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概述
調(diào)研大綱

當(dāng)前各國政府紛紛出臺(tái)政策支持氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,包括財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、土地供應(yīng)等方面的政策措施,隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn)和氫能源技術(shù)的不斷發(fā)展,氫能源市場將迎來更多的市場機(jī)遇。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的合作將更加緊密,形成更加完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài),跨國合作與技術(shù)共享將成為推動(dòng)全球氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。

上游原材料供應(yīng)

關(guān)鍵金屬材料:氫燃料電池的核心部件質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中,鉑(Pt)是常用的催化劑,全球鉑資源主要分布在南非、俄羅斯、美國等國家。然而,鉑的稀缺性和高昂價(jià)格限制了燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用,促使企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)不斷研發(fā)低鉑或無鉑催化劑技術(shù)。此外,石墨是雙極板的重要原材料,用于提高電池的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,中國是全球最大的石墨生產(chǎn)國,在石墨資源供應(yīng)上占據(jù)重要地位。

氣體供應(yīng):氫氣是氫燃料電池的主要燃料,目前全球氫氣的制取主要來源于化石燃料重整(如天然氣重整)、水電解以及工業(yè)副產(chǎn)氫。在天然氣資源豐富的地區(qū),如中東、美國等地,天然氣重整制氫成本相對較低;而在可再生能源豐富的地區(qū),如北歐、澳大利亞部分地區(qū),水電解制氫逐漸興起,以實(shí)現(xiàn)綠色氫氣的生產(chǎn)。工業(yè)副產(chǎn)氫則主要來自于氯堿工業(yè)、鋼鐵冶煉等行業(yè),通過回收利用這些工業(yè)過程中產(chǎn)生的氫氣,降低氫氣制取成本。

中游生產(chǎn)制造

電堆制造:電堆是氫燃料電池的核心部件,其性能和成本直接影響燃料電池的整體表現(xiàn)。全球領(lǐng)先的電堆制造商包括 Ballard、PowerCell Sweden AB 等,它們在電堆設(shè)計(jì)、材料研發(fā)和生產(chǎn)工藝上具有深厚的技術(shù)積累,不斷提高電堆的功率密度、耐久性和降低成本。中國的億華通、新源動(dòng)力等企業(yè)在國內(nèi)電堆市場也占據(jù)一定份額,通過技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā),逐步縮小與國際先進(jìn)水平的差距。

系統(tǒng)集成:將電堆與其他輔助設(shè)備(如氫氣供應(yīng)系統(tǒng)、空氣供應(yīng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等)集成在一起,形成完整的燃料電池系統(tǒng)。汽車制造商如豐田、本田、現(xiàn)代等在燃料電池汽車系統(tǒng)集成方面具有豐富經(jīng)驗(yàn),能夠根據(jù)車輛的需求優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì);同時(shí),一些專業(yè)的系統(tǒng)集成商如德國的 Siemens Energy 在工業(yè)和能源領(lǐng)域的燃料電池系統(tǒng)集成上具有優(yōu)勢,為分布式發(fā)電、儲(chǔ)能等項(xiàng)目提供定制化解決方案。

下游應(yīng)用領(lǐng)域

交通運(yùn)輸領(lǐng)域:是氫燃料電池最受關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域之一。在乘用車方面,豐田 Mirai、本田 Clarity 等車型已經(jīng)在全球多個(gè)市場銷售,以其零排放、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長等優(yōu)勢吸引消費(fèi)者;在商用車領(lǐng)域,氫燃料電池客車和貨車在公共交通和物流運(yùn)輸中得到應(yīng)用,如中國的宇通客車、福田汽車等企業(yè)推出了多款氫燃料電池商用車,并在國內(nèi)多個(gè)城市進(jìn)行示范運(yùn)營;此外,氫燃料電池在船舶、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用也在逐步推進(jìn),如挪威的一些渡輪開始采用氫燃料電池作為動(dòng)力,以減少對環(huán)境的污染。

分布式發(fā)電領(lǐng)域:氫燃料電池可作為分布式電源,為偏遠(yuǎn)地區(qū)、島嶼、數(shù)據(jù)中心等提供電力。在日本,由于其能源資源匱乏,對分布式能源的需求較大,許多企業(yè)和家庭開始采用氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)(FC - CHP),實(shí)現(xiàn)電力和熱能的同時(shí)供應(yīng),提高能源利用效率;在美國,一些數(shù)據(jù)中心采用氫燃料電池作為備用電源,以應(yīng)對突發(fā)停電事故,保障數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行。

便攜式電源領(lǐng)域:氫燃料電池因其高能量密度,適用于對續(xù)航要求較高的便攜式設(shè)備,如無人機(jī)、應(yīng)急電源等。在軍事領(lǐng)域,氫燃料電池?zé)o人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的偵察和監(jiān)視任務(wù);在民用領(lǐng)域,一些戶外愛好者開始使用氫燃料電池便攜式電源,為手機(jī)、相機(jī)等設(shè)備充電,滿足其在野外的用電需求。

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