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2019年中国氢燃料电池汽车进入产业元年,预计2050年氢燃料电池汽车将达到500万辆[图]

2019年08月09日 13:44:08字号:T|T

    预计2020~2025年国内氢燃料电池汽车达到5万辆;2026~2035年达到130万辆;2036~2050年达到500万辆。2018年国内氢燃料电池汽车销量为1619辆,氢能将成为中国能源体系的重要组成部分,发展空间大。

燃料电池车发展目标(年产量)

数据来源:公共资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2019-2025年中国氢燃料电池汽车行业市场专项调研及投资前景预测报告

    氢燃料电池车要实现大规模商业化,一方面电池性能要不断提升,另一方面成本要持续下降。国内工程化、产业化水平相对滞后,总体技术水平与日、韩等国家还有差距,具体表现在整车性能上,中国燃料电池车在动力性能、综合效率、电堆功率、耐久性上,与日韩还有差距。燃料电池系统是燃料电池车核心技术的体现,也是成本的主要来源,因此燃料电池系统的成本下降和性能提升是关键。燃料电池系统技术未来发展将会有四个方向:1)持续开发高功率系统产品;2)通过系统结构设计优化提高产品性能;3)通过策略优化提高产品寿命;4)通过零部件优化及规模化效应持续降低成本。

燃料电池系统技术展望

-
现状
(2019)
近期目标(2020-2025)
中期目标(2026-2035)
远期目标(2036-2050)
比功率(KW/L)
3KW/L
3.5KW/L
4.5KW/L
6.5KW/L
寿命(hours)
>5000
乘用车:5000
商用车:15000
固定式发电:20000
乘用车:6000商用车:20000固定式发电:50000
乘用车:10000商用车:30000固定式发电:100000
无协助冷启动温度(℃)
-20
-30
-30
-40
成本(元/KW)
>8000
4000
800
300

数据来源:公共资料整理

    燃料电池系统成本:质子交换膜、扩散层,空气循环系统成本下降空间大。从燃料电池系统成本构成来看,以年产1000套公交车为例,电堆成本占比72%(其中:质子交换膜27%、扩散层19%、催化剂19%、双极板占比5%),辅助系统占比27%。

燃料电池成本构成:1000(sys/yr)

数据来源:公共资料整理

    燃料电池系统的成本要从2019年的8000元/KW下降到2025年4000元/KW,2035年下降到800元/KW,2050年进一步下降到300元/KW,如果单车燃料电池系统的功率为100KW,则单车燃料电池系统的成本可控制在3万左右。核心零部件制造技术的不断发展和突破,燃料电池的成本有望不断下降。目前我国燃料电池核心部件的技术与发达国家相比尚有较大差距,许多关键材料仍需进口,国产化率偏低,造成成本费用高昂,成本也有很大的下降空间。

燃料电池系统成本目标

产业目标
现状
(2019)
近期目标(2020-2025)
中期目标(2026-2035)
远期目标(2036-2050)
燃料电池车(万辆)
0.2
5
130
500
固定式电源/电站(座)
200
1000
5000
20000
燃料电池系统(万套)
1
6
150
550
成本(元/KW)
>8000
4000
800
300

 

数据来源:公共资料整理

    氢能储运是瓶颈,国内基础设施建设正在提速。氢燃料电池汽车的发展离不了氢燃料基础设施的保障,国内制氢、氢能储运、加氢环节的基础设施发展薄弱,未来建设提升的空间较大。
    国内氢能源充足,短期来看,工业副产制氢成本低,接近消费市场,将成为国内重要的供氢主体。长期来看,再生能源电解水制氢将发展成为有效的供氢主体。

氢能供给结构预测

数据来源:公共资料整理

    储氢技术:短期车载储氢以70MPa气态方式为主,中期以气态、液态多种方式协同。目前国内主要采取的是高压气态储氢方式,低温液态储氢在航天领域得到应用,有机液态储氢在燃料电池客车车载储氢项目中得到示范,固态储氢在分布式发电项目中得到示范。

储氢瓶类别

-
Ⅰ型瓶
Ⅱ型瓶
Ⅲ型瓶
Ⅳ型瓶
材质
铬钼钢
钢制内胆
纤维环向缠绕
铝制内胆
纤维全缠绕
塑料内胆
纤维全缠绕
工作压力(MP)
17.5~20
26.3~30
30~70
30~70
应用场景
加氢站等固定式储氢应用
国内车载
国外车载

数据来源:公共资料整理

    氢运输技术:国内目前以20MPa高压长管拖车为主要方式,未来将以高压、液态氢罐和管道运输相结合的方式。

氢的运输方式

-
高压气态运输
液态运输
固态运输
长管拖车
国内-20MPa,单车运输300公斤国外-45MPa,单车运输700公斤
液氢罐车:单车运输7吨铁路液氢罐车:8.4-14吨液氢驳船:70吨
可将轻质储氢材料(镁基储氢材料)作为随车输氢容器使用
管道运输
1.0-4.0MPa,大规模,长距离运输国内管道-100公里;美国管道-2500公里;欧洲管道-1598公里
日本、美国已经将液氢罐车作为加氢站运氢的主要方式,我国尚未开始应用
-

数据来源:公共资料整理

    2015年开始,国家陆续出台多项fun88乐天堂网址出台支持燃料电池产业发展,各地方政府越来越重视燃料电池产业的发展,纷纷响应国家政策,出台发展规划等政策来大力扶持燃料电池产业的发展,2018年出台的支持政策数量远远超过2017年。标志着国家对氢能源利用的重视,预计相关产业扶持政策有望陆续推出。中国氢能源产业将进入快车道。 

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