010-53322951
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行業(yè)簡介
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。我國氫燃料電池主要企業(yè)集中在中東部沿海、珠三角、長三角和北京等地區(qū)，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量也由最初的數(shù)十家發(fā)展到目前千家企業(yè)。此次研究對象主要是風(fēng)冷型與液冷型以及其他類型的氫燃料電池。
氫燃料電池主要分類
按產(chǎn)品類型氫燃料電池可分為風(fēng)冷型、液冷型、直冷型等。
風(fēng)冷型：風(fēng)冷是以低溫空氣為介質(zhì)，利用熱的對流，降低電池溫度的一種散熱方式，分為自然冷卻和強制冷卻(利用風(fēng)機等)。
液冷型：液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱，將電池產(chǎn)生的熱量帶走，降低電池溫度。液冷系統(tǒng)形式較為靈活: 可將電池單體或模塊沉浸在液體中，也可在電池模塊間設(shè)置冷卻通道，或在電池底部采用冷卻板。
直冷型：直冷型是指利用制冷劑蒸發(fā)潛熱的原理，在電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng)，將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中，制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走，從完成對電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。
氫燃料電池下游分布：
氫燃料電池下游應(yīng)用廣泛，除了交通運輸領(lǐng)域，還有便攜式電池、發(fā)電和建筑儲能領(lǐng)域。其中將以車用領(lǐng)域為核心應(yīng)用，短期以客車和中輕型物流車為切入，中長期以氫燃料重卡為主體。
交通運輸：該領(lǐng)域分為汽車、飛機、航天航空、船舶，其中在汽車行業(yè)應(yīng)用最為廣泛。乘用車純電動市場系統(tǒng)隨著鋰電池能量密度的逐步提升和充電設(shè)施的普及，已經(jīng)能夠較好的滿足日常使用，因此短期內(nèi)氫燃料電池的替代性必然有限。而商用車存在較多固定路線的場景，加氫站需求少，其應(yīng)用場景和所需條件更適合燃料電池是技術(shù)特點和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
便攜式電池：例如：小型家用電器、消費電子產(chǎn)品、無人機。此類電池具有安全穩(wěn)定以及能量比（質(zhì)量比或體積比）高的特點，在沒有市電的地方，應(yīng)急電源所能儲存的能量越高，供用戶使用的時間也就越長。其內(nèi)部也有著眾多的保護設(shè)計：如過壓、過載、短路等能源使用時的保護設(shè)計。
固定式：例如：用于發(fā)電應(yīng)用的大型氫燃料電池固定電站、用于建筑儲能的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。燃料電池被稱為是繼火力、水力、核能后第四代發(fā)電裝置和替代內(nèi)燃機裝置。傳統(tǒng)發(fā)電以火力為代表的，發(fā)電過程中大約有近70%的能量要損耗在大型設(shè)備上，且其燃燒產(chǎn)物也對環(huán)境有害。核能發(fā)電產(chǎn)生的輻射廢料也會帶來影響。水力也有前期工程量巨大的特點。熱電聯(lián)產(chǎn)是一項綜合利用能源的技術(shù)，具有降低能源消耗、減少大氣污染、提高供熱質(zhì)量、便于綜合利用、改善城市形象、減少安全事故等優(yōu)點。但因為我國能源結(jié)構(gòu)受限，所以總的熱效率不高。
全球氫燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
氫能作為可再生能源，在全球應(yīng)對能源危機和氣候變化將扮演重要角色。氫燃料電池?fù)碛辛闩欧?、轉(zhuǎn)換效率高、長續(xù)航里程及加氫便捷等優(yōu)勢，伴隨著全球多國政策支持引導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)、資本、市場、社會等各方極力協(xié)同配合，不斷推動氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新升級，進(jìn)而帶動氫燃料電池迎來爆發(fā)式增長。2021年全球生產(chǎn)氫燃料電池1876MW，預(yù)計2028年全球氫燃料電池產(chǎn)量為11631MW。
受益于我國對氫能源行業(yè)發(fā)展的重視及在全球?qū)崿F(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的共識下，氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展得到了進(jìn)一步推動2021年我國生產(chǎn)氫燃料電池257.39MW，預(yù)計2028年全球氫燃料電池產(chǎn)量為1723.34MW。
全球氫燃料電池市場主要集中在北美和韓國，產(chǎn)量最大的5個公司依次為斗山，巴拉德，普拉格，Bloom Energy Corporation，億華通，2021年全球TOP5氫燃料電池企業(yè)產(chǎn)量占比近25%。
全球的氫燃料電池主要銷往北美、中國、日本等區(qū)域，銷售量占比分別為21.84%，19.87%和19.56%。美國既是氫燃料電池生產(chǎn)大國，又是消耗大國，對氫燃料電池市場的穩(wěn)步發(fā)展起著決定性作用。
全球燃料電池主要風(fēng)冷型、液冷型和其他類型。 風(fēng)冷型目前市占率較高，但因風(fēng)冷型氫燃料電池的冷卻能力有限，導(dǎo)致電池體積和功率受限，因此，對著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，未來液冷型燃料電池將占領(lǐng)更多市場，而風(fēng)冷型有被替代的可能性。
燃料電池主要應(yīng)用于固定式發(fā)電設(shè)備、交通運輸裝備及便攜設(shè)備等。
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