蘇州市翔耀精密自動化設(shè)備有限公司
新能源燃料電池介紹
———自動化設(shè)備配套及自動化進(jìn)程升級
翔耀自動化在過去一年里,與多家新能源燃料電池開發(fā)及生產(chǎn)單位進(jìn)行過自動化設(shè)備配套的研討,并參與了部分在新能源燃料電池生產(chǎn)過程中遇到的具體問題的方案解決。
對于燃料電池生產(chǎn)過程的了解及不斷的學(xué)習(xí),使得翔耀自動化掌握了新的一個領(lǐng)域的自動化設(shè)備的解決方案,并在自動化配套過程中,在多次的參與過程中,對新能源燃料電池從開發(fā)到投產(chǎn)階段的自動化進(jìn)程有了相當(dāng)熟悉的把握。
燃料電池是一個高效的發(fā)電裝置,是將電化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,它將氫氣,也就是它的燃料和氧氣的化學(xué)能連接不斷的轉(zhuǎn)換為電能,氫氣在陽級催化劑的影響下被氧化成氫離子和電子,氫離子通過質(zhì)子交換膜達(dá)到正級,和氧氣在陰級生成水,與傳統(tǒng)電池最大的不同之處,燃料電池實際上是一個發(fā)電設(shè)備,而不是一個儲電設(shè)備,它是一個發(fā)電裝置,或者我們稱之為燃料電池堆。
目前可能大家非常關(guān)心的問題是安全性,這塊因為大家可能對氫氣本身的特性了解或者接觸不多,很多人一提到氫就覺得這個東西是不是安全性會有問題,目前我們來看,整個氫這塊的安全性相對于汽油和天然氣來看,它的燃燒極限包括它的爆炸極限,以及它最適宜的燃燒比例,氫氣是相對于汽油和天然氣是比較安全的,目前來看它是一個無毒無害的氣體,非常容易擴散,在高壓氫氣泄露時形成的火焰它是向上的,直接向上在空氣中燃盡而不向周圍擴散,而像汽油或者是天然氣汽車會向四周爆炸,所以從這個角度來說,其實氫氣的安全性相對來說還是比較高的,所以很多氫氣業(yè)內(nèi)的專家指出來氫氣比汽油更安全,右下角是我們最易燃燒比例,氫氣在29%,也就是接近30%,汽油最易燃燒比例2%,天然氣還在9%左右,整體來說氫氣并不像我們想象的那么不安全,而且氫氣、氧氣和天然氣在我們工業(yè)中應(yīng)用的量是非常大,包括化肥等等產(chǎn)業(yè)里面,這塊相對來說還是一個比較常見的通用的氣體。
這里是燃料電池的性能和其他的對比,我們可以發(fā)現(xiàn)燃料電池有一個顯著的特性,第一個它的轉(zhuǎn)化效率比較高,50%到70%,目前我們內(nèi)燃機包括汽油機和柴油機轉(zhuǎn)換效率只有10%到20%之間,這個是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們目前內(nèi)燃機的效率,另外它的能量密度可以達(dá)到每公斤350瓦時,像特斯拉用的也就是80到200。每升能做功的能量的大小,這個3.1kw/L功率密度已經(jīng)很接近我們傳統(tǒng)內(nèi)燃機車的功率密度,這是對于我們整個燃料電池的應(yīng)用是有一個決定性意義的,因為人類活動發(fā)展到現(xiàn)在,其實我們大部分都是以內(nèi)燃機的功率密度來做一個門檻值,我們在我們很多的人類活動當(dāng)中,尤其是在移動設(shè)備當(dāng)中,包括我們飛機、潛艇、地面的各種運輸車輛,其實功率密度是考核的非常重要的指標(biāo),這也是未來燃料電池有可能帶來的氫能源革命的根本原因,我達(dá)到了和內(nèi)燃機相匹敵的功率密度之后,我的效率又超過內(nèi)燃機的三到五倍,未來我可能會帶領(lǐng)人類在能源的使用段進(jìn)入清潔能源的時代。
目前不同應(yīng)用領(lǐng)域循環(huán)壽命的要求是不一樣的,在乘用車領(lǐng)域可以達(dá)到4200次左右,普通的電池基本上都是在500至1000到2000次左右,工作溫度從負(fù)30到120度之間,范圍還是比較寬的。未來可能燃料電池有可能在未來五年之后或者更長的時間,是內(nèi)燃機的替代,這塊對整個人類在使用能源上是有比較大的變化的。
這是燃料電池的種類,它按照三大類來分,按照運行機理可以分為酸性燃料電池和堿性燃料電池,按照電解質(zhì)可以分為五大類,最早的是堿性燃料電池AFC,目前商業(yè)化最多的是磷酸燃料電池PAFC,目前主要是做固定式的發(fā)電裝置,現(xiàn)在研究的最時髦的或者說在未來乘用動力系統(tǒng)當(dāng)中涉及比較多的是質(zhì)子交換膜電池,PEMFC,它的小型化在交通運輸車輛上應(yīng)該有比較大的潛力。新一代的固體氧化物電池目前在一些大型發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中也有所涉及。
按照用途比較簡單,一個是固定式的發(fā)電裝置,還有一個車用動力系統(tǒng),第三個是便攜式能源,包括單兵作戰(zhàn)武器,包括作戰(zhàn)設(shè)備里面,這塊涉及的比較多,可以跟大家講一個簡單例子,燃料電池的重量只有三到六鎊,可以大幅度的降低電池的負(fù)重,對提高戰(zhàn)士的靈活性和減少體能消耗是有效的。
AFC是最早開發(fā)成功的產(chǎn)品,適用于航空、低溫產(chǎn)品,嘗試用于便攜式電源,效率在50%,工作溫度低,可以使用非鉑催化劑,代表性的公司包括AFC Energy。PAFC是目前技術(shù)最成熟、商業(yè)化程度最高的燃料電池,鉑為電級,工作溫度在150—200度,電池效率在40%,美國、日本已經(jīng)建成了千瓦到兆瓦級的發(fā)電工廠,對二氧化碳的容忍度高,可以直接利用重整天然氣提供燃料,商業(yè)化程度也比較高。它要解決的問題或者缺點是什么,需要用鉑和高溫加速氧化反應(yīng),電解也對電堆腐蝕性比較強。
MCFC這塊,目前來看優(yōu)點是工作溫度高,余熱可以利用,可以采用非鉑的材料作為電機,適用于大型電站,PEMFC這塊是應(yīng)用前景最為廣闊的燃料電池,適用于汽車等移動交通工具,而且整個運行的溫度在120度左右,不算太高,工作溫度低,啟動快,結(jié)構(gòu)相對簡單,缺點是成本較高,技術(shù)難度大,直接使用氫氣為燃料,目前代表性的公司就是BALARD,美股代碼BLDP,昨天晚上這個公司漲幅達(dá)到40%多,主要原因是它經(jīng)過20多年的研發(fā),近期拿到了中國的一個多億美金的大單,未來三到五年要持續(xù)交付幾百臺用于大巴車的燃料電池核心組件,燃料電池堆,這對未來的業(yè)務(wù)發(fā)展拉動比較大。當(dāng)然目前BALARD在國內(nèi)也設(shè)定了眾多子公司,包括在佛山設(shè)立的一家公司,推動產(chǎn)品在國內(nèi)的銷售,以及組裝可能會在國內(nèi)實施。
這是固體氧化物電池,屬于第三代燃料電池,采用固態(tài)電解質(zhì),一般是鉆石氧化物,電池工作溫度在1000度,效率在80%以上,簡化設(shè)備,主要缺點是中低溫的情況工作效率低下。這是我們對不同技術(shù)路線的總結(jié),我們認(rèn)為就新能源車尤其是乘用車和未來交通工具領(lǐng)域,最主要關(guān)注的是質(zhì)子交換膜燃料電池也就是PEMFC,這塊相比較其他幾類電池,它的比功率可以達(dá)到300到750,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前幾類電池的,使用的反應(yīng)溫度大概在25到105度之間,溫度比較合適,目前在交通工具領(lǐng)域是應(yīng)用首選的電池類型。
第二部分介紹一下海外燃料電池現(xiàn)在發(fā)展的狀態(tài),總體來看我們覺得經(jīng)過25年左右的發(fā)展,海外燃料電池已經(jīng)開始逐步進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用推廣階段,從之前十年二十年前的概念期、萌芽期逐步轉(zhuǎn)向了初步放量的階段,這塊是值得我們重點關(guān)注的,任何一個新興產(chǎn)業(yè)特別一個新的事物,新的商業(yè)模式,從它的萌芽期轉(zhuǎn)換到高速增長期的拐點上,往往是最具備價值發(fā)現(xiàn)能力的,同時最具備投資價值的,這也是為什么我們關(guān)注燃料電池的一個原因。
在過去五年間,整個燃料電池的增速達(dá)到了30%,2015年全球燃料電池的出貨量大概是7.15萬套,同比增長了12%,燃料電池出貨的容量為342兆瓦,同比增長了85%,這說明套數(shù)增加只有12%,但是我的容量增加了85%,說明我們每套的出貨量的單體容量值在增加。在10到15年期間燃料電池累計出貨量是29萬套,增長率為32%,容量出貨量達(dá)到了1110.6兆瓦,增長率為30%。
目前來看在所有的出貨量當(dāng)中PEMFC占比最高,增速也是最快的,到2010年到2015年整個PEMFC系統(tǒng)出貨量復(fù)合增長率達(dá)到了42.4%,同期SOFC系統(tǒng)出貨量復(fù)合增速近兩年也是非???,達(dá)到122%。2015年PEMFC系統(tǒng)出貨量年復(fù)合增長率達(dá)到21.6%。
這是目前全球來看燃料電池行業(yè)發(fā)展的分布示意圖,我們可以看到其實主要集中在亞洲日本,歐洲德國,北美地區(qū),目前來看亞洲北美歐洲和其他地區(qū)的出貨量去年的分布是0.83、1.57、4.66和0.09萬臺套,這個不是它的容量,是出貨量的臺套。同時各地裝機規(guī)模分別是28.5、139.7、172.2和2.2兆瓦,日本、德國和美國是應(yīng)用的主要三個國家。
這個是日本燃料電池發(fā)展?fàn)顩r,可以看到其實日本燃料電池出貨量裝機規(guī)模占到了全球的60%,主要有兩塊應(yīng)用,包括分布式發(fā)電和汽車領(lǐng)域,分布式這塊它提供了一個ENE—FARM計劃,2005到2009年家用燃料電池示范項目3300臺套,2009年大規(guī)模商業(yè)化推廣,截止到2015年已經(jīng)累計安裝12萬套,主要使用PEMFC和SOFC這套系統(tǒng)。
在汽車領(lǐng)域日本豐田在2015年已經(jīng)推出了MIRAI,所謂的燃料電池車,它的能量密度每公斤是350瓦時,功率密度是每升3.1kw,它整個加氫時間,就類似充天然氣的時間是3分鐘,續(xù)航里程5到6升可以續(xù)航500到600公里,售價不含補貼的情況下是39萬人民幣,含日本政府30%的補貼大概是26萬人民幣,其實和純電動車的價格是差不多的。和我們純電動車的代表商特斯拉比較,快充模式下在40分鐘,500公里行駛里程,黃色部分是加氫罐,前面是燃料電池反應(yīng)堆。預(yù)計到2025年到2030年燃料汽車達(dá)到20到80萬輛,這是日本豐田目前的規(guī)劃,在2015年大概交付了500輛,2025年大規(guī)模的加氫建設(shè)應(yīng)該鋪開,目標(biāo)在日本建設(shè)320座加氫站。
這是目前日本燃料電池的加氫站規(guī)劃,在四個主要的人口密集區(qū)建立了一百個加氫站,包括東京、大阪、福岡、愛知,日本政府對加氫站的建設(shè)補貼在50%。目前來看整個加氫站的進(jìn)度預(yù)算確定的項目有75個,兩個大型的氫氣生產(chǎn)設(shè)施。在福岡地區(qū)有12個加氫,這是加氫站的分布示意圖,大阪地區(qū)在12個左右,名古屋地區(qū)在15個,整個布局還是先布局在人口密集的地區(qū)。這是日本燃料電池成本下降的示意圖,我們可以看到在11年前的時候,成本大概在48萬人民幣,到09年的時候下降到350萬日元,到2015年的時候,按照五萬臺套的產(chǎn)量的時候,它的成本已經(jīng)從48萬下降到了9萬人民幣,下降幅度還是非??斓?,下降了80%,他們整個日本未來的目標(biāo)是到2020年到2030年,整個燃料電池反映堆的價格下降到三萬塊錢左右人民幣,這是什么概念呢,現(xiàn)在我們一個20萬左右的車,它的發(fā)動機的成本大概是在五到六萬左右,十萬塊錢的車發(fā)動機成本在兩到三萬,相當(dāng)于對應(yīng)咱們傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機,現(xiàn)在成本下降的速度還是非??斓?,在2015年左右,五萬臺套產(chǎn)量的時候,燃料電池整個堆的反應(yīng)成本在九萬塊錢左右,其實已經(jīng)低于我們很多動力電池純電池車電池堆組的價格。比如說比亞迪(002594,股吧)6,整個電池成本在15萬左右,其他車型都基本上占40%到50%,所以燃料電池未來電池堆的成本下降速度是比較快的,隨著量的增加,而且它有望和傳統(tǒng)車發(fā)動機的成本相比擬,這是一個非??上驳姆较?。
日本燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也是它相關(guān)政策大力支持的結(jié)果,我們這張PPT把所有的從09年到現(xiàn)在的相關(guān)重要政策都梳理了一遍,包括從09年為購買混合動力車在內(nèi)的環(huán)保車的業(yè)主提供10到25萬日元的補貼,大家可以算一下大概一萬多塊錢,為購買ENE—FARM CHP的企業(yè)或個人提供了大約50%的費用減免,減少日本對石油的依賴,這是它的國策。每個加氫站可以獲得當(dāng)時建設(shè)成本50%的政府資金補貼,今年有五個公司和19個加氫站申請獲得了補貼。到2014年的時候為了提高燃料電池車的行駛里程,修改了《高壓氣體保安法》,對氫燃料壓力的上限由700個大氣壓提升到875個大氣壓,提升了175個大氣壓,整個續(xù)航里程可以提高20%。整體這塊對它的里程增加,一次充氫以后里程增加又提供了多的20%。2014年又出臺了政策,2017年年免費提供氫燃料,就像咱們到加油站免費加油,或者加天然氣一樣免費加天然氣,2017年前氫燃料電池免費在高速公路上行駛,他們預(yù)期到2030年氫氣燃料電池銷售達(dá)到40萬輛,累計銷售達(dá)到200萬輛,2014年為了加快燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,公布了日本的《氫燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》,第一階段是到2025年,快速擴大氫能的使用范圍,在日本用燃料電池的裝置數(shù)量分別在2020年和2030年達(dá)到140萬臺和530萬臺,整體這塊規(guī)劃和數(shù)量還是比較具體的。
這塊是歐洲的燃料電池的發(fā)展?fàn)顩r,08年的時候出臺了燃料電池與氫聯(lián)合的行動計劃叫FCH—JU計劃,08年到13年投入了9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究發(fā)展。從11年啟動了H2計劃,目前來看,又投入了大概1.23億歐元,建設(shè)了77個加氫站,對15個已經(jīng)有加氫站的國家實現(xiàn)國與國之間的互通互聯(lián),目前來看建設(shè)最多的是德國,到2018年達(dá)到100個,2020年達(dá)到400個,其次包括英國等等也在加速推進(jìn),這個是奔馳的乘用車,包括它已經(jīng)是第三代的燃料電池反應(yīng)堆,它的外形跟我們傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機是差不多的。就相當(dāng)于咱們一個發(fā)動機的大小。這有一個什么好處呢,未來我可以直接用現(xiàn)有的車型把發(fā)動機替代掉。
整個歐洲燃料電池的政策發(fā)展情況也是比較具體的,包括它08年到13年投入9.4億元用于燃料電池的研發(fā),比如啟動了Horizon燃料電池計劃,氫和燃料電池的計劃可以達(dá)到220億歐元,目前來看整個歐洲也是在加緊推進(jìn)燃料電池項目。這是美國燃料電池發(fā)展情況,主要是在加州,包括州政府對燃料電池和相關(guān)產(chǎn)業(yè)還是比較重視的,美國政府是對燃料電池在內(nèi)的新能源公司提供資金支持和稅收減免,ZEV計劃在加州最高可獲得最高9ZEV積分,每個積分最高價值五千美元,最高可以獲得27萬人民幣的補貼。2014年7月8個州簽署了零排放車輛合作協(xié)議,到2020年整個區(qū)域內(nèi)330萬輛機動車尾氣排放量目標(biāo)為零,占比22%。這是它目前已經(jīng)建成或者正在建設(shè)的加氫站的示意圖,布局的點數(shù)還是比較多。綠色的是已經(jīng)投運的,黃色的是正在開發(fā)中的,開發(fā)的節(jié)點、布局上還是相對來說比較合理的。
目前來看美國南加州對氫燃料電池的發(fā)展在07年就開始實行減免稅,2010年的時候加州宣布輕量型汽車提供15750元的回扣獎勵措施,包括后面美國2012年的時候,聯(lián)邦政府向美國能源部撥了3億美元用于清潔能源的研究開發(fā)示范,到12年的時候,進(jìn)入了第三階段,每千瓦時進(jìn)行三千美元的燃料電池系統(tǒng)補貼,只要達(dá)到30%的效率就可以享受30%的稅收抵免。2013年的時候加州每年建設(shè)兩千萬美元左右的加氫站,至少在加州有一百個公用的加氫站。
前面是講國外的情況,目前歐洲、日本、美國推進(jìn)的都還不錯,我們也把國內(nèi)的情況給大家進(jìn)行了梳理。每一個格代表五年,目前國外處于市場導(dǎo)入期,大概2020年到大規(guī)模商業(yè)化階段,過去五年間國外主要做的是降低成本,提升性能,國內(nèi)還處在技術(shù)驗證階段,從技術(shù)驗證到市場導(dǎo)入,從目前技術(shù)水平單就國內(nèi)的技術(shù)而言,可能還相差三到五年左右,還沒有到降低成本,性能提升這個階段,所以目前涉及燃料電池核心的電池堆,包括材料等等,還是以進(jìn)口為主,但是國內(nèi)游一些企業(yè)也在涉及,后面我們有一個產(chǎn)業(yè)鏈的圖。
國內(nèi)燃料電池發(fā)展的政策,在過去七年間最早是能源局在《節(jié)能與新能源汽車推廣示范財政補助資金管理暫行辦法》當(dāng)中提到了零排放純電動車和燃料電池補貼6到60萬元不等,到2012年的時候國務(wù)院《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》上提到,燃料電池汽車,開展燃料電池電堆、發(fā)動機及其關(guān)鍵材料核心技術(shù)的研究,把握世界新能源汽車發(fā)展動向,對其他類型的新能源汽車技術(shù)加大研究力度,到2015年的時候,財政部、科技部、工信部、發(fā)改委出臺了《關(guān)于16到20年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策的通知》,除燃料電池汽車外其他的車型補助標(biāo)準(zhǔn)適度退坡,這塊相對來說對燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一個更大的推進(jìn)作用。
目前的技術(shù)指標(biāo)來看,國外的水平,從價格上每千瓦時國外在大批量生產(chǎn)的情況下在55美元左右,美國能源部的目標(biāo)是2020年達(dá)到40美元,最終目標(biāo)達(dá)到30美元,這是什么概念呢,就跟現(xiàn)在咱們傳統(tǒng)車的內(nèi)燃機的價格差不多。目前是在55,基本上還貴了80%左右,國內(nèi)現(xiàn)在因為沒有大批量的生產(chǎn),所以現(xiàn)在估算的水平大概是超過500美元每千瓦。整個功率密度,國外目前的水平大概是3.1kw/L,DOE2020年的指標(biāo)是2.5,最終目標(biāo)也是2.5,現(xiàn)在來看3.1已經(jīng)完全提前完成了這個目標(biāo)。在峰值能量的效率上,2015年海外這塊大概60%,國內(nèi)大概做到50%左右,目標(biāo)是2020年65%,最終目標(biāo)70%,這塊也接近達(dá)到未來的最終目標(biāo)。使用壽命上因為不同的車,其實燃料電池堆的壽命是不一樣的,像轎車?yán)硐氲哪繕?biāo)是五千小時,是個什么概念呢,如果我們的平均時速是30到40公里每小時的話,5000小時對應(yīng)大概是15萬到20萬公里,對應(yīng)咱家庭用戶的話,用七到十年,這塊是基本上就是一個發(fā)動機的壽命,然后提出來DOE的目標(biāo)是五千小時,目前國外基本上能做到4500小時左右,基本也達(dá)到了這個目標(biāo)。這個對于客車來說,DOE的目標(biāo)是希望未來能達(dá)到兩萬五千小時左右,這也是最終目標(biāo),目前來看國外能做到接近兩萬小時,國內(nèi)的目標(biāo)自產(chǎn)在三千小時左右,主要跟隔膜等等材料相關(guān),無輔助的冷啟動目前要求低溫下,這個對低溫性能尤其在北方使用是有要求的,國外目前能做到零下30度,國內(nèi)在零下20度是沒問題的。這塊已經(jīng)達(dá)成了目標(biāo)。包括鉑的消耗量,在2014、2015年,鉑的消耗量大概是100克,未來整個鉑的消耗量大概是在50克左右,而現(xiàn)在咱們傳統(tǒng)車包括內(nèi)燃機車,汽油車、柴油車,鉑的消耗量是20克到30克之間,所以開始有些人擔(dān)心未來如果全部搞燃料電池的話,整個鉑的消耗量太大,全球的鉑可能造成緊張,國外一家公司也進(jìn)行測算,如果未來整個用量下降到50,甚至下降到20到30的時候,其實跟我們傳統(tǒng)車的鉑的消耗量是差不多的,而且這個鉑可以實現(xiàn)99%的回收利用,所以這塊不應(yīng)該是成為整個產(chǎn)業(yè)約束發(fā)展的核心障礙。
目前來看,國內(nèi)電池發(fā)展?fàn)顩r來看,燃料電池的系統(tǒng)成本包括電堆、燃料重整、空壓機系統(tǒng)和公路調(diào)節(jié)器分別占成本比重67%、24%、6%和3%,燃料重整就是制氫這個環(huán)節(jié),占到24%,加起來接近90%,在電堆當(dāng)中催化劑占比最大,達(dá)到49%,未來依靠降低貴金屬使用量的方式來降低催化劑在成本中的占比,用量從之前每套系統(tǒng)用一百克下降到50克,甚至還可以再進(jìn)一步下降到20到30克,這樣的話最終實現(xiàn)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機車20克每臺的水平相當(dāng)。這是整個占比的示意圖。
燃料電池價格其實它是跟未來燃料電池的出貨量是密切相關(guān)的,目前來看,我們也跟國外的一些專家老師也進(jìn)行溝通,在年出貨量約50萬套系統(tǒng)的情況下,比08年的成本預(yù)測下降30%,比06年的成本預(yù)測下降50%,預(yù)計燃料電池加氫站的投資在一千萬到兩千萬左右,左邊是燃料電池的成本下降的情況,右邊這塊是燃料電池的產(chǎn)量,和它的價格變動因素,我們可以看到在所謂的三萬臺套之前,其實它的價格是相對來說比較高的,等到下降到8萬臺套之后,整體來說價格下降就進(jìn)入一個相對來說平緩的階段。
大家提到燃料電池汽車,肯定會想到跟內(nèi)燃機車相對應(yīng)的汽油占,目前加氫的價格怎么樣,大概是每升4.99美元,合人民幣33塊錢,未來的目標(biāo)是下降到4塊錢,基本上24塊錢左右,其實氫氣的成本中壓縮這塊的成本是占比最大的,占到65%,冷卻占到10%,儲藏大概是11%左右。所以這三塊的成本未來通過各種方式把它進(jìn)行降低,是降低加氫價格的主要手段,
這塊是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖,包括上游的材料,中游組裝,下游應(yīng)用,上游材料包括氫氣供應(yīng),氫氣生產(chǎn),這塊大家目前看不用擔(dān)心,是大型的工業(yè)化生產(chǎn),包括在高溫下進(jìn)行反應(yīng),包括天然氣的生產(chǎn),另外一塊是氫氣的運輸和分散,這塊目前是要重視的,另外包括充氣機,電池組件這塊包括前端的氫氣的儲存設(shè)備和配件,包括燃料電池堆,燃料電池堆又包括雙極板,催化劑,質(zhì)子交換膜,膜電極,氣體擴散層,國外掌握的都比較好,國內(nèi)的企業(yè)在陸續(xù)切入,但是成熟的產(chǎn)品一般還是用途比較多,如果哪些企業(yè)在這些領(lǐng)域能進(jìn)行突破的話,我覺得未來還是值得我們重點關(guān)注的。
在下游應(yīng)用這塊包括固定式的發(fā)電裝置,交通運輸設(shè)備還有便攜式的設(shè)備。中游組裝這塊主要是燃料電池系統(tǒng)組裝,目前國內(nèi)做燃料電池系統(tǒng)組裝的企業(yè)都比較多,主要是買國外的電池堆或者國內(nèi)某些的電池堆進(jìn)行組裝,這塊進(jìn)入的人比較多一點,下游的應(yīng)用現(xiàn)在也有一些企業(yè),包括整車企業(yè)也開始往里面切。
全球燃料電池汽車行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)加速之勢。歐日美政府加大燃料電池產(chǎn)業(yè)的政策扶持,國內(nèi)2020年前燃料電池汽車維持高強度補貼力度,寶馬、奔馳、奧迪、福特、大眾、雪弗蘭、凱迪拉克的多款車型將在2016~2020年集中投放。根據(jù)國家能源署的展望,燃料電池汽車2020年開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,2050年燃料電池乘用車保有量將達(dá)1億臺。
歐美日燃料電池技術(shù)已具備產(chǎn)業(yè)化條件。燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車的核心,成本占比52.9%,其次是高壓儲氫罐(33.7%),目前掌握在歐美日廠商手中,國內(nèi)正在進(jìn)行研發(fā)中。電機及控制系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化;國內(nèi)加氫站技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。
空氣循環(huán)系統(tǒng)是燃料電池堆關(guān)鍵零部件,決定燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率。空氣循環(huán)系統(tǒng)成本占電池堆成本的22%,為了保證燃料電池具有良好的工作特性,空氣循環(huán)系統(tǒng)必須滿足結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,噪聲低,可靠性高,能量可回收等要求,目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)壓縮機達(dá)不到要求。渦輪和雙螺桿空氣循環(huán)系統(tǒng)是目前主流技術(shù)路線,分別由美國HoneyWell公司和瑞典OPCON AB公司主導(dǎo)。