中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)分析

佐思汽研近日發(fā)布《2020 年全球和中國(guó)燃料電池市場(chǎng)和趨勢(shì)研究報(bào)告》，展示全球和中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。

氫能源作為戰(zhàn)略性高效的清潔能源，正在受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，正在處于產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的階段。氫燃料電池具有燃料能量轉(zhuǎn)化率高、噪音低以及零排放等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于汽車、輪船、列車等交通工具以及固定電站等方面。

燃料電池一直受到各國(guó)政府和企業(yè)的關(guān)注，其研發(fā)、示范和商業(yè)化應(yīng)用的資金投入不斷增加。目前氫能和燃料電池已經(jīng)在一些細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化，其中最大的市場(chǎng)是汽車領(lǐng)域。從汽車行業(yè)的生命周期來看，目前傳統(tǒng)燃油車處于相對(duì)成熟階段，在新能源汽車高速發(fā)展倒逼下，傳統(tǒng)車企加速轉(zhuǎn)型，部分國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先車企持續(xù)加碼氫燃料電池汽車的開發(fā)與應(yīng)用。

全球燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃

全球主要國(guó)家對(duì)氫燃料電池汽車的發(fā)展投入大量資源，以期在未來的能源競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)領(lǐng)先位置。從目前來看日本、韓國(guó)和中國(guó)對(duì)燃料電池汽車的整體投入最高，以豐田、現(xiàn)代為代表的燃料電池乘用車和氫能大巴、物流車的生產(chǎn)均處于全球領(lǐng)先；近兩年，因特朗普政府不鼓勵(lì)燃料電池汽車的發(fā)展，美國(guó)在燃料電池汽車方面增速放緩，但加州作為燃料電池乘用車的最大單一市場(chǎng)仍然是整個(gè)行業(yè)里舉足輕重的市場(chǎng)；歐洲的燃料電池研發(fā)起步很早，近年來奔馳等傳統(tǒng)車企以及博世等一級(jí)供應(yīng)商均已經(jīng)進(jìn)入燃料電池汽車領(lǐng)域。

中國(guó)燃料電池系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)已接近國(guó)際先進(jìn)水平

燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電壓變換器（DC/DC）、車載氫系統(tǒng)等構(gòu)成，其中燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件包括電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。

目前中國(guó)燃料電池系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的水平已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，從燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)來看，氫燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化導(dǎo)入期，商用車燃料電池壽命已經(jīng)超過 20000 小時(shí)，基本滿足車輛運(yùn)行條件；氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)功率密度多項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。尤其是 2020 年 7 月 21 日，雄韜氫雄燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī) VISH-130A 通過中汽研中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證，電堆功率 145kW，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)凈輸出 130kW。這是現(xiàn)階段我國(guó)通過 CNAS 認(rèn)證的最大功率氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。

中國(guó)燃料電池核心零部件和材料產(chǎn)業(yè)薄弱，進(jìn)口依賴較高

雖然中國(guó)在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)供應(yīng)鏈基礎(chǔ)較為薄弱，尚未形成較為成熟的零部件供應(yīng)體系。在關(guān)鍵零部件仍主要依賴進(jìn)口，燃料電池的關(guān)鍵材料包括催化劑、質(zhì)子交換膜和碳紙等材料大都依賴進(jìn)口；膜電極、雙極板、空壓機(jī)、氫循環(huán)泵等與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比存在較大差距。當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)仍需要攻克基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件難關(guān)，尤其是膜電極等關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。

燃料電池催化劑：對(duì)活性、穩(wěn)定性、耐久性等各項(xiàng)性能指標(biāo)要求很高，需要經(jīng)歷長(zhǎng)期的使用過程，才能慢慢形成可以規(guī)模化生產(chǎn)的商用產(chǎn)品，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)燃料電池選用催化劑會(huì)優(yōu)先選擇應(yīng)用國(guó)外已經(jīng)通過驗(yàn)證的催化劑，主要是高質(zhì)量活性、低鉑載量的催化劑；同時(shí)去測(cè)試國(guó)產(chǎn)催化劑。

從全球燃料電池催化劑市場(chǎng)來看，豐田燃料電池汽車用旗下公司自產(chǎn)的催化劑；現(xiàn)代燃料電池汽車用韓國(guó)本土公司的催化劑（該韓國(guó)公司已被優(yōu)美科收購(gòu)）；本田燃料電池汽車用日本田中貴金屬（TANAKA）的催化劑；中國(guó)燃料電池汽車則主要使用日本田中貴金屬（TANAKA）和英國(guó)莊信萬豐（Johnson Matthey）的催化劑。

燃料電池質(zhì)子交換膜：是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心組件，質(zhì)子交換膜占整個(gè)燃料電池電堆成本 30％，質(zhì)子交換膜的好壞決定著燃料電池的壽命。質(zhì)子交換膜最大的功能則是傳輸質(zhì)子，保證質(zhì)子通過，并將電子、氫分子、水分子等攔截下來，是電堆的壽命、性能等指標(biāo)的基礎(chǔ)保障。

從質(zhì)子傳導(dǎo)率或者穩(wěn)定性來看，全氟硫酸膜是目前的車用質(zhì)子交換膜的最佳路徑。東岳集團(tuán)是國(guó)內(nèi)唯一一家實(shí)現(xiàn)全氟離子交換樹脂、全氟磺酸質(zhì)子膜以及成功實(shí)現(xiàn) ETFE 產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。東岳集團(tuán)是國(guó)內(nèi)唯一可與國(guó)外企業(yè) Gore、科慕在質(zhì)子交換膜方面對(duì)抗的企業(yè)。

此外，燃料電池碳紙 / 碳粉基本完全依賴于進(jìn)口，碳粉價(jià)格便宜，雖然說完全進(jìn)口不會(huì)存在太大的經(jīng)濟(jì)問題，但是從技術(shù)角度來看，國(guó)內(nèi)對(duì)碳材料的技術(shù)研究不重視，基礎(chǔ)薄弱，對(duì)于燃料電池系統(tǒng)整個(gè)的研究裝備會(huì)有影響。

近年來中國(guó)燃料電池核心零部件涌現(xiàn)出一批國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商，但對(duì)外依賴度仍較高，需提升核心零部件的技術(shù)水平。

中國(guó)燃料電池汽車推廣路線：商用車先行

受燃料電池發(fā)展技術(shù)、成本以及加氫站基礎(chǔ)設(shè)施等因素影響，目前中國(guó)燃料電池汽車集中在商用車領(lǐng)域。2019 年工信部道路產(chǎn)品推薦目錄的燃料電池汽車產(chǎn)品中，商用車 100 款，乘用車 0 款；近五年來，只有上汽、奇瑞和北汽展出過燃料電池乘用車產(chǎn)品，并且基本都停留在樣車階段，僅 2020 年 4 月，山東濰坊上牌一輛上汽榮威 750。各地的燃料電池汽車推廣方案也是以公交車、物流車、特種車作為主要的推廣燃料電池車型，乘用車并不受重視。

從燃料電池汽車發(fā)展路線而言，國(guó)外采取的是“乘商齊驅(qū)”的發(fā)展策略，而國(guó)內(nèi)則采取“先商后乘”的發(fā)展路線。中國(guó)燃料電池系統(tǒng)未來 3-5 年的重點(diǎn)應(yīng)用方向是面向商用的重載和物流車等領(lǐng)域，乘用車領(lǐng)域仍未見明顯的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。

“先商后乘”的發(fā)展路線在燃料電池重點(diǎn)零部件供應(yīng)商的產(chǎn)品配套方面可見一斑，億華通的核心技術(shù)產(chǎn)品 - 氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)階段目標(biāo)客戶主要為較早進(jìn)入燃料電池汽車市場(chǎng)的商用車生產(chǎn)企業(yè)，包括申龍客車、北汽福田、宇通客車、中通客車、吉利商用車等商用車廠商。
責(zé)任編輯：tzh