氫能:“21世紀的終極動力”
國際動力轉(zhuǎn)型一直沿著從高碳到低碳、從低密度到高密度的路徑進行,而被譽為“21世紀的終極動力”的氫氣是現(xiàn)在公認的最為理想的能量載體和清潔動力供給者。
氫能是一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次動力,可通過多種途徑獲取。且契合我國碳減排大戰(zhàn)略,一起有利于處理我國動力安全問題,是我國動力革新的重要前言。
氫能的運用可以廣泛滲透到傳統(tǒng)動力的各個方面,包含交通運送、工業(yè)燃料、發(fā)電等,首要技能是直接焚燒和燃料電池技能。
依據(jù)國際氫能委員會預(yù)計,到2050年,氫能將承當全球18%的動力終端需求,創(chuàng)造超越2.5萬億美元的商場價值,燃料電池轎車將占有全球車輛的20%-25%,到時將成為與汽油、柴油并排的終端動力體系消費主體。
依據(jù)我國氫能聯(lián)盟預(yù)計,2050年氫能在我國終端動力體系中占比至少到達10%,氫氣需求量接近6000萬噸,其間交通運送范疇用氫2458萬噸,約占該范疇用能份額19%,燃料電池車產(chǎn)量到達520萬輛/年。
氫能工業(yè)鏈包含氫能端及燃料電池端。在氫能及燃料電池范疇,我國現(xiàn)已開端構(gòu)成從基礎(chǔ)研究、運用研究到演示演示的全方位格局,布局了完好的氫能工業(yè)鏈。
與鋰電池工業(yè)鏈比較,氫動力與燃料電池工業(yè)鏈更長,復(fù)雜度更高,理論經(jīng)濟價值含量更大。
氫燃料工業(yè)鏈全景整理:
氫能工業(yè)鏈:氫能端
氫能端指氫氣從出產(chǎn)到下游運用的過程,包含制氫(電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等)、儲氫、運氫、加氫(加氫站加氫)等核心環(huán)節(jié)。
制氫
現(xiàn)在制氫技能道路按原料來源首要分為化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫和電解水制氫幾種。
常規(guī)的制氫技能道路中以傳統(tǒng)化石動力制氫為主,全球范圍內(nèi)首要是運用天然氣制氫,我國因為煤炭資源比較豐富,因而首要運用煤制氫技能道路,占全國制氫技能的60%以上。
制氫道路上將由化石動力制氫逐漸過渡至可再生動力制氫。大規(guī)劃低本錢氫氣是要害,道路由“灰氫”向“綠氫”展開。未來“可再生動力+水電解制氫”有望成為大規(guī)劃制氫展開趨勢。
從三大工業(yè)氣體巨頭依托空分技能儲備及資源調(diào)配才能在氫能工業(yè)鏈的全方位布局的才能向國內(nèi)工業(yè)展開推導(dǎo),國內(nèi)具有氫的制備和純化技能儲備的本鄉(xiāng)空分設(shè)備及工業(yè)氣體公司,有望獲益國內(nèi)氫能工業(yè)的展開。
儲氫
氫氣的可大規(guī)劃存儲和運送是其區(qū)別于化學電池儲能的重要特性。在資源總量不受約束,制備本錢中遠期可控的前提下,氫氣的貯存功用和運送功率是氫能網(wǎng)絡(luò)建造的瓶頸問題。
現(xiàn)在,氫氣的貯存首要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固體儲氫三種方法、高壓氣態(tài)儲氫已得到廣泛運用,低溫液態(tài)儲氫在航天等范疇得到運用,有機液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫尚處于演示階段。
在儲氫環(huán)節(jié),國內(nèi)首要廠商包含深冷股份(深冷股液氫裝置、液氫儲罐、儲氫體系);富瑞特裝(車載高壓供氫體系和加氣設(shè)備);京城股份(車載儲氣瓶、鋼質(zhì)無縫氣瓶,鋼質(zhì)焊接氣瓶,焊接絕熱氣瓶,碳纖維全纏繞碳復(fù)合氣瓶);中材科技(粗紗、細砂、短切纖維、耐堿纖維、縫編織物等玻璃纖維制品)。
運氫
加氫站網(wǎng)絡(luò)化散布是氫燃料電池技能大規(guī)劃商用化的根本保障,而處理加氫站網(wǎng)絡(luò)化散布的要害是處理氫氣運送問題。
氫氣在常溫常壓下為氣態(tài),密度僅為0.0899千克/立方米。作為易燃氣體,它屬于類危險品(非燃料),與空氣混合能構(gòu)成爆炸性混合物,遇熱即發(fā)生爆炸,因而對運送安全要求較高。
現(xiàn)在氫氣的輸運方法首要有氣態(tài)運送、液態(tài)輸運和固體輸運三種方法。
我國氫能演示運用首要圍繞工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生動力制氫地鄰近(小于200公里)布局,氫能儲運以高壓氣態(tài)方法為主。
加氫站
工業(yè)展開基礎(chǔ)設(shè)施先行,加氫站和氫氣作為燃料電池車工業(yè)重要的原料及基礎(chǔ)設(shè)施,是氫動力工業(yè)上游制氫和下游用戶的聯(lián)絡(luò)紐帶,其布局和建造是燃料電池轎車商業(yè)化展開的突破口。
加氫站的建造數(shù)量和遍及程度,在很大程度上決議了氫燃料電池轎車的工業(yè)化進程,而低價制氫和運送也是氫燃料電池轎車進一步遍及推廣的要害環(huán)節(jié),決議了行駛本錢的經(jīng)濟性與否。
自從1999年5月全球第一座加氫站在德國慕尼黑機場建成以來,各國相繼推進加氫站建造。依據(jù)H2Stations的計算,到2020年末,全球范圍內(nèi)在運的加氫站數(shù)量已到達553個。
我國加氫站建造進度逐漸加快,截止2020年末,加氫站建成128座。一起,中石油、中石化、國家動力集團等二十余家大型央企紛繁跨界展開氫能工業(yè)。
加氫站技能道路圖:
加氫站的營運方法:我國大部分選用外供高壓氫氣
從加氫站的營運模式來看,能否盈利首要取決于運營本錢(氫氣的價格)、投資額(設(shè)備)、加氫站運轉(zhuǎn)負荷(燃料電池轎車保有量)。
從現(xiàn)在國內(nèi)外加氫站的運營狀況來看,現(xiàn)在供氫的方法首要分為兩種:站內(nèi)制氫和外供氫氣。
站內(nèi)制氫首要是水電解制氫,該技能現(xiàn)已相當老練并且在歐洲大多數(shù)加氫站獲得運用;而外供氫氣則是大規(guī)劃地使用天然氣重整制氫或許鋼廠、化工廠副產(chǎn)氫氣,在凈化之后運用高壓氧氣瓶集束拖車運送至加氫站。
我國加氫站氫源絕大部分來自于外供高壓氫氣。典型的外供氫的高壓氣氫加氫站投資組成中,除掉土建及,設(shè)備費用占有最大份額,首要是壓縮機、儲氫瓶、加氫和冷卻體系,因為國內(nèi)缺少老練量產(chǎn)的加氫站設(shè)備廠商,進口設(shè)備推高了加氫站建造本錢。
因為燃料電池轎車還沒有完成大規(guī)劃運營,現(xiàn)在加氫站建造本錢和運營本錢遠遠高于傳統(tǒng)加油站、加氣站。從全球范圍內(nèi)來看,政府和整車企業(yè)是加氫站建造的主體,政府補助的起伏均超越50%。
外供高壓氫加氫站建造本錢構(gòu)成:
加氫站國產(chǎn)化逐漸敞開
雖然我國所出產(chǎn)的加氫站設(shè)備各項技能指標仍有短缺,但是現(xiàn)在國產(chǎn)化現(xiàn)已敞開,業(yè)界企業(yè)在各范疇均推出自主產(chǎn)品。
厚普股份供給加氫站成套設(shè)備,覆蓋設(shè)計到部件研制、出產(chǎn),成套設(shè)備集成、加氫站裝置調(diào)試和售后服務(wù);中集安瑞科2021年1月7日中標國家動力集團70MPa加氫站項目;鴻達興業(yè)已在務(wù),已在內(nèi)蒙古建造運營我國第一座民用液氫加工廠;嘉化動力副產(chǎn)氫提純、運送、加氫站一體化運營企業(yè)、國投聚力合作。
央企布局氫能工業(yè)鏈:
氫能工業(yè)鏈:燃料電池端
從氫能實際運用來看,氫燃料電池轎車是氫能高效使用的最有效途徑,當時我國已布局了較為完好的氫能工業(yè)鏈。
氫能燃料電池工業(yè)是電池工業(yè)中具有戰(zhàn)略性、前瞻性的一項綠色儲能技能,代表著未來新動力的展開方向,具有良好的展開遠景。
燃料電池的能量密度高,可達0.5-1.0kWh/kg,特別合適重載車。電堆與氫罐是分隔的,提高了發(fā)動機的安全性,電堆不易發(fā)生爆炸。氫燃料電池車在續(xù)駛里程、加氫時間、駕馭舒適性均可與燃油車接近。
當時氫能工業(yè)鏈已初具雛形,且燃料電池體系功用已滿意商業(yè)化需求,但大規(guī)劃商業(yè)化運用仍然受經(jīng)濟性及實用性限制。
燃料電池端包含其上游核心資料,如雙極板、膜電極及密封層等環(huán)節(jié);中游首要為燃料電池體系集成,包含電堆及供氣體系等;下游首要為燃料電池的運用場景,現(xiàn)在要點運用方向為交通范疇的燃料電池轎車。
燃料電池上游:核心資料
現(xiàn)在在燃料電池體系、電堆環(huán)節(jié),國產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)已完成產(chǎn)品批量供應(yīng),跟著膜電極國產(chǎn)化的逐漸深入,燃料電池工業(yè)鏈現(xiàn)已根本完成國產(chǎn)化。但工業(yè)鏈中質(zhì)子交流膜、碳紙等資料環(huán)節(jié)仍處于研制或小批量試制階段,持續(xù)引導(dǎo)國產(chǎn)化推進,完成技能獨立可控對本錢下降意義重大。
催化劑
催化劑是膜電極的要害資料之一,在下降催化劑本錢的方面,現(xiàn)在有兩條路徑,一條是下降鉑的運用量,另一條則是研制非鉑催化劑,兩者都已有所進展。
在工業(yè)化出產(chǎn)方面,日本、英國、比利時等國外供應(yīng)商的催化劑制備技能處于絕對的領(lǐng)先地位,現(xiàn)已可以完成批量化出產(chǎn)(>10公斤/批次),而且功用安穩(wěn),可靠性高。國內(nèi)現(xiàn)在幾乎沒有工業(yè)化催化劑制作企業(yè),催化劑產(chǎn)品也比較單一。該范疇參加廠商首要有貴研鉑業(yè)等。
質(zhì)子交流膜
質(zhì)子交流膜是一種固態(tài)電解質(zhì)膜,其作用是隔離燃料與氧化劑、傳遞質(zhì)子(H+)。該環(huán)節(jié)首要廠商包含東岳集團和騰龍股份等。
氣體擴散層
氣體擴散層位于流場和催化層之間,其作用是支撐催化層、安穩(wěn)電極結(jié)構(gòu),具有質(zhì)/熱/電的傳導(dǎo)功用。國外大多數(shù)制作廠商都已完成氣體擴散層的規(guī)劃化出產(chǎn),且都有多款習慣不同運用場景的產(chǎn)品銷售,包含日本東麗、德國SGL和加拿大AVCarb等。國內(nèi)氣體擴散層還處于初級碳微孔層的制備階段。
雙極板
雙極板是燃料電池的陰極板和陽極板,其作用是傳導(dǎo)電子、分配反應(yīng)氣并帶走生成水。
燃料電池常選用的雙極板資料包含石墨碳板、復(fù)合雙極板、金屬雙極板三大類,因為車輛空間限制(尤其是乘用車),要求燃料電池具有較高的功率密度。因而相對較薄的金屬雙極板有更好的運用遠景。
國內(nèi)石墨雙極板技能近年來展開迅速,技能水平與國外相當,但厚度通常在2mm以上。復(fù)合膜壓碳板在國外已突破0.8mm薄板技能,具有與金屬板相同的體積功率密度。
現(xiàn)在國內(nèi)薄碳板開發(fā)方面,國鴻有來自于加拿大巴拉德公司的授權(quán)技能。純國產(chǎn)復(fù)合膜壓碳板處于研制開發(fā)階段,預(yù)計2021年1mm薄板開端批量出產(chǎn)。安泰科技在氣體擴散層和雙極板這兩個環(huán)節(jié)均有觸及。
對比國內(nèi)外燃料電池電堆,國內(nèi)電堆在核心資料與要害技能方面仍存在短板,也是形成燃料電池電堆本錢居高不下的首要原因。其間膜電極層三大要害資料P/t催化劑、質(zhì)子交流膜、碳紙首要依賴進口,國產(chǎn)資料尚無法滿意高功用燃料電池電堆運用需求.
集流體雙極板方面,石墨雙極板經(jīng)過多年開發(fā)已與國外技能水平相當,但低本錢、輕浮的金屬雙板開發(fā)仍為空白。
燃料電池中游:燃料電池電堆
從本錢端來看,體系中最核心的部分是燃料電池電堆和空壓機,依據(jù)DOE對80KW體系的本錢測算,在年產(chǎn)50萬套的規(guī)劃化條件下,電堆已占有燃料電池體系約一半本錢,可以說是燃料電池心臟,而空壓機占比超越四分之一,這兩部分也是下降燃料電池體系綜合本錢的要害。
燃料電池體系本錢構(gòu)成:
燃料電池電堆首要廠商包含億華通、騰龍股份、大洋電機、雄韜股份、濰柴動力。
氫氣循環(huán)體系廠商方面,雪人股份是空壓機的首要供應(yīng)商、漢鐘精機自主研制螺桿空氣壓縮機。
但因為工業(yè)規(guī)劃尚小,一起MEA等部件國產(chǎn)化時點較晚,形成現(xiàn)在除了體系、電堆龍頭企業(yè)外,大部分國產(chǎn)化產(chǎn)品尚未能構(gòu)成大規(guī)劃,長周期運用,方針扶持期將供給國產(chǎn)部件的規(guī)劃化運用及技能提高的空間。
氫能及燃料電池工業(yè)鏈整理示意:
《我國氫燃料電池工業(yè)展開陳述》
氫燃料轎車:我國已進入商業(yè)化初期
《我國氫動力及燃料電池工業(yè)白皮書》指出,交通范疇將是氫能消費的重要突破口,在商用車范疇,2030年燃料電池商用車銷量將到達36萬輛,占商用車總銷量的7%(樂觀情形將到達72萬輛,占商用車總銷量13%);2050年銷量有望到達160萬輛,占比37%(樂觀情形下銷量300萬輛,占比70%以上)。
當時我國燃料電池轎車已進入商業(yè)化初期,截止2020年末,我國燃料電池轎車保有量7352輛。
2020年9月,財政部、工業(yè)和信息化部、科技部等5部分聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于展開燃料電池轎車演示運用的通知》,清晰燃料電池轎車演示期間,將采取“以獎代補”方法,對入圍演示的城市qun按照其方針完成狀況給予獎賞。
在4年補助扶持期間,補助后燃料電池轎車根本完成對標燃油車平價,影響商場化整車收購需求,推進工業(yè)邁出規(guī)劃化第一步,進入降本放量的良性循環(huán),加快平價階段的到來。
氫燃料電池車輛的推廣運用遠景除了取決于整車技能的先進性、老練度與本錢外,也和包含制氫、儲氫、運氫和加氫站在內(nèi)的氫動力鏈展開的完備程度及展開潛力密切相關(guān)。
要完成無補助的燃料電池車商業(yè)化,必須大起伏下降燃料電池發(fā)動機的本錢和氫氣的本錢,一起下降加氫站的建造費用。
德勤分析數(shù)據(jù)顯示,我國氫燃料電池公交車的總本錢(TCO,購買本錢和運營本錢)在2019年為178美元/百公里,預(yù)計到2029年TCO將下降至55美元/百公里,將低于純電動公交和燃油公交車的本錢。
以現(xiàn)在燃料電池的購車和運用本錢來看,除了燃料電池體系等車輛相關(guān)部件本錢有較大下降空間外,制氫儲氫環(huán)節(jié)的技能進步和基礎(chǔ)設(shè)施的推廣也是推廣燃料電池轎車的重要把手。
因而,工業(yè)展開初期的方針扶持顯得尤為重要,方針扶持下工業(yè)進入規(guī)劃化-降本-開拓商場的良性內(nèi)循環(huán),此外,持續(xù)的技能進步也將反哺處理各環(huán)節(jié)核心技能的本錢限制,進一步提高商業(yè)化競爭力。運乾GE
相關(guān)證券:
氫動力(BK0864)
標簽:
氫能工業(yè)
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國際動力轉(zhuǎn)型一直沿著從高碳到低碳、從低密度到高密度的路徑進行,而被譽為“21世紀的終極動力”的氫氣是現(xiàn)在公認的最為理想的能量載體和清潔動力供給者。
氫能是一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次動力,可通過多種途徑獲取。且契合我國碳減排大戰(zhàn)略,一起有利于處理我國動力安全問題,是我國動力革新的重要前言。
氫能的運用可以廣泛滲透到傳統(tǒng)動力的各個方面,包含交通運送、工業(yè)燃料、發(fā)電等,首要技能是直接焚燒和燃料電池技能。
依據(jù)國際氫能委員會預(yù)計,到2050年,氫能將承當全球18%的動力終端需求,創(chuàng)造超越2.5萬億美元的商場價值,燃料電池轎車將占有全球車輛的20%-25%,到時將成為與汽油、柴油并排的終端動力體系消費主體。
依據(jù)我國氫能聯(lián)盟預(yù)計,2050年氫能在我國終端動力體系中占比至少到達10%,氫氣需求量接近6000萬噸,其間交通運送范疇用氫2458萬噸,約占該范疇用能份額19%,燃料電池車產(chǎn)量到達520萬輛/年。
氫能工業(yè)鏈包含氫能端及燃料電池端。在氫能及燃料電池范疇,我國現(xiàn)已開端構(gòu)成從基礎(chǔ)研究、運用研究到演示演示的全方位格局,布局了完好的氫能工業(yè)鏈。
與鋰電池工業(yè)鏈比較,氫動力與燃料電池工業(yè)鏈更長,復(fù)雜度更高,理論經(jīng)濟價值含量更大。
氫燃料工業(yè)鏈全景整理:
氫能工業(yè)鏈:氫能端
氫能端指氫氣從出產(chǎn)到下游運用的過程,包含制氫(電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等)、儲氫、運氫、加氫(加氫站加氫)等核心環(huán)節(jié)。
制氫
現(xiàn)在制氫技能道路按原料來源首要分為化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫和電解水制氫幾種。
常規(guī)的制氫技能道路中以傳統(tǒng)化石動力制氫為主,全球范圍內(nèi)首要是運用天然氣制氫,我國因為煤炭資源比較豐富,因而首要運用煤制氫技能道路,占全國制氫技能的60%以上。
制氫道路上將由化石動力制氫逐漸過渡至可再生動力制氫。大規(guī)劃低本錢氫氣是要害,道路由“灰氫”向“綠氫”展開。未來“可再生動力+水電解制氫”有望成為大規(guī)劃制氫展開趨勢。
從三大工業(yè)氣體巨頭依托空分技能儲備及資源調(diào)配才能在氫能工業(yè)鏈的全方位布局的才能向國內(nèi)工業(yè)展開推導(dǎo),國內(nèi)具有氫的制備和純化技能儲備的本鄉(xiāng)空分設(shè)備及工業(yè)氣體公司,有望獲益國內(nèi)氫能工業(yè)的展開。
儲氫
氫氣的可大規(guī)劃存儲和運送是其區(qū)別于化學電池儲能的重要特性。在資源總量不受約束,制備本錢中遠期可控的前提下,氫氣的貯存功用和運送功率是氫能網(wǎng)絡(luò)建造的瓶頸問題。
現(xiàn)在,氫氣的貯存首要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固體儲氫三種方法、高壓氣態(tài)儲氫已得到廣泛運用,低溫液態(tài)儲氫在航天等范疇得到運用,有機液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫尚處于演示階段。
在儲氫環(huán)節(jié),國內(nèi)首要廠商包含深冷股份(深冷股液氫裝置、液氫儲罐、儲氫體系);富瑞特裝(車載高壓供氫體系和加氣設(shè)備);京城股份(車載儲氣瓶、鋼質(zhì)無縫氣瓶,鋼質(zhì)焊接氣瓶,焊接絕熱氣瓶,碳纖維全纏繞碳復(fù)合氣瓶);中材科技(粗紗、細砂、短切纖維、耐堿纖維、縫編織物等玻璃纖維制品)。
運氫
加氫站網(wǎng)絡(luò)化散布是氫燃料電池技能大規(guī)劃商用化的根本保障,而處理加氫站網(wǎng)絡(luò)化散布的要害是處理氫氣運送問題。
氫氣在常溫常壓下為氣態(tài),密度僅為0.0899千克/立方米。作為易燃氣體,它屬于類危險品(非燃料),與空氣混合能構(gòu)成爆炸性混合物,遇熱即發(fā)生爆炸,因而對運送安全要求較高。
現(xiàn)在氫氣的輸運方法首要有氣態(tài)運送、液態(tài)輸運和固體輸運三種方法。
我國氫能演示運用首要圍繞工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生動力制氫地鄰近(小于200公里)布局,氫能儲運以高壓氣態(tài)方法為主。
加氫站
工業(yè)展開基礎(chǔ)設(shè)施先行,加氫站和氫氣作為燃料電池車工業(yè)重要的原料及基礎(chǔ)設(shè)施,是氫動力工業(yè)上游制氫和下游用戶的聯(lián)絡(luò)紐帶,其布局和建造是燃料電池轎車商業(yè)化展開的突破口。
加氫站的建造數(shù)量和遍及程度,在很大程度上決議了氫燃料電池轎車的工業(yè)化進程,而低價制氫和運送也是氫燃料電池轎車進一步遍及推廣的要害環(huán)節(jié),決議了行駛本錢的經(jīng)濟性與否。
自從1999年5月全球第一座加氫站在德國慕尼黑機場建成以來,各國相繼推進加氫站建造。依據(jù)H2Stations的計算,到2020年末,全球范圍內(nèi)在運的加氫站數(shù)量已到達553個。
我國加氫站建造進度逐漸加快,截止2020年末,加氫站建成128座。一起,中石油、中石化、國家動力集團等二十余家大型央企紛繁跨界展開氫能工業(yè)。
加氫站技能道路圖:
加氫站的營運方法:我國大部分選用外供高壓氫氣
從加氫站的營運模式來看,能否盈利首要取決于運營本錢(氫氣的價格)、投資額(設(shè)備)、加氫站運轉(zhuǎn)負荷(燃料電池轎車保有量)。
從現(xiàn)在國內(nèi)外加氫站的運營狀況來看,現(xiàn)在供氫的方法首要分為兩種:站內(nèi)制氫和外供氫氣。
站內(nèi)制氫首要是水電解制氫,該技能現(xiàn)已相當老練并且在歐洲大多數(shù)加氫站獲得運用;而外供氫氣則是大規(guī)劃地使用天然氣重整制氫或許鋼廠、化工廠副產(chǎn)氫氣,在凈化之后運用高壓氧氣瓶集束拖車運送至加氫站。
我國加氫站氫源絕大部分來自于外供高壓氫氣。典型的外供氫的高壓氣氫加氫站投資組成中,除掉土建及,設(shè)備費用占有最大份額,首要是壓縮機、儲氫瓶、加氫和冷卻體系,因為國內(nèi)缺少老練量產(chǎn)的加氫站設(shè)備廠商,進口設(shè)備推高了加氫站建造本錢。
因為燃料電池轎車還沒有完成大規(guī)劃運營,現(xiàn)在加氫站建造本錢和運營本錢遠遠高于傳統(tǒng)加油站、加氣站。從全球范圍內(nèi)來看,政府和整車企業(yè)是加氫站建造的主體,政府補助的起伏均超越50%。
外供高壓氫加氫站建造本錢構(gòu)成:
加氫站國產(chǎn)化逐漸敞開
雖然我國所出產(chǎn)的加氫站設(shè)備各項技能指標仍有短缺,但是現(xiàn)在國產(chǎn)化現(xiàn)已敞開,業(yè)界企業(yè)在各范疇均推出自主產(chǎn)品。
厚普股份供給加氫站成套設(shè)備,覆蓋設(shè)計到部件研制、出產(chǎn),成套設(shè)備集成、加氫站裝置調(diào)試和售后服務(wù);中集安瑞科2021年1月7日中標國家動力集團70MPa加氫站項目;鴻達興業(yè)已在務(wù),已在內(nèi)蒙古建造運營我國第一座民用液氫加工廠;嘉化動力副產(chǎn)氫提純、運送、加氫站一體化運營企業(yè)、國投聚力合作。
央企布局氫能工業(yè)鏈:
氫能工業(yè)鏈:燃料電池端
從氫能實際運用來看,氫燃料電池轎車是氫能高效使用的最有效途徑,當時我國已布局了較為完好的氫能工業(yè)鏈。
氫能燃料電池工業(yè)是電池工業(yè)中具有戰(zhàn)略性、前瞻性的一項綠色儲能技能,代表著未來新動力的展開方向,具有良好的展開遠景。
燃料電池的能量密度高,可達0.5-1.0kWh/kg,特別合適重載車。電堆與氫罐是分隔的,提高了發(fā)動機的安全性,電堆不易發(fā)生爆炸。氫燃料電池車在續(xù)駛里程、加氫時間、駕馭舒適性均可與燃油車接近。
當時氫能工業(yè)鏈已初具雛形,且燃料電池體系功用已滿意商業(yè)化需求,但大規(guī)劃商業(yè)化運用仍然受經(jīng)濟性及實用性限制。
燃料電池端包含其上游核心資料,如雙極板、膜電極及密封層等環(huán)節(jié);中游首要為燃料電池體系集成,包含電堆及供氣體系等;下游首要為燃料電池的運用場景,現(xiàn)在要點運用方向為交通范疇的燃料電池轎車。
燃料電池上游:核心資料
現(xiàn)在在燃料電池體系、電堆環(huán)節(jié),國產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)已完成產(chǎn)品批量供應(yīng),跟著膜電極國產(chǎn)化的逐漸深入,燃料電池工業(yè)鏈現(xiàn)已根本完成國產(chǎn)化。但工業(yè)鏈中質(zhì)子交流膜、碳紙等資料環(huán)節(jié)仍處于研制或小批量試制階段,持續(xù)引導(dǎo)國產(chǎn)化推進,完成技能獨立可控對本錢下降意義重大。
催化劑
催化劑是膜電極的要害資料之一,在下降催化劑本錢的方面,現(xiàn)在有兩條路徑,一條是下降鉑的運用量,另一條則是研制非鉑催化劑,兩者都已有所進展。
在工業(yè)化出產(chǎn)方面,日本、英國、比利時等國外供應(yīng)商的催化劑制備技能處于絕對的領(lǐng)先地位,現(xiàn)已可以完成批量化出產(chǎn)(>10公斤/批次),而且功用安穩(wěn),可靠性高。國內(nèi)現(xiàn)在幾乎沒有工業(yè)化催化劑制作企業(yè),催化劑產(chǎn)品也比較單一。該范疇參加廠商首要有貴研鉑業(yè)等。
質(zhì)子交流膜
質(zhì)子交流膜是一種固態(tài)電解質(zhì)膜,其作用是隔離燃料與氧化劑、傳遞質(zhì)子(H+)。該環(huán)節(jié)首要廠商包含東岳集團和騰龍股份等。
氣體擴散層
氣體擴散層位于流場和催化層之間,其作用是支撐催化層、安穩(wěn)電極結(jié)構(gòu),具有質(zhì)/熱/電的傳導(dǎo)功用。國外大多數(shù)制作廠商都已完成氣體擴散層的規(guī)劃化出產(chǎn),且都有多款習慣不同運用場景的產(chǎn)品銷售,包含日本東麗、德國SGL和加拿大AVCarb等。國內(nèi)氣體擴散層還處于初級碳微孔層的制備階段。
雙極板
雙極板是燃料電池的陰極板和陽極板,其作用是傳導(dǎo)電子、分配反應(yīng)氣并帶走生成水。
燃料電池常選用的雙極板資料包含石墨碳板、復(fù)合雙極板、金屬雙極板三大類,因為車輛空間限制(尤其是乘用車),要求燃料電池具有較高的功率密度。因而相對較薄的金屬雙極板有更好的運用遠景。
國內(nèi)石墨雙極板技能近年來展開迅速,技能水平與國外相當,但厚度通常在2mm以上。復(fù)合膜壓碳板在國外已突破0.8mm薄板技能,具有與金屬板相同的體積功率密度。
現(xiàn)在國內(nèi)薄碳板開發(fā)方面,國鴻有來自于加拿大巴拉德公司的授權(quán)技能。純國產(chǎn)復(fù)合膜壓碳板處于研制開發(fā)階段,預(yù)計2021年1mm薄板開端批量出產(chǎn)。安泰科技在氣體擴散層和雙極板這兩個環(huán)節(jié)均有觸及。
對比國內(nèi)外燃料電池電堆,國內(nèi)電堆在核心資料與要害技能方面仍存在短板,也是形成燃料電池電堆本錢居高不下的首要原因。其間膜電極層三大要害資料P/t催化劑、質(zhì)子交流膜、碳紙首要依賴進口,國產(chǎn)資料尚無法滿意高功用燃料電池電堆運用需求.
集流體雙極板方面,石墨雙極板經(jīng)過多年開發(fā)已與國外技能水平相當,但低本錢、輕浮的金屬雙板開發(fā)仍為空白。
燃料電池中游:燃料電池電堆
從本錢端來看,體系中最核心的部分是燃料電池電堆和空壓機,依據(jù)DOE對80KW體系的本錢測算,在年產(chǎn)50萬套的規(guī)劃化條件下,電堆已占有燃料電池體系約一半本錢,可以說是燃料電池心臟,而空壓機占比超越四分之一,這兩部分也是下降燃料電池體系綜合本錢的要害。
燃料電池體系本錢構(gòu)成:
燃料電池電堆首要廠商包含億華通、騰龍股份、大洋電機、雄韜股份、濰柴動力。
氫氣循環(huán)體系廠商方面,雪人股份是空壓機的首要供應(yīng)商、漢鐘精機自主研制螺桿空氣壓縮機。
但因為工業(yè)規(guī)劃尚小,一起MEA等部件國產(chǎn)化時點較晚,形成現(xiàn)在除了體系、電堆龍頭企業(yè)外,大部分國產(chǎn)化產(chǎn)品尚未能構(gòu)成大規(guī)劃,長周期運用,方針扶持期將供給國產(chǎn)部件的規(guī)劃化運用及技能提高的空間。
氫能及燃料電池工業(yè)鏈整理示意:
《我國氫燃料電池工業(yè)展開陳述》
氫燃料轎車:我國已進入商業(yè)化初期
《我國氫動力及燃料電池工業(yè)白皮書》指出,交通范疇將是氫能消費的重要突破口,在商用車范疇,2030年燃料電池商用車銷量將到達36萬輛,占商用車總銷量的7%(樂觀情形將到達72萬輛,占商用車總銷量13%);2050年銷量有望到達160萬輛,占比37%(樂觀情形下銷量300萬輛,占比70%以上)。
當時我國燃料電池轎車已進入商業(yè)化初期,截止2020年末,我國燃料電池轎車保有量7352輛。
2020年9月,財政部、工業(yè)和信息化部、科技部等5部分聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于展開燃料電池轎車演示運用的通知》,清晰燃料電池轎車演示期間,將采取“以獎代補”方法,對入圍演示的城市qun按照其方針完成狀況給予獎賞。
在4年補助扶持期間,補助后燃料電池轎車根本完成對標燃油車平價,影響商場化整車收購需求,推進工業(yè)邁出規(guī)劃化第一步,進入降本放量的良性循環(huán),加快平價階段的到來。
氫燃料電池車輛的推廣運用遠景除了取決于整車技能的先進性、老練度與本錢外,也和包含制氫、儲氫、運氫和加氫站在內(nèi)的氫動力鏈展開的完備程度及展開潛力密切相關(guān)。
要完成無補助的燃料電池車商業(yè)化,必須大起伏下降燃料電池發(fā)動機的本錢和氫氣的本錢,一起下降加氫站的建造費用。
德勤分析數(shù)據(jù)顯示,我國氫燃料電池公交車的總本錢(TCO,購買本錢和運營本錢)在2019年為178美元/百公里,預(yù)計到2029年TCO將下降至55美元/百公里,將低于純電動公交和燃油公交車的本錢。
以現(xiàn)在燃料電池的購車和運用本錢來看,除了燃料電池體系等車輛相關(guān)部件本錢有較大下降空間外,制氫儲氫環(huán)節(jié)的技能進步和基礎(chǔ)設(shè)施的推廣也是推廣燃料電池轎車的重要把手。
因而,工業(yè)展開初期的方針扶持顯得尤為重要,方針扶持下工業(yè)進入規(guī)劃化-降本-開拓商場的良性內(nèi)循環(huán),此外,持續(xù)的技能進步也將反哺處理各環(huán)節(jié)核心技能的本錢限制,進一步提高商業(yè)化競爭力。運乾GE
相關(guān)證券:
氫動力(BK0864)
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氫能工業(yè)
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