氫燃料電池產業鏈報告|一覽眾咨詢

1.燃料電池概述

燃料電池是一種電化學反應裝置,直接將化學能轉化為電能。燃料電池同樣有正負極和電解質,只需要將負極注入燃料,正極輸送空氣或氧氣,便可產生穩定的電流。與傳統發電方式相比,燃料電池不受卡諾循環限制,因此能量轉換效率高,而且具備零排放、無污染、噪聲低、安裝靈活等優點。燃料電池的主要應用領域包括交通運輸、固定發電站,其中在交通運輸領域燃料電池汽車被視為新能源汽車的終極綠色解決方案。

氫燃料電池,即使用氫氣作為燃料,利用電解水的逆反應產電的一種燃料電池,是質子交換膜燃料電池。

氫燃料電池與普通電池的最大的區別在于沒有電池容量的問題:普通電池是將活性物質貯存在電池內正負極,電池容量決定于活性物質可釋放的化學能,因此容量有限;而燃料電池本身不包含活性物質,電極只是催化元件,通過不斷的在正極輸入空氣或氧氣,負極輸入燃料就可以產生源源不斷的穩定電流。該化學反應原理可以看做電解水的逆過程,反應方程如下:

(氫燃料電池化學反應過程)

氫燃料電池工作原理即:將氫氣送到電池的陽極板,通過催化劑的作用,氫原子變成一個正電荷的氫離子和一個負電荷的電子,其中氫離子通過電解質到達陰極板,而電子不能通過電解質,而只能通過外部電路形成電流。電子到達陰極板后,與氧原子和氫離子重新結合為水。

氫燃料電池陰極板供給的氧可直接從空氣中獲得,因此僅需不斷給陽極板供應氫氣并及時把水帶走,氫燃料電池就可以不斷提供電能。相對于其他能源,氫燃料電池的發電過程無污染,能量轉換效率更高,且其燃料氫氣來源廣泛,可再生。因此氫燃料電池是目前發展最好的燃料電池。

2.氫燃料電池產業鏈

氫燃料電池上游主要是氫氣供應以及電池零組件。氫氣供應部分主要是為燃料氫氣而準備的,主要流程包括氫氣生產、輸送和充氣機。而電池零組件部分則主要生產燃料電池組、氫氣存儲設備和配件。中游則是將上述組裝,形成一個完整的可投入使用的燃料電池系統,每種系統構成都依據其不同的應用領域而有所不同。

從細分環節來看,氫燃料電池的核心是氫能,氫能產業鏈三大環節,每個環節都有很高的技術壁壘和技術難點,目前上游的電解水制氫技術、中游的化學儲氫技術和下游的燃料電池在車輛和分布式發電中的應用被廣泛看好。

圖表1  氫產業鏈

資料來源:一覽眾咨詢

氫能的上游是氫氣的制備,主要技術方式有傳統能源的化石原料制氫、化工原料制氫、工業尾氣制氫、電解水制氫、新型制氫技術;中游是氫氣的儲運環節,主要技術方式包括高壓氣態、低溫液態、固體材料儲氫和有機液態儲運;下游是氫氣的應用,氫氣應用可以滲透到能源的各個方面,除了傳統石化工業應用如合成氨、石油與煤炭深加工外,在新能源應用方面包括加氫站、燃料電池下游各種應用。

(氫能產業鏈各環節市場及企業分析詳見一覽眾咨詢撰寫的《2018-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》)

燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。它從外表上看有正負極和電解質等,像一個蓄電池,但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”,所以一個完整運作的氫能源汽車燃料電池動力系統由兩個核心部分組成,提供能量的燃料電池堆,以及支持燃料電池堆的運作的輔助子系統。

本文討論的質子交換膜燃料電池(PEMFC)堆的主要組成部分包括:膜電極組件、雙極板、密封件和緊固件,其中膜電極又可以分為催化劑、膜材料和擴散層。

產業鏈的核心在于中游的燃料電池系統,系統的組成必定要對應下游的應用,而在燃料電池系統中,燃料電池模塊是最為重要的。一般燃料電池由電解質、催化劑和雙極板構成,在這三者中,催化劑的有無對燃料電池成本的影響最為巨大。

總體來看,燃料電池系統的產業鏈主要由上游原材料商、中游組裝商和應用方三部分構成。全球眾多公司在開展相關業務,其中美國、日本、歐洲和加拿大實力比較強。

圖表2  全球燃料電池供應商

資料來源:一覽眾咨詢整理

輔助系統輔助子系統中最主要的就是供氫和供氧系統,包括空壓機、增濕器、氫氣循環泵、高壓儲氫罐等組件,另外還有水熱管理子系統及監控子系統等。

圖表3  氫燃料電池動力系統部件

資料來源:一覽眾咨詢

燃料電池堆的基本結構主要由質子交換膜、催化劑層、擴散層、集流板(又稱雙極板)組成。聚合物電解質膜被碳基催化劑所覆蓋,催化劑直接與擴散層和電解質兩者接觸以求達到最大的相互作用面。催化劑構成電極,在其之上直接為擴散層。電解質、催化劑層和氣體擴散層的組合被稱為膜片-電極組件。

從成本構成來看,雙極板和電催化劑在燃料電池堆中的成本占比分別為23%和36%,膜電極的成本占比為16%,技術壁壘最高的組件質子交換膜的成本占比為12%。

圖表4  氫燃料電池堆構成

資料來源:一覽眾咨詢

在氫燃料電池應用方面,氫能是未來能源系統的重要組成部分,各國紛紛將發展氫能提升到國家戰略層面,制定戰略規劃路線圖,探索產業化發展途徑。

近年來我國政府也非常重視氫能及氫燃料電池產業的發展。2018年國務院印發的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》曾提出:要系統推進燃料電池汽車研發與產業化,到2020年,實現燃料電池汽車批量生產和規?;痉稇?。在《中國制造2025》中,也明確支持燃料電池汽車的發展,推動新能源汽車與國際先進水平接軌的戰略。

近幾年,我國在燃料電池領域出臺政策的密度越來越集中,戰略高度越來越高,對于燃料電池的發展規劃也更加細節化、具體化,財政補貼也由點及面,由原來只限于試點城市擴及到全國范圍。在政府大力補貼及扶持下,我國燃料電池產業化進程也正在逐步推進中。目前已有許多示范性項目,商業化應用也在逐步展開。

通過對氫燃料電池及燃料電池汽車產業鏈的調研,一覽眾咨詢公司撰寫了2018-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》,該報告詳盡地分析了氫燃料電池及燃料電池汽車產業鏈相關行業發展現狀、產業競爭格局、重點企業等信息,并對行業未來走勢進行了客觀全面的分析預測。

《2018-2025年燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》

訂購咨詢電話:182-1920-6950

 

報告目錄

第一章 氫燃料電池概述

第一節 氫燃料電池概念

第二節 氫燃料電池分類

第二章 氫燃料電池政策分析

第一節 全球政策及規劃目標

第二節 中國政策現狀及趨勢

第三節 重點政策及規劃解讀

第四節 地方政策及發展規劃

第三章 氫燃料電池產業鏈分析

第一節 氫燃料電池產業鏈綜述

第二節 氫氣制取環節市場分析

一、制氫工藝技術分析

二、生產規模分析和預測

三、制氫市場競爭格局

第三節 氫氣儲存運輸環節分析

一、儲氫工藝技術

二、高壓儲氫

三、液態儲氫

四、金屬氫化物儲氫

五、有機液體儲氫

六、氫氣運輸環節

第四章 燃料電池動力系統部件分析

第一節 動力系統市場分析

一、動力系統構成

二、動力系統成本分析

(一)系統及零部件成本結構

(二)整車成本趨勢分析

三、企業競爭格局

第二節 質子交換膜市場分析

一、基本概述

二、企業競爭格局

三、需求規模

第三節 催化劑市場分析

一、基本概述

二、企業競爭格局

三、需求規模

第四節 雙極板市場分析

一、基本概述

二、企業競爭格局

第五節 膜電極市場分析

第六節 空壓機市場分析

第七節 氫氣回流泵和增濕器市場分析

第五章 氫燃料電池汽車市場分析

第一節 全球及中國新能源汽車市場分析

一、全球市場

二、中國市場

第二節 新能源汽車動力電池類型及應用情況

第三節 全球氫燃料汽車企業格局

第四節 中國燃料電池汽車市場總體情況

一、燃料汽車產量情況

二、燃料電池裝機量

三、燃料電池汽車示范情況

第五節 氫燃料電池在汽車上的應用情況

一、在乘用車上應用分析

(一)技術路線

(二)車企情況

(三)市場規模及預測

二、在客車上應用分析

(一)技術路線

(二)車企情況

(三)市場規模及預測

三、在專用車上應用分析

(一)車企情況

(二)市場規模及預測

第六章 氫燃料電池加氫站建設情況分析

第一節 全球加氫站數量及分布情況

第二節 中國加氫站數量及分布情況

第三節 加氫設施建設及應用情況分析

一、加氫站運營模式及現狀分析

二、加氫站建設及運營成本分析

三、加氫站建設及運營主體分析

第四節 加氫設備市場分析

一、主要加氫設備分析

二、壓縮機市場分析

三、加氫機市場分析

第七章 氫燃料電池產業鏈重點企業分析

第一節 新源動力股份有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第二節 北京億華通科技股份有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第三節 廣東國鴻氫能科技有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第四節 深圳市雄韜電源科技股份有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第五節 愛德曼氫能源裝備有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢分析

四、合作配套情況

第六節 武漢眾宇動力系統科技有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢分析

四、合作配套情況

第七節 上海重塑能源科技有限公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第八節 加拿大巴拉德動力系統公司

一、企業基本情況

二、主要產品類型

三、技術優勢及趨勢

四、合作配套情況

第九節 豐田汽車公司

一、企業基本情況

二、燃料汽車規劃

三、現有車型分析

四、技術研發投入

五、相關專利分析

(一)燃料電池堆技術專利

(二)高壓儲氫罐技術專利

(三)氫氣制取技術專利

(四)燃料系統軟件技術專利

第十節 本田汽車

一、企業基本情況

二、燃料汽車規劃

三、現有車型分析

四、對外合作情況

第十一節 現代汽車

一、企業基本情況

二、燃料電池規劃

三、現有車型分析

四、燃料電池組件

五、對外合作情況

第十二節 其他企業

一、國外企業

(一)普拉格能源有限公司(Plug Power)

(二)Hydrogenics公司

(三)Horizon公司

(四)東芝公司

(五)松下電器

二、國內企業

(一)上海電驅動股份有限公司

(二)福建雪人股份有限公司

(三)濰柴動力股份有限公司

(四)南通百應能源有限公司

(五)上海攀業氫能源科技有限公司

(六)北京碧空氫能源科技股份有限公司

(七)張家港特種裝備股份有限公司

(八)北京氫璞創能科技有限公司

(九)江蘇清能新能源技術有限公司

(十)安徽明天氫能科技股份有限公司

(十一)貴研鉑業股份有限公司

(十二)南通澤禾新能源科技有限公司

(十三)江蘇德威新材股份有限公司

(十四)武漢理工新能源有限公司

第八章 中國氫燃料電池發展趨勢及投資前景分析

第一節 行業發展總結及市場前景

第二節 行業投資風險及進入壁壘

一、投資風險

二、進入壁壘

第三節 行業投資前景分析

 

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2019年5月5日 17:26
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