2023燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析：燃料電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展快車道

• 黃文玉 2023年11月29日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 中國汽車工業(yè)協(xié)會 1467 97
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隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟，以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源，所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動力裝置，燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用存在著廣闊的發(fā)展前景。

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器，它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高。另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機(jī)械傳動部件，故排放出的有害氣體極少，使用壽命長。由此可見，從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)。

目前實(shí)際運(yùn)行的各種燃料電池，由于種種技術(shù)因素的限制，再考慮整個裝置系統(tǒng)的耗能，總的轉(zhuǎn)換效率多在45%～60%范圍內(nèi)，如考慮排熱利用可達(dá)80%以上。此外，燃料電池裝置不含或含有很少的運(yùn)動部件，工作可靠，較少需要維修，且比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組安靜。另外等溫的按電化學(xué)方式，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過熱機(jī)過程，不受卡諾循環(huán)限制，因而能量轉(zhuǎn)化效率高，且反應(yīng)清潔、完全，很少產(chǎn)生有害物質(zhì)，正在成為理想的能源利用方式。同時，隨著燃料電池技術(shù)不斷成熟，以及西氣東輸工程提供了充足天然氣源，所有這一切都使得燃料電池被視作是一種很有發(fā)展前途的能源動力裝置，燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用存在著廣闊的發(fā)展前景。

燃料電池行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

近年來，在國家一系列重大項目支持下，我國燃料電池企業(yè)加快布局、堅持正向開發(fā)，燃料電池技術(shù)自主化程度逐漸提高，創(chuàng)新型產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品性能逐漸趕上或超過國外先進(jìn)水平。根據(jù)中國燃料電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展目標(biāo)，2050年氫能在我國能源體系中占比約為10%，年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值將超過10萬億元，燃料電池技術(shù)在交通和工業(yè)等領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)普及應(yīng)用，燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能將達(dá)550萬套/年。

堿性燃料電池(AFC)是最早開發(fā)的燃料電池技術(shù)，在20世紀(jì)60年代就成功的應(yīng)用于航天飛行領(lǐng)域。磷酸型燃料電池(PAFC)也是第一代燃料電池技術(shù)，是目前最為成熟的應(yīng)用技術(shù),已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用和批量生產(chǎn)，由于其成本太高,目前只能作為區(qū)域性電站來現(xiàn)場供電、供熱。熔融碳酸型燃料電池(MCFC)是第二代燃料電池技術(shù),主要應(yīng)用于設(shè)備發(fā)電。

固體氧化物燃料電池(SOFC)以其全固態(tài)結(jié)構(gòu)、更高的能量效率和對煤氣、天然氣、混合氣體等多種燃料氣體廣泛適應(yīng)性等突出特點(diǎn)，發(fā)展最快，應(yīng)用廣泛，成為第三代燃料電池。作為21世紀(jì)的高科技產(chǎn)品，燃料電池已應(yīng)用于汽車工業(yè)、能源發(fā)電、船舶工業(yè)、航空航天、家用電源等行業(yè),受到各國政府的重視。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年燃料電池行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》顯示：

汽車是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。2021年中國燃料電池汽車產(chǎn)量為1586輛，同比增長34.2%;中國燃料電池汽車銷量為1777輛，同比增長47.6%。燃料電池自“十五”被科技部列為電動汽車“三橫三縱”之一以來，“十一五”至“十四五”期間一直被列為重點(diǎn)研發(fā)目標(biāo)。2021年中國相關(guān)燃料電池企業(yè)注冊數(shù)量為1440家，同比增長70%。

我國燃料電池行業(yè)總體呈現(xiàn)低出發(fā)點(diǎn)趨勢。由于企業(yè)的性質(zhì)不同，企業(yè)之間生產(chǎn)制造技術(shù)水平也不一致。隨著國內(nèi)新能源電池制造技術(shù)的不斷發(fā)展，燃料電池行業(yè)市場已經(jīng)經(jīng)歷了多輪變革。目前，中國已經(jīng)成為世界發(fā)展最快、規(guī)模最大、最具潛力的市場。

我國對于燃料電池的政策扶持和財政補(bǔ)貼起源已久。近幾年我國在燃料電池領(lǐng)域出臺政策的密度越來越集中，戰(zhàn)略高度越來越高，對于燃料電池的發(fā)展規(guī)劃也更加細(xì)節(jié)化、具體化，財政補(bǔ)貼也由點(diǎn)及面，由原來只限于試點(diǎn)城市擴(kuò)及到全國范圍。在政府大力補(bǔ)貼及扶持下，我國燃料電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也正在逐步推進(jìn)中。近年來已有許多示范性項目，商業(yè)化應(yīng)用也在逐步展開。

由電動機(jī)帶動汽車中的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，進(jìn)而帶動汽車的前橋(或后橋)等行走機(jī)械結(jié)構(gòu)工作，從而驅(qū)動電動汽車前進(jìn)。2021年中國燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量為210.6MW，同比增長165.9%。2021 年中國電堆成本約占燃料電池系統(tǒng)成本 65%。膜電極主要包括催化劑、質(zhì)子交換膜以及氣體擴(kuò)散層，占電堆成本的75%左右，其中催化劑占電堆的36%，雙極板占電堆的23%，質(zhì)子交換膜占電堆的16%。電堆國產(chǎn)化率及技術(shù)指標(biāo)提升，開發(fā)大功率系統(tǒng)難度降低。2021年中國燃料電池電堆所需占比最多為催化劑36%。

燃料電池行業(yè)未來發(fā)展趨勢

盡管現(xiàn)在燃料電池的市場需求有限，但發(fā)展前景值得看好。隨著技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，燃料電池的生產(chǎn)成本與使用成本將下降，競爭力提高，燃料電池潛在的市場將會逐步發(fā)展起來?，F(xiàn)在對于便攜式燃料電池的需求相當(dāng)少，但便攜式燃料電池市場將會是未來增長最快的市場。

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