当前位置:首页>>中国氢燃料电池产业链短板在哪里?

中国氢燃料电池产业链短板在哪里?

发布时间:2019-07-22作者:intern-edu

氢能是公认的清洁能源,世界各国都制定了氢能发展规划。中国方面,自推动加氢站建设被写入政府工作报告后,国内氢燃料电池产业迎来新一轮发展高潮。要推动发展,就要清楚现状。中国氢燃料电池产业现状如何?与国际先进相比,中国氢能产业的优势和劣势分别是什么?

6月28日,由上海智能新能源汽车科创功能平台编写的《长三角氢能与燃料电池汽车创新发展白皮书》(下称《白皮书》)对国内氢燃料电池产业集群分布、产业链发展以及问题与挑战进行了全方位介绍。

《白皮书》显示,中国氢能源市场规模已居世界首位,2018年产氢量超过900万吨。但短板也十分明显,例如国内氢的储运成本高、产业链相对落后;燃料电池领域核心技术仍未完全突破;部分核心零部件尚未产业化;加氢站建设成本高;氢燃料电池汽车市场认可度不高等。

1.中国氢燃料电池汽车保有量位居第二

国内企业对发展燃料电池汽车的热情极大。截至2018年,中国市场有41家整车厂商参与了氢能燃料电池汽车的生产制造,市场上已有56款燃料电池汽车车型,25家燃料电池系统集成商,20多个省市发布相关政策和规则,25座在运营的加氢站以及45座在建加氢站,仅2018年氢燃料电池产业相关投资及规划资金已超过850亿元。有数据显示,美国燃料电池汽车保有量为6457辆,位居第一;中国氢燃料电池汽车保有量为3428辆,位居世界第二。

产业链方面,中国在制氢领域相对领先,中国在氢能源的整体市场规模上已居世界首位。《白皮书》显示,2018年中国制氢超过900万吨,涉及产值超过160亿美元,而同期美国为430万吨,产值115亿美元。

根据《白皮书》数据,中国化石燃料平均制氢成本目前控制在2.6美元/公斤左右,在化石燃料制氢领域处于领先地位,但能源消耗及碳排放问题比较突出,长期将难以满足日益严苛的环保要求,需要向新能源制氢领域发展。

2.中国氢气储运产业链仍在追赶国际先进

发展氢燃料电池首选要解决氢源问题,其次便是氢的储运。与电力不同,氢的储、运难度较大。

目前来看,在氢的运输方面有两种方式,一种是通过车、船等运输工具运输,另一种是管道运输。除了日韩由于地域较小,以氢气拖车、液氢罐车作为主要运氢手段外,其余主要市场均采用大规模管道运输。根据《白皮书》数据,北美输氢轨道全长已超过2600公里,占全球输氢管道总长的57%,欧洲低压输氢管道亦达到1500公里以上,占全球输氢管道总长35%。中国幅员辽阔,显然更适合管道运输。但目前中国具规模的管道只有两个,长度分别为25公里和43公里,规模很小,相对较为落后。

在储氢领域,中国技术储备也落后明显。《白皮书》指出,日韩、北美、欧洲均开始以70MPaIV型储氢瓶为主流设备,同时在技术研发领域持续发力,目前日韩在储氢材料专利申请数量上遥遥领先于其他国家,占据整体专利数的60%,北美和欧洲分别为17%和5%。中国目前储氢瓶仍然以35MPaIII型为主,70MPaIII型瓶国内目前已有企业正在研发或已具备量产的能力,但IV型仍未投入使用。

 氢能燃料电池能源产业链现状对比.jpg

氢能燃料电池能源产业链现状对比

3.中国在燃料电池系统领域仍落后

在汽车系统层面,中国无论在电池系统的底层技术还是系统集成领域,均处于追赶状态。《白皮书》显示,中国在燃料电池系统性能和总成本控制上仍存在较大差距,许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内无量产。催化剂、膜电极、双极板虽然能够实现国产化,但性能和成本仍有差距,技术仍处于示范应用阶段,距离产业化落地距离较远。

比如在氢燃料电池系统核心的电堆领域,中国在功率密度、最低启动温度、铂载量这三个核心参数上较为落后。日韩企业在这个领域世界领先,可以实现体积功率密度超过3kW/L、最低启动温度达到-37℃,催化剂铂载量控制在0.175g/kW的水平,并且有进一步降低的趋势。国内则是体积功率密度刚超过2kW/L、最低启动温度在-20℃、催化剂铂载量在0.4g/kW。

 HYMOD-300型车用燃料电池电堆模块.jpg

HYMOD-300型车用燃料电池电堆模块

产业链上很多核心零部件也还无法实现国产,或是产品与国外水平相差甚远。如燃料电堆中的催化剂、质子交换膜等优质技术和产品长期被国外公司垄断,国内仍处于实验室阶段;加氢设备中的压缩机、加氢机等也长期依赖进口。

在膜电极领域,中国除了少数企业具备规模化生产能力外,大部分企业仍然是半手工生产,并且在功率密度、电流密度和动态工况寿命上与国外领先水平存在较大差距。

除此之外,在氢能燃料电池系统的其他领域,如空压机、加湿器、氢循环系统、双极板等,国内整体仅有部分实验性或小批量产品,距离产业化仍然有较长一段路要走。

氢能燃料电池汽车产业链现状对比.jpg 

氢能燃料电池汽车产业链现状对比

4.基础设施落后和认识不足制约产业发展

产业链发展落后与基础设施落后及政府、民众对燃料电池产业的认识不足也有直接关系。《白皮书》指出,基础设施落后和地方政府、民众对燃料电池认识不足,在一定程度上制约了燃料电池产业的发展。在续航和充能时间上,燃料电池使用与燃油车相差无几,且比电动汽车有较大的优势,但加氢站的加油站分布和规模与加油站相去甚远,随着充电桩建设数量的不断增加,电动车充能便利性也大大高于燃料电池汽车。激发最下游的消费端,带动全产业链的发展是新兴产业发展的关键,而充能基础设施建设是燃料电池应用领域便利性的重要保障。

一方面,国家层面给予燃料电池一定的重视,但部分地方政府对该技术不了解、不认同,将制氢、储运、加氢站建设等项目盲目划分至“危险项目”、“污染行业”等,增大了产业链落地阻碍。另一方面,行业内普遍缺乏对燃料电池产业发展的正确认识,许多社会资本、政府基金均处于观望阶段,事实上国内部分高校、机构和企业已具有了一定的技术水平,但缺乏商业化的平台,拖慢了产业化进程,也影响了燃料电池全产业链落地速度。

此外,民众对燃料电池汽车知之甚少,接受度和认可度较低,也制约了产业化发展的进程。

不过,根据《白皮书》预测,2020年后中国燃料电池逐渐接近产业化,电池系统成本将逐渐与国际水平的差距减小,燃料电池汽车将是氢燃料电池产业链上产值和规模最大的细分领域,到2022年氢能燃料电池汽车的规模将超过百亿。届时,中国市场将会成为燃料电池在国际上的主要市场。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

更多详情>>

联系我们

  • 联系人:章清涛
  • 热线:18611695135
  • 电话:
  • 传真:
  • 邮箱:18210150532@139.com

Copyright © 2015 ilinki.net Inc. All rights reserved. 智汇工业版权所有

电话:010-62314658 邮箱:service@ilinki.net

主办单位:智汇万联(北京)信息技术有限公司

京ICP备15030148号-1