2020-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告

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。
本篇文章是一覽眾咨詢氫燃料電池報告系列之一——氫能產業鏈分析,主要包括制氫、儲氫、運氫等環節概述。詳細內容見一覽眾咨詢撰寫的《2020-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》)
1、氫燃料產業鏈
氫燃料電池主要包括電池組件和燃料兩個部分。因此其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。(氫燃料電池產業鏈各環節市場分析見一覽眾咨詢撰寫的《2020-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》)
氫燃料電池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。
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。

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。
2、氫氣制取
制氫方法可以根據氫氣原料的不同,分為可再生制氫和非再生制氫,可再生制氫的原料是水或可再生物質,非再生制氫的原料是化石燃料。具體來看,主要分為五種技術路線:工業尾氣制氫、化工原料制氫、石化原料制氫、電解水制氫和新型制氫方法等。

圖表 2  主流制氫方法

資料來源:一覽眾咨詢

上面五種主要的制氫方法,在全球范圍內都有運用,但是每種方法制取氫氣的產能占全球總產能的比重大小不同。從全球范圍來看,當前主要的制氫方法主要采用的是石化資源制氫,其次是化工原料制氫。
2016年,我國氫能產能為720億立方米/年,行業總產值為1800億元。據《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》路線圖規劃,到2020年,我國氫能產業基礎設施發展將取得重大突破。其中,以能源形式利用的氫氣產能規模將達到720億立方米/年,行業總產值達到3000億元;到2030年,可用于氫能的氫氣產能為10000億立方米/年,氫能行業總產值10000億元。

圖表 3  2016-2030年中國氫能產能規模規劃(單位:億m3/年)

數據來源:一覽眾咨詢

3、氫氣儲存
要想高效率穩定的存儲氫,就要使得同樣的存儲空間裝下更多的氫,也就是要高密度存儲氫,并且要保證存儲過程中的穩定與安全。然而,氫是所有元素中最輕的,其在常溫常壓下為氣態,密度只有水的萬分之一,因此高密度儲存氫的難度非常大。當前,氫能的存儲方式主要有低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫、金屬氫化物儲氫和有機液態儲氫等,這幾種儲氫方式有各自的優點和缺點。

圖表 4  主要儲氫技術

資料來源:一覽眾咨詢

不同的儲氫技術在儲氫量大小、儲氫成本、操作簡易程度、安全性、可否長距離運輸、技術成熟與否等情況不盡相同。

圖表 5  不同儲氫技術的優缺點及國內應用

資料來源:一覽眾咨詢

總體來看,由于我國低溫液態儲氫技術還處于只服務于航天航空階段,短期內應用于民間領域還不太可能,并且該技術的成本高,長期來看,在國內商業化應用前景不如其它儲氫技術。
我國的加氫站采用的是高壓氣態儲氫技術,該技術目前比較成熟,并且該技術的優點明顯,是國內主推的儲氫技術。長期來看,高壓氣態儲氫還是國內發展的主流。但由于該技術存有安全隱患和體積容量比低的問題,在氫燃料汽車上應用并不完美,因此該技術應用未來可能有下降的趨勢。
金屬氫化物儲氫體積比容量大,成本較其它技術低,安全又方便,應用在燃料電池汽車上優點十分明顯。但目前仍存有技術上的難題,因此在短期內,該技術還不會有較大范圍的應用。長期來看,該技術的發展潛力很大。
有機液體儲氫技術儲氫容量高,關鍵在于可以利用傳統的石油基礎設施進行運輸、加注??梢越⑾窦佑驼灸菢拥募託渚W絡。因此,該技術相比于其它技術而言,具有獨一無二的安全性和運輸便利性。該技術尚有較多的技術難題,但隨著技術的進步,從長期來看,該技術極具應用前景。
4、氫氣運輸
按照氫在輸運時所處狀態的不同,可以分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。根據氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可以用管道網絡,或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管道輸送一般適用于用量大的場合,而車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。

圖表 6  氫氣運輸方式

資料來源:一覽眾咨詢

《2020-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》是深圳一覽眾信息咨詢有限公司分析師撰寫而成。本報告詳盡地分析了氫燃料電池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。是企業決策者及高層管理人員準確把握市場脈絡、了解競爭對手情報及預測市場發展前景的重要參考依據,同時也是投資者投資該行業的重要決策指南。

《2020-2025年氫燃料電池產業鏈市場調研及投資前景報告》

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2020年3月18日 09:29
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