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研究报告
氢能与燃料电池催化剂
来源: | 作者:君研资本 | 发布时间: 2022-09-30 | 5525 次浏览 | 分享到:

氢能与燃料电池催化剂

 

中国《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》与主要国家 和地区氢能战略共同特征:重视氢能相关技术研发;注重对氢能基础 设施建设与氢能应用领域扩展;重视可再生能源制氢。但侧重点又有所不同,我国《规划》强调对氢能源全产业链构建。到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现;到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

一、氢能产业链梳理


 上游:

制氢:化学制氢(煤制氢、天然气)、工业副产(焦炉煤气、氯碱服产)、电解水制氢(未来是主流)(目前在生产运行成本与设备投资成本上均较为昂贵。以目前的电解水平,当可再生能源电价降至0.2元/kWh时,电解水制氢成本将接近于化石原来制氢成本)

 

上市公司如宝丰能源:投资14亿全球最大光伏制氢,以及新建2万Nm3/h碱性电解槽电解水制氢1.6亿Nm3/年,美锦能源(焦炉煤制氢)

其中制氢设备方面,电解槽是制备绿氢的关键设备。电解槽技术路线、性能、成本是影响绿氢市场走势的重要因素,目前质子交换膜(PEM)电解水和碱性电解水技术目前已经商业化推广的条件,未来具备较强的商业价值,根据预测后者更具有较大市场空间。

碱性电解槽成本较低,经济性较好,我国碱性电解水制氢代表企业有中船重工718所、考克利尔竞立、天津市大陆制氢设备有限公司等,近期阳光电源、协鑫集团等光伏企业也纷纷布局碱性电解水制氢设备项目。

随着可再生能源制氢项目的增多,PEM电解水制氢进展迅速,国内聚焦PEM制氢设备的公司及科研机构主要有中国船舶718所、中科院大化所、山东赛克赛斯、高成绿能、淳华氢能、深圳绿航等。

图1:PEM电解水制氢(来源《PEM:最具潜力的电解水制氢技术》)

 

中游:氢储运、氢加注:

气体储氢瓶(短距离小规模、管道长距离大规模,高压气态成熟)、液态储氢(距离远、运输大),固态储氢(化学、物理吸附,技术复杂)

液氢关键技术与设备(国产化)、加氢站建设运营。

加氢站:一座35MP、日加氢500kg的固定式加氢站的平均投资在1500万元左右。

图2:中石化加氢站

上市公司如:雪人股份(加氢站及设备)、厚普股份(加氢站批量交付)及京城股份(车载储氢瓶)。


下游:燃料电池动力系统

 燃料电池电堆成本占据燃料电池系统成本60%以上,因此降低电堆成本是燃料电池汽车商业化的关键。经过估算,燃料电池电堆主要由