制造和服務等領域。這將為氫燃料電池行業(yè)的未來發(fā)展提供有力支撐。

氫燃料電池市場未來發(fā)展趨勢預測

隨著全球對環(huán)境保護和減少碳排放的日益關注，清潔能源轉型已成為大勢所趨。氫燃料電池作為一種高效、清潔的能源轉換方式，能夠在交通、電力和工業(yè)等領域發(fā)揮重要作用，有望在未來幾十年內得到廣泛應用。總的來說，氫燃料電池行業(yè)未來發(fā)展前景廣闊，趨勢向好。隨著清潔能源轉型的加速、政策支持的加大、技術進步的推動以及產業(yè)鏈的完善，氫燃料電池有望在全球范圍內得到廣泛應用，為可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。

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