佐思汽研近日發(fā)布《2020年全球和中國燃料電池市場和趨勢研究報告》,展示全球和中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。 氫能源作為戰(zhàn)略性高效的清潔能源,正在受到國內(nèi)外的廣泛重視,正在處于產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的階段。氫燃料電池具有燃料能量轉(zhuǎn)化率高、噪音低以及零排放等優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于汽車、輪船、列車等交通工具以及固定電站等方面。 燃料電池一直受到各國政府和企業(yè)的關(guān)注,其研發(fā)、示范和商業(yè)化應(yīng)用的資金投入不斷增加。目前氫能和燃料電池已經(jīng)在一些細分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化,其中最大的市場是汽車領(lǐng)域。從汽車行業(yè)的生命周期來看,目前傳統(tǒng)燃油車處于相對成熟階段,在新能源汽車高速發(fā)展倒逼下,傳統(tǒng)車企加速轉(zhuǎn)型,部分國內(nèi)外領(lǐng)先車企持續(xù)加碼氫燃料電池汽車的開發(fā)與應(yīng)用。
全球燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃
全球主要國家對氫燃料電池汽車的發(fā)展投入大量資源,以期在未來的能源競爭中占據(jù)領(lǐng)先位置。從目前來看日本、韓國和中國對燃料電池汽車的整體投入最高,以豐田、現(xiàn)代為代表的燃料電池乘用車和氫能大巴、物流車的生產(chǎn)均處于全球領(lǐng)先;近兩年,因特朗普政府不鼓勵燃料電池汽車的發(fā)展,美國在燃料電池汽車方面增速放緩,但加州作為燃料電池乘用車的最大單一市場仍然是整個行業(yè)里舉足輕重的市場;歐洲的燃料電池研發(fā)起步很早,近年來奔馳等傳統(tǒng)車企以及博世等一級供應(yīng)商均已經(jīng)進入燃料電池汽車領(lǐng)域。
全球燃料電池汽車(FCV)及加氫站規(guī)劃圖(保有量規(guī)劃)
來源:各國氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖
中國燃料電池系統(tǒng)發(fā)動機已接近國際先進水平
燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機、電壓變換器(DC/DC)、車載氫系統(tǒng)等構(gòu)成,其中燃料電池發(fā)動機主要部件包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。
燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
來源:億華通招股說明書
目前中國燃料電池系統(tǒng)發(fā)動機的水平已經(jīng)接近國際先進水平,從燃料電池發(fā)動機技術(shù)來看,氫燃料電池汽車已經(jīng)進入商業(yè)化導(dǎo)入期,商用車燃料電池壽命已經(jīng)超過20000小時,基本滿足車輛運行條件;氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)功率密度多項指標已經(jīng)達到國際先進水平。尤其是2020年7月21日,雄韜氫雄燃料電池發(fā)動機VISH-130A通過中汽研中國合格評定國家認可委員會(CNAS)實驗室認證,電堆功率145kW,發(fā)動機系統(tǒng)凈輸出130kW。這是現(xiàn)階段我國通過CNAS認證的最大功率氫燃料電池發(fā)動機。
國內(nèi)外主要燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)供應(yīng)商技術(shù)對比
來源:巴拉德,億華通,雄韜氫雄,佐思
中國燃料電池核心零部件和材料產(chǎn)業(yè)薄弱,進口依賴較高
雖然中國在燃料電池發(fā)動機技術(shù)方面達到國際先進水平,但燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)供應(yīng)鏈基礎(chǔ)較為薄弱,尚未形成較為成熟的零部件供應(yīng)體系。在關(guān)鍵零部件仍主要依賴進口,燃料電池的關(guān)鍵材料包括催化劑、質(zhì)子交換膜和碳紙等材料大都依賴進口;膜電極、雙極板、空壓機、氫循環(huán)泵等與國外先進技術(shù)相比存在較大差距。當前國內(nèi)企業(yè)仍需要攻克基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件難關(guān),尤其是膜電極等關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。 燃料電池催化劑:對活性、穩(wěn)定性、耐久性等各項性能指標要求很高,需要經(jīng)歷長期的使用過程,才能慢慢形成可以規(guī)模化生產(chǎn)的商用產(chǎn)品,現(xiàn)階段國內(nèi)燃料電池選用催化劑會優(yōu)先選擇應(yīng)用國外已經(jīng)通過驗證的催化劑,主要是高質(zhì)量活性、低鉑載量的催化劑;同時去測試國產(chǎn)催化劑。 從全球燃料電池催化劑市場來看,豐田燃料電池汽車用旗下公司自產(chǎn)的催化劑;現(xiàn)代燃料電池汽車用韓國本土公司的催化劑(該韓國公司已被優(yōu)美科收購);本田燃料電池汽車用日本田中貴金屬(TANAKA)的催化劑;中國燃料電池汽車則主要使用日本田中貴金屬(TANAKA)和英國莊信萬豐(Johnson Matthey)的催化劑。
國內(nèi)外催化劑主要供應(yīng)商及產(chǎn)品性能
燃料電池質(zhì)子交換膜:是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心組件,質(zhì)子交換膜占整個燃料電池電堆成本30%,質(zhì)子交換膜的好壞決定著燃料電池的壽命。質(zhì)子交換膜最大的功能則是傳輸質(zhì)子,保證質(zhì)子通過,并將電子、氫分子、水分子等攔截下來,是電堆的壽命、性能等指標的基礎(chǔ)保障。 從質(zhì)子傳導(dǎo)率或者穩(wěn)定性來看,全氟硫酸膜是目前的車用質(zhì)子交換膜的最佳路徑。東岳集團是國內(nèi)唯一一家實現(xiàn)全氟離子交換樹脂、全氟磺酸質(zhì)子膜以及成功實現(xiàn)ETFE產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。東岳集團是國內(nèi)唯一可與國外企業(yè)Gore、科慕在質(zhì)子交換膜方面對抗的企業(yè)。
國內(nèi)外質(zhì)子交換膜主要供應(yīng)商及產(chǎn)品性能
此外,燃料電池碳紙/碳粉基本完全依賴于進口,碳粉價格便宜,雖然說完全進口不會存在太大的經(jīng)濟問題,但是從技術(shù)角度來看,國內(nèi)對碳材料的技術(shù)研究不重視,基礎(chǔ)薄弱,對于燃料電池系統(tǒng)整個的研究裝備會有影響。 近年來中國燃料電池核心零部件涌現(xiàn)出一批國產(chǎn)供應(yīng)商,但對外依賴度仍較高,需提升核心零部件的技術(shù)水平。
中國燃料電池汽車推廣路線:商用車先行
受燃料電池發(fā)展技術(shù)、成本以及加氫站基礎(chǔ)設(shè)施等因素影響,目前中國燃料電池汽車集中在商用車領(lǐng)域。2019年工信部道路產(chǎn)品推薦目錄的燃料電池汽車產(chǎn)品中,商用車100款,乘用車0款;近五年來,只有上汽、奇瑞和北汽展出過燃料電池乘用車產(chǎn)品,并且基本都停留在樣車階段,僅2020年4月,山東濰坊上牌一輛上汽榮威750。各地的燃料電池汽車推廣方案也是以公交車、物流車、特種車作為主要的推廣燃料電池車型,乘用車并不受重視。 從燃料電池汽車發(fā)展路線而言,國外采取的是“乘商齊驅(qū)”的發(fā)展策略,而國內(nèi)則采取“先商后乘”的發(fā)展路線。中國燃料電池系統(tǒng)未來3-5年的重點應(yīng)用方向是面向商用的重載和物流車等領(lǐng)域,乘用車領(lǐng)域仍未見明顯的發(fā)展驅(qū)動力。 “先商后乘”的發(fā)展路線在燃料電池重點零部件供應(yīng)商的產(chǎn)品配套方面可見一斑,億華通的核心技術(shù)產(chǎn)品-氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)現(xiàn)階段目標客戶主要為較早進入燃料電池汽車市場的商用車生產(chǎn)企業(yè),包括申龍客車、北汽福田、宇通客車、中通客車、吉利商用車等商用車廠商。
億華通氫燃料電池發(fā)動機產(chǎn)品特點及配套品牌
來源:億華通佐思
原文標題:燃料電池研究:FCV有望在未來十年進入快速發(fā)展期
文章出處:【微信公眾號:佐思汽車研究】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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原文標題:燃料電池研究:FCV有望在未來十年進入快速發(fā)展期
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