氢燃料行业发展如何?氢燃料,是指液态氢燃料。是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦耳的热量,是汽油发热量的3倍。它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境。法国轨道交通建设巨头阿尔斯通公司11月9日宣布,由他们生产的世界首款以氢为能源的火车于2021年在德国正式开跑。
氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送较不方便,但氢作为燃料仍然被认为将会成为21世纪最理想的能源。氢燃料作为能源的突出特点是无污染、效率高 、可循环利用。氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会污染环境,且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。产物水无腐蚀性,对设备无损。
氢燃料电池系统行业产业链上游主要包括氢气、质子交换膜、气体扩散层、催化剂、双极板、空压机、阀件、密封件等材料部件;中游为氢燃料电池系统环节;下游主要应用于交通运输、能源电力等领域。2021年,构成膜电极的催化剂、质子交换膜和气体扩散层约占电堆总材料成本的63.7%。双极板约占材料成本的30%。其他(装配部件,如框架及垫圈等)约占氢燃料电池电堆总材料成本的6.3%。
除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142.351kJ/g,是汽油发热值的3倍。重要的是其燃烧性能好,点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。在大自然中,氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”,其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约70%为水所覆盖,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。
据估计,目前每公斤氢气的成本约为5美元,而每升汽油的成本约为0.6美元。此外,建设和维护一个全国性的氢供应网络也需要巨额的资金支持。相比之下,锂电池的成本随着技术进步和规模效应而逐渐降低,目前每千瓦时(kWh)的成本约为100美元左右,预计到2030年将降至50美元以下。
据GGII统计,2019-2021年,我国燃料电池系统市场集中度呈先下降后上升的态势,2021年,我国燃料电池系统CR3为63%,较上年度上升18个百分点;CR5为74%,较上年度上升6个百分点,集中度回升至2019年水平。2021 年,我国燃料电池系统销量前五名企业为亿华通、海卓动力、国鸿氢能、上燃动力以及潍柴动力,综合近几年的市占率来看,除亿华通长期处于领先地位以外,其他企业的市占率变化较大,行业的竞争格局尚未明确。从出货金额方面来看,随着近年来我国氢燃料电池系统出货量的不断增长,氢燃料电池系统出货金额也随之不断增加。2021年我国氢燃料电池系统出货金额为20.69亿元,同比增长56.6%。预计到2025年出货金额将增长至181.33亿元。
2022年,我国在氢燃料电池车应用领域取得新进展。随着交通领域成为氢能应用重要领域,多国先后制定大力发展氢燃料电池车目标,我国也制定了中长期发展规划。目前,我国已初步掌握了氢燃料电池及其关键零部件、动力系统、整车集成和氢能基础设施等核心技术。业内人士指出,交通领域作为先导,为氢能发展奠定了很好的产业基础。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内氢燃料行业发展趋势及发展策略研究报告》显示:
据工信部统计,2022年上半年,我国氢燃料电池系统装机量市场占比前五的企业分别为国鸿氢能、亿华通、重塑科技、国电投和东方电气。其中,国鸿氢能以30%的市场占比遥遥领先,紧随其后的亿华通市场占比为24%,两家企业占比超过一半,氢燃料电池系统装机量市场高度集中,CR5为72%。
目前全球范围内还没有建立完善的以氢为载体的能源供应网络,包括氢气的生产、运输、储存和分配等环节。目前全球只有约500个氢气加注站,而且主要集中在日本、德国等少数国家。相比之下,锂电池的充电设施则更为普及和便捷。
氢燃料电池电堆的制造已初步实现国产化,氢燃料电池电堆的价格水平逐年大幅下降。由于氢燃料电池电堆在氢燃料电池系统中的成本比例较高,因此,氢燃料电池电堆的价格对整体氢燃料电池系统的价格影响十分显著,氢燃料电池系统的价格也随之持续下降。
2022年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。
氢燃料电池汽车的应用推广正在为氢能发展奠定良好的产业基础。作为氢能应用的先导领域,氢燃料电池汽车在全球受到高度重视,我国也已在氢燃料电池汽车的应用推广领域不断取得新进展,并初步掌握了关键零部件等核心技术。随着氢能基础设施建设的不断完善,以及氢能产业链企业加紧补链强链,氢燃料电池汽车正在向更多场景推广示范应用,并带动氢能产业发展打开更大空间。
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