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政策指明發展路徑,燃料電池產業簡析

2020-09-18 09:10:34 來源:谷瀑環保 關鍵詞: 節能新能源 測氫儀 電池 電池測試儀
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本周,第五屆國際氫能與燃料電池汽車大會在上海召開。會上,上海市經信委副主任張建明透露,上海市計劃到2030年,實現加氫站近100座,燃料電池產值規模近1000億,推廣氫燃料電池汽車突破1萬輛的“百戰千億萬輛”總目標。

不僅是上海,北京和河北也于近日分別印發《氫燃料電池汽車產業發展規劃(2020-2025)》和《氫能產業鏈集群化發展三年行動計劃(2020-2022)》,推動燃料電池和相關產業的發展壯大。

●燃料電池:清潔、高效

在近幾十年的能源發展中,去碳、可再生是能源革命發展的總體趨勢,燃煤、石油的比重在降低,太陽能、風能等清潔能源漸成主流,清潔、高效的氫能源也參與其中,取得了飛速發展。燃料電池作為氫能發展的關鍵,其技術更迭與應用受到了廣泛關注。

燃料電池是一種原電池,主要由陰極、陽極、電解質和外部電路組成,可以通過電化學反應將燃料的化學能轉化為電能,轉換效率高于傳統發電方式,且整個反應的產物只有水,實現真正的零排放。

根據電解質的不同,目前燃料電池可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和質子交換膜燃料電池。其中,質子交換膜燃料電池由于其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點,廣泛應用于新能源汽車領域;而轉化效率高、全固態、適用性廣的固體氧化物燃料電池則常用在分布式電站和家用熱電聯供系統中。

●燃料電池產業鏈分析

目前,燃料電池產業鏈日趨成熟。產業鏈上游主要是構成燃料電池電堆的零部件,包括電堆、膜電極、雙極板等。電堆由多個單電池串聯并通過端板進行固定組成,是燃料電池的心臟。其中,單電池主要是由雙極板、膜電極、墊圈和密封圈構成。目前國內電堆生產線逐漸布局,通過技術引進和研發已實現量產。

產業鏈中游是燃料電池動力系統的組裝部分,其成本占據著整車成本的七成左右,一般由電堆、燃料處理器、空壓機和加濕器組成。電堆是系統核心,燃料處理器、空壓機和加濕器作為輔助系統為電推提供合適的空氣、氫氣、溫度和壓力等,并輸出合適的電流。

而下游則是燃料電池的應用領域,通過布局于汽車、船舶和軌道交通,降低傳統石化能源帶來的污染物排放;在固定式發電領域可以作為建筑熱電聯供電源、微電網的可靠電源與移動基站的備用電源。數據顯示,2018年燃料電池裝機量的70.05%來自于交通運輸,29.86%來自于固定式發電裝置。

●燃料電池產業的發展前景

2001年,我國確立了“863計劃電動汽車重大專項”項目,提出以純電動、混動和燃料電池汽車為三縱,以多能源動力總成控制、驅動電機和動力蓄電池為三橫的三縱三橫戰略。隨著新能源汽車和燃料電池產業鏈的逐漸成型,國家政策層面上對燃料電池發展的支持力度逐漸加大。

2016年,中國汽車工程學會發布《節能與新能源汽車技術路線圖》,以2020年、2025年和2035年為三個節點,從特定區域實現示范應用過渡到大規模批量化商業應用,*終實現燃料電池汽車百萬規模,加氫站1000座的目標。

2019年,中國氫能聯盟發布首部《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》發布,不僅細化了燃料電池汽車、加氫站數量的發展目標,還對氫能源比例、燃料電池系統產能和電堆等做出規劃,使得燃料電池產業的發展路徑更為具體、明晰。


    數據來源:《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》

目前,國內氫能及燃料電池汽車經歷的發展模式和所處的發展階段與十多年前剛啟動電動汽車“十城千輛”時的情況類似,政策上明確發展的路徑與目標,產業鏈上則逐步發展,前期以發展商用車為主,帶動產業鏈和加氫基礎設計建設,實現規;,從而降低制造成本之后再拓展到乘用車領域。

從實際效果來看,燃料電池產業漸入正軌。2019年,燃料電池汽車實現產銷3018輛和2737輛,同比增長86.4%和79.2%;新建加氫站30座,累計建成61座加氫站,年復合增長率達46%。

但不可忽視的是,燃料電池產業發展還是有不小的阻礙,尤其是今年受疫情的影響,企業資金緊張、供應鏈材料價格波動、市場的期望不及預期。未來該如何實現市場突破,中國科學院歐陽明高院士認為,氫能戰略的必要性沒有問題,但目前全球面臨的共同挑戰是氫能及燃料電池全鏈條的技術經濟性,出路還是在于創新。

本文來源:谷瀑環保 責任編輯:六零
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