2023中國(guó)氫能行業(yè)藍(lán)皮書(shū)-CIC灼識(shí)咨詢(xún)-2023.12

CIC灼識(shí)咨詢(xún)中國(guó)氫能行業(yè)藍(lán)皮書(shū)?

2023

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InsightsConsultancy.灼識(shí)咨詢(xún)是一家知名咨詢(xún)公司。其服務(wù)包括IPO行業(yè)咨詢(xún)、商業(yè)盡職調(diào)查、戰(zhàn)略咨詢(xún)、專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。其咨詢(xún)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期追蹤物流、互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)品、大數(shù)據(jù)、高科技、能源電力、供應(yīng)鏈、人工智能、金融服務(wù)、醫(yī)療、教育、文娛、環(huán)境和樓宇科技、化工、工業(yè)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面最新的市場(chǎng)趨勢(shì)，并擁有上述行業(yè)最相關(guān)且有見(jiàn)地的市場(chǎng)信息。灼識(shí)咨詢(xún)通過(guò)運(yùn)用各種資源進(jìn)行一手研究和二手研究。一手研究包括訪(fǎng)談行業(yè)專(zhuān)家和業(yè)內(nèi)人士。二手研究包括分析各種公開(kāi)發(fā)布的數(shù)據(jù)資源，數(shù)據(jù)來(lái)源包括中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、上市公司公告等。灼識(shí)咨詢(xún)使用內(nèi)部數(shù)據(jù)分析模型對(duì)所收集的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)使用各類(lèi)研究方法收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考比對(duì)，以確保分析的準(zhǔn)確性。所有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，并是基于截至本報(bào)告發(fā)布日的可用信息。若您希望獲取CIC灼識(shí)咨詢(xún)的詳細(xì)資料、與灼識(shí)建立媒體/市場(chǎng)合作，或加入灼識(shí)行業(yè)交流群，歡迎掃碼、致致函marketing@。123中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析附錄3中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄氫能產(chǎn)業(yè)布局成為未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型重點(diǎn)發(fā)展方向，投資主線(xiàn)關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)與商業(yè)化突破口，具備商業(yè)化前景與技術(shù)壁壘的標(biāo)的公司具有可投資性宏觀市場(chǎng)中觀行業(yè)微觀標(biāo)的產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)與商業(yè)化突破口具有廣闊的發(fā)展空間具有可投資性“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)背景下，氫能產(chǎn)業(yè)布局成為未來(lái)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型重要發(fā)展方向行業(yè)特征行業(yè)關(guān)鍵成功因素?

面向汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用，商業(yè)化前景明確1?

中央分階段發(fā)展規(guī)劃?

示范城市群落地場(chǎng)景?

財(cái)政扶持產(chǎn)業(yè)規(guī)?；岣叱杀窘?jīng)濟(jì)性1商業(yè)化前景明確?下游燃料電池汽車(chē)投放規(guī)模增長(zhǎng)政策引導(dǎo)作用強(qiáng)持續(xù)資源投入保持市場(chǎng)領(lǐng)先地位氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)持續(xù)豐富支撐十?dāng)?shù)萬(wàn)億元產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌?chǎng)空間23?

與主流車(chē)企建立穩(wěn)定合作關(guān)系?

一體化零部件供應(yīng)體系產(chǎn)業(yè)鏈資源整合能力強(qiáng)234?

產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展關(guān)鍵技技術(shù)瓶頸

術(shù)核心零部件國(guó)產(chǎn)與供應(yīng)商和下游產(chǎn)業(yè)保持良好關(guān)系?

政策支持氫能產(chǎn)業(yè)推廣驗(yàn)證及長(zhǎng)期規(guī)劃?

氫能產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)瓶頸取得突破?

相關(guān)配套設(shè)施及市場(chǎng)轉(zhuǎn)化機(jī)制持續(xù)完善持續(xù)攻關(guān)?

電堆壽命、高功率區(qū)間性能長(zhǎng)期提升?

行業(yè)發(fā)展初期建立規(guī)?；瘍?yōu)勢(shì)?

盈利潛力行業(yè)領(lǐng)先具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)成本結(jié)構(gòu)核心部件集中?

核心部件成本結(jié)構(gòu)集中現(xiàn)行補(bǔ)貼周期難以扭轉(zhuǎn)市場(chǎng)布局的先發(fā)優(yōu)勢(shì)交通運(yùn)輸工業(yè)脫碳4應(yīng)用場(chǎng)景拓寬?研發(fā)實(shí)力雄厚?

生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率與產(chǎn)品質(zhì)量領(lǐng)先?

技術(shù)迭代開(kāi)發(fā)更高功率區(qū)間產(chǎn)品?

產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)資源稟賦、應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)域分布，氫能產(chǎn)業(yè)集群呈現(xiàn)類(lèi)似特征建立技術(shù)壁壘與創(chuàng)新屬性新能源網(wǎng)絡(luò)區(qū)域性特點(diǎn)強(qiáng)領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)水平…開(kāi)發(fā)應(yīng)用成本經(jīng)濟(jì)性提升行業(yè)特征標(biāo)的公司優(yōu)勢(shì)資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)4中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄氫能行業(yè)股權(quán)融資規(guī)模穩(wěn)步上升，早期階段投資活躍，熱門(mén)賽道與產(chǎn)業(yè)鏈各板塊均有分布，市場(chǎng)信心逐步提振氫能行業(yè)股權(quán)融資數(shù)量和金額*，2019-2023Q1-Q32022年至今氫能行業(yè)股權(quán)融資情況，分融資輪次億元人民幣融資數(shù)量融資金額輪次筆Pre-A和A輪IPO和增資擴(kuò)股**天使輪B輪C/D/E輪戰(zhàn)略20050403020100461503241287426151002050401302019

2020

2021

2022

2023Q1-Q3?2019年以來(lái)，氫能行業(yè)股權(quán)融資金額逐年上升，雖然2022年股權(quán)融資數(shù)量有所回落，目前2023年前三季度股權(quán)融資數(shù)量表現(xiàn)良好，預(yù)計(jì)2023年相較2022年有所提升?2022年至今氫能行業(yè)股權(quán)融資集中于早期輪次，同時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈中游燃料電池相關(guān)標(biāo)的成為氫能行業(yè)焦點(diǎn)?

隨著億華通港交所上市成為首個(gè)A+H氫能源概念股、國(guó)氫科技B輪融資45億元?jiǎng)?chuàng)下紀(jì)錄并成為估值130億元的獨(dú)角獸企業(yè)，氫能行業(yè)市場(chǎng)信心逐步恢復(fù)，預(yù)期2023年氫能行業(yè)股權(quán)融資整體呈現(xiàn)較為樂(lè)觀態(tài)勢(shì)*注：不包括未披露融資金額的融資事件**注：包括IPO進(jìn)心中的企業(yè)資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)5中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄氫能是指利用氫氣作為媒介的能源形式，具有來(lái)源廣泛、綠色低排、產(chǎn)儲(chǔ)穩(wěn)定、能量密度高等優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的一種關(guān)鍵工具，有助于推動(dòng)我國(guó)構(gòu)建更清潔、更可持續(xù)的能源體系氫能優(yōu)勢(shì)分析?

氫氣在多個(gè)領(lǐng)域中有廣泛的用途，包括焊接和切割、金屬礦物冶煉和還原、氨氣生產(chǎn)、半導(dǎo)體蝕刻、燃料和能源媒介等。?

氫元素分布廣泛，按原子數(shù)量算，氫大約占H2AB來(lái)源廣泛綠色低排到地球總原子量的17%氫氣?

氫氣制備手段多樣，制氫能源如化石燃料和風(fēng)光電能源充足燃料電池產(chǎn)氫端：低排/零排CO2H2用氫端：零排氫能氫能是指以氫氣作為能源媒介，可通生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)穩(wěn)定能源儲(chǔ)存和電力生產(chǎn)產(chǎn)量穩(wěn)定，不受風(fēng)光條件限制過(guò)氫燃燒或燃料電池等技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)力或熱量運(yùn)輸中能量損耗較電能更小建筑供暖生產(chǎn)側(cè)運(yùn)輸側(cè)航天燃料能量密度高能源類(lèi)型燃燒效率熱值*，kJ/g57%-62%143更優(yōu)氫氣H2化石燃料25%-60%24-55?

氫能行業(yè)致力于研究、開(kāi)發(fā)、推廣和商業(yè)化利用氫能技術(shù)，以減少碳排放、推動(dòng)可持續(xù)能源發(fā)展。氫能行業(yè)資料來(lái)源:

Air

Quality

Engineering，灼識(shí)咨詢(xún)6*注：熱值指單位質(zhì)量（或體積）燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量，是表示燃料質(zhì)量的一種重要指標(biāo)中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄雙碳背景下各國(guó)家地區(qū)積極謀劃氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局，目前中國(guó)氫產(chǎn)量居世界首位，但在發(fā)展質(zhì)量上尚存在提升空間，為此各地政府圍繞宏觀規(guī)劃紛紛設(shè)立氫能發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃，有望進(jìn)一步提升我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平全球及中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中氫氣占比，2000-2050E中國(guó)氫能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析單位：%15全球平均中國(guó)12.8%10.0%產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)自有情況制氫結(jié)構(gòu)氫氣產(chǎn)量9.0%7.5%8.6%10?

中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)尚處示范應(yīng)用和商業(yè)模式探索階段，產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未全面建立?

受?chē)?guó)外技術(shù)壁壘限制嚴(yán)重，關(guān)鍵設(shè)備、材料依然大量依賴(lài)進(jìn)口?

制氫方面主要產(chǎn)出由化石能源得到的灰氫，產(chǎn)業(yè)鏈綠色升級(jí)尚存壁壘6.5%6.5%6.3%?

中國(guó)已成為全球最大的氫氣生產(chǎn)國(guó)56.5%4.5%02000201020202030E2050E中國(guó)國(guó)家級(jí)和省級(jí)氫能發(fā)展目標(biāo)舉例世界各國(guó)家/地區(qū)氫能發(fā)展目標(biāo)舉例國(guó)家級(jí)地區(qū)

時(shí)間名稱(chēng)主要內(nèi)容多元產(chǎn)業(yè)體系形成2035產(chǎn)業(yè)體系較為完備20302030、2040和2050年美國(guó)內(nèi)氫需求將分別升至1,000、2,000和5,000萬(wàn)噸/年2023年

《國(guó)家清潔氫能6月戰(zhàn)略與路線(xiàn)圖》2025產(chǎn)業(yè)布局較為完善氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升美國(guó)歐盟可再生能源制氫廣泛應(yīng)用（2021-2035年）可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年2022年

《Repower

EU

2030年實(shí)現(xiàn)自產(chǎn)和進(jìn)口各1,0003月規(guī)劃》萬(wàn)噸/每年的可再生氫目標(biāo)省級(jí)省級(jí)單位北京市發(fā)布時(shí)間產(chǎn)值或者產(chǎn)氫量目標(biāo)2030年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)氫產(chǎn)量達(dá)到300《綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》

萬(wàn)噸/年，2050年達(dá)到2,000萬(wàn)噸/年2020年12月2021年8月

到2025年，京津冀區(qū)域累計(jì)實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模1,000億元以上2022年6月

到2025年，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1000億元2021年12月

到2025年，全省氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值600億元產(chǎn)值目標(biāo)上海市遼寧省青海省日本韓國(guó)2022年12月

到2025年，綠氫生產(chǎn)能力達(dá)4萬(wàn)噸左右2020年

《促進(jìn)氫經(jīng)濟(jì)和

提出2050年實(shí)現(xiàn)進(jìn)口氫替代進(jìn)2月氫安全管理法》

口原油的目標(biāo)產(chǎn)氫量目

內(nèi)蒙古自治區(qū)

2021年7月

到2025年，綠氫制取能力達(dá)到50萬(wàn)噸/年標(biāo)寧夏回族自治區(qū)

2022年5月

到2025年，可再生能源制氫量達(dá)到8萬(wàn)噸以上資料來(lái)源：美國(guó)能源部，歐盟委員會(huì)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省，韓國(guó)國(guó)會(huì)，中國(guó)發(fā)改委，各省發(fā)改委，BP

plc，灼識(shí)咨詢(xún)7中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄氫能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，且參與方眾多；上游氫能制備儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)進(jìn)步與氫能基礎(chǔ)設(shè)施完善以及下游政策扶持帶來(lái)的交通運(yùn)輸方面的需求增長(zhǎng)是中游產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)氫能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，中國(guó)，2022年上游中游下游灰氫制取藍(lán)氫制取綠氫制取燃料電池系統(tǒng)集成商用車(chē)乘用車(chē)氫氣制備交通領(lǐng)域燃料電池系統(tǒng)燃料電池電堆船舶航空航天工程機(jī)械軌道交通氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫氣儲(chǔ)運(yùn)熱電聯(lián)供氫氣供給系統(tǒng)堿性電解槽空氣供給系統(tǒng)建筑領(lǐng)域綠氫化工工業(yè)領(lǐng)域加氫站設(shè)備制造加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)PEM電解槽氫氣加注電解槽分布/固定式儲(chǔ)能站能源領(lǐng)域資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)8中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄目前中國(guó)氫能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已超五千億元人民幣，預(yù)計(jì)到2027年中國(guó)氫能行業(yè)規(guī)模接近全球一半，中國(guó)氫能行業(yè)的發(fā)展很大程度上立足政府的扶持和推動(dòng)，包括宏觀層面的氫能發(fā)展規(guī)劃以及執(zhí)行層面的財(cái)政補(bǔ)貼氫能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模，產(chǎn)值口徑，中國(guó)及全球，2018-2027E中國(guó)氫能行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素分析單位：億元人民幣12政府驅(qū)動(dòng)復(fù)合年均增長(zhǎng)率

復(fù)合年均增長(zhǎng)率(2018-2022)(2022-2027E)1.1

政府規(guī)劃產(chǎn)量目標(biāo)1.2

政府提供財(cái)政補(bǔ)貼

氫能處于行業(yè)發(fā)展早期，長(zhǎng)期來(lái)看有利于我國(guó)雙碳目標(biāo)達(dá)成，因此政府是現(xiàn)階段我國(guó)氫能行業(yè)發(fā)展最主要的推動(dòng)者之一中國(guó)全球19.7%16.2%26.2%18.9%?21-22年期間，各省發(fā)改委紛紛出臺(tái)氫能發(fā)展規(guī)劃，將氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)細(xì)化到加氫站數(shù)量、燃料汽車(chē)保有量、氫氣產(chǎn)量等可量化指標(biāo)?

財(cái)政部分別在燃料電池汽車(chē)推廣應(yīng)用和氫能供應(yīng)兩個(gè)領(lǐng)域給予示范城市群補(bǔ)貼，降低氫能產(chǎn)品價(jià)格，提振氫能下游需求40,00030,00020,00010,000034,337氫能供給成本下降2.1

規(guī)?；慨a(chǎn)，降低氫氣生產(chǎn)成本2.2

氫氣基礎(chǔ)設(shè)施完善，降低運(yùn)氫、加氫成本2.3

國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速，降低設(shè)備成本?

運(yùn)氫端，氫氣管道運(yùn)輸建設(shè)，單位容量氫氣運(yùn)輸成本更低?

加氫端，加氫站等設(shè)施的建設(shè)完善有助于解決加氫難加氫貴的問(wèn)題?

催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙、空壓機(jī)及氫氣循環(huán)泵的國(guó)產(chǎn)化是氫能相關(guān)設(shè)備成本下降的主要因素?

產(chǎn)氫項(xiàng)目的規(guī)模化有利于氫氣生產(chǎn)設(shè)備成本和建設(shè)成本的攤銷(xiāo)，有助于進(jìn)一步降低用氫成本16,51314,4673氫能需求提升7,932H2

3.1

氫能優(yōu)勢(shì)凸顯5,1533.3

下游場(chǎng)景擴(kuò)張3.2政府直接購(gòu)買(mǎi)2,514?

隨著化石燃料等其他能源價(jià)格持續(xù)攀升，且碳排放問(wèn)題日益成為全球重要議題，氫能將成為更加主流的能源解決方案?

未來(lái)隨燃料電池功率和壽命的進(jìn)一步提升，氫能在船舶、軌交、氫儲(chǔ)能等場(chǎng)景有望進(jìn)一步橫向擴(kuò)張?

政府直接作為下游客戶(hù)直接采購(gòu)下游產(chǎn)品，比如部分城市公交車(chē)、城市環(huán)衛(wèi)車(chē)、示范社區(qū)氫能供暖等201820222027E中國(guó)占全球的比重31.7%35.6%48.1%資料來(lái)源：中國(guó)氫能聯(lián)盟，IEA

，灼識(shí)咨詢(xún)9中國(guó)氫能行業(yè)概覽中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄在雙碳政策引領(lǐng)下，氫能行業(yè)正受到國(guó)央企、金融機(jī)構(gòu)以及其他民企的廣泛關(guān)注，未來(lái)，隨著氫能在能源結(jié)構(gòu)占比不斷提升，我國(guó)氫能行業(yè)將朝著技術(shù)國(guó)產(chǎn)化、制氫清潔化和用氫多元化的方向發(fā)展氫能行業(yè)發(fā)展各方布局現(xiàn)狀氫能行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)?

在雙碳目標(biāo)的推動(dòng)下，中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)將逐漸迎來(lái)重大轉(zhuǎn)型。由于氫能具有能量密度高、全環(huán)節(jié)低碳排甚至零排放的優(yōu)勢(shì)，其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的占比預(yù)計(jì)將持續(xù)上升。這一趨勢(shì)將推動(dòng)中國(guó)能源結(jié)構(gòu)朝著更清潔、更可持續(xù)的方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)央企積極布局氫能領(lǐng)域?

國(guó)家電投、國(guó)家能源集團(tuán)、中國(guó)石油、中國(guó)石化、中國(guó)海油等央企直接參與制氫、加氫、裝備制造等環(huán)節(jié)的研發(fā)生產(chǎn)，這表明政府對(duì)氫能技術(shù)的支持和重視，央企的介入將大大推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展氫能在能源結(jié)構(gòu)中占比提升國(guó)央企積極布局?

中國(guó)正在積極推進(jìn)電解槽、燃料電池電堆等關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化和自主創(chuàng)新，自主技術(shù)將能夠有效降低氫能產(chǎn)業(yè)成本，更好地滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求，并有望使中國(guó)氫能企業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化自有化金融機(jī)構(gòu)、投資基金等紛紛參與氫能布局H2金融機(jī)構(gòu)提供資本支持?

國(guó)家開(kāi)發(fā)投資銀行、中國(guó)國(guó)際金融公司以及省級(jí)投資基金布局氫能行業(yè)，為氫能行業(yè)的研發(fā)投入提供了重要的資金支持，為行業(yè)發(fā)展進(jìn)一步增強(qiáng)了資本支持?

未來(lái)，綠色低排電解水制氫技術(shù)將逐步成熟完善，并引領(lǐng)全球氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一趨勢(shì)將推動(dòng)氫能源的成本下降，推動(dòng)其在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用落地制氫清潔化新能源民企入局新能源民企參與布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈用氫多元化?

除目前大熱的燃料電池汽車(chē)之外，氫氣作為能源儲(chǔ)存將在中國(guó)能源行業(yè)中迅速嶄露頭角。這一趨勢(shì)將有助于解決可再生能源波動(dòng)性的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的可持續(xù)性和可靠性，推動(dòng)中國(guó)能源儲(chǔ)存行業(yè)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。?

多元化的參與將豐富氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局，促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，有助于提高中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)10中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄根據(jù)制取及碳排放量不同，制氫可分為綠氫、藍(lán)氫、灰氫三種，現(xiàn)階段由于我國(guó)煤炭資源豐富，灰氫成本低，灰氫是主要的氫氣制取方式，但灰氫碳排放較高，未來(lái)低碳零碳的藍(lán)氫和綠氫將會(huì)成為重點(diǎn)發(fā)展的制氫方式氫氣分類(lèi)綠氫定義：綠氫是完全利用可再生能源電力對(duì)水進(jìn)行電解制取的零碳排放氫氣，主要技術(shù)難點(diǎn)在于進(jìn)一步提升電解制氫的系統(tǒng)效率，代表著氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)方向綠氫屬于綠氫的制氫方式：堿性電解（ALK）制氫、質(zhì)子交換膜電解（PEM）制氫、固體氧化物電解（SOEC）制氫、陰離子交換膜電解（AEM）制氫等碳排放依次增加藍(lán)氫定義：藍(lán)氫是在化石燃料制氫過(guò)程中配置CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模碳捕集與封存的低碳?xì)渖a(chǎn)途徑，與直接制氫相比，藍(lán)氫減少了90%以上的碳排放量，是氫能產(chǎn)業(yè)向低碳可持續(xù)發(fā)展的重要過(guò)渡技術(shù)藍(lán)氫屬于藍(lán)氫的制氫方式：天然氣蒸汽重整制氫、天然氣熱化學(xué)裂解制氫、煤氣化制氫+CCUS、煤制氨制氫+CCUS、石油制氫+CCUS等CCUS灰氫定義：灰氫是直接從煤等化石燃料中生產(chǎn)氫氣的過(guò)程，沒(méi)有采取任何碳捕集或減排措施，過(guò)程中的大量二氧化碳排放會(huì)造成嚴(yán)重環(huán)境影響，屬于高碳的“臟氫”，目前灰氫的主要生產(chǎn)方式是煤的氣化制氫，這是商業(yè)化最成熟的煤基制氫途徑灰氫屬于灰氫的制氫方式：煤氣化制氫、天然氣無(wú)捕碳制氫、煤制甲醇制氫、煤制氨制氫、石油制氫等資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)11注：顏色由淺至深表示碳排放量越高中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄2022年中國(guó)年氫氣產(chǎn)量3,781萬(wàn)噸，占全球37.1%，與全球制氫結(jié)構(gòu)相比中國(guó)憑借豐富的煤炭?jī)?chǔ)量目前以煤制氫為主

，未來(lái)隨著“雙碳”政策的實(shí)施以及對(duì)清潔能源的需求增加中國(guó)將持續(xù)增加更加清潔的制氫方式比例中國(guó)制氫結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)量為口徑，2022年中國(guó)氫氣產(chǎn)量，2018-2027E單位：萬(wàn)噸0.7%9,000煤制氫19.0%+12.3%6,740天然氣制氫0.2%6,0003,0000工業(yè)副產(chǎn)制氫電解水制氫+15.8%3,78118.1%62.0%2,100其它制氫方式2018

2019

2020

2021

2022

2023E

2024E

2025E

2026E

2027E全球氫氣產(chǎn)量，2018-2027E全球制氫結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)量為口徑，2022年單位：萬(wàn)噸0.7%18.0%

19.0%0.3%煤制氫20,00015,00010,0005,0000+7.3%14,500天然氣制氫工業(yè)副產(chǎn)制氫石油制氫+11.9%10,2006,500其它制氫方式2018

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2020

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2027E62.0%中國(guó)氫氣產(chǎn)量占全球比重32.3%37.1%46.5%資料來(lái)源:

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)，中國(guó)氫能聯(lián)盟，灼識(shí)咨詢(xún)12中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄綠氫可有效降低碳排放，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)政府致力于應(yīng)對(duì)氣候變化，通過(guò)大力發(fā)展綠氫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，提升能源結(jié)構(gòu)的環(huán)?？沙掷m(xù)性，同時(shí)促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)氫氣制備方式對(duì)比分析制氫方式原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工藝痛點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)1綠氫-光解水、生物質(zhì)能等制氫方法使用光催化劑對(duì)水直接進(jìn)行光照分解；利用生物工程菌通過(guò)發(fā)酵分解生物質(zhì)生成氫氣發(fā)展技術(shù)發(fā)展，推進(jìn)工業(yè)化和商業(yè)化應(yīng)用原料來(lái)源廣泛，環(huán)保

氫氣產(chǎn)率較低,工藝系統(tǒng)復(fù)雜提高穩(wěn)定性和活性在堿性溶液中通電分解水生成氫氣堿液濃度管理困難、電極需

適合大規(guī)模中央制氫，成本要耐受堿性環(huán)境

有望進(jìn)一步下降堿性電解成熟可靠，設(shè)備成本低

電解效率較低，電力消耗大質(zhì)子交換

通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)行水的電解

電解效率高，可壓縮氫

電解堆成本較高，需使用貴

質(zhì)子交換膜的穩(wěn)定性和壽命

模塊化設(shè)計(jì)，可規(guī)模化分散膜電解制氫氣金屬催化劑難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)用2

綠氫-電解水制氫開(kāi)發(fā)新型陰離子交換膜，提高膜的導(dǎo)電性、選擇性和穩(wěn)定性陰離子交

電解池中設(shè)置有陰離子交換膜，

電解效率高，純度高，換膜電解

可以阻隔氫氣和氧氣的混合

安全性強(qiáng)陰離子交換膜易老化，使用壽命短運(yùn)行成本高，使用壽命有限固體氧化

高溫條件下，利用固體電解質(zhì)

電解效率高，可直接輸

工作溫度高，熱絕緣和材料物電解

進(jìn)行水或水蒸氣的電解

出高壓氫氣

要求高電解質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低工作溫度焦?fàn)t氣制

收集焦?fàn)t煤氣，進(jìn)行脫硫精制

綜合利用副產(chǎn)氣,減少排積極開(kāi)發(fā)焦?fàn)t氣綜合利用,提氣量不穩(wěn)定,制氫成本較高

脫硫工藝的不穩(wěn)定影響制氫氫后蒸汽重整制取氫氣放升經(jīng)濟(jì)性3

藍(lán)氫-工業(yè)副產(chǎn)制氫制氫原料低廉,可與主業(yè)提升電解效率，改進(jìn)氯氣處理及綜合利用氯堿制氫電解食鹽水制氫能耗高、環(huán)境污染大CO2排放量大，后處理復(fù)雜受資源供給的局限性需要處理回收的氯氣產(chǎn)品補(bǔ)貼煤進(jìn)行氣化反應(yīng)生成合成氣,經(jīng)

煤儲(chǔ)豐富、產(chǎn)量豐富、煤氣提純生成氫氣產(chǎn)品

成本較低、技術(shù)成熟合成氣制取提純氫工藝效率

研發(fā)清潔高效的煤制氫技術(shù)，有限

實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型煤制氫天然氣制

對(duì)甲烷進(jìn)行蒸汽重整反應(yīng)得到

原料純度高,工藝成熟,制合成氣中CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)換提純

持續(xù)優(yōu)化制氫系統(tǒng)效率，降氫的能效

低成本4

灰氫-化石燃料制氫氫合成氣并提純氫氣氫效率高成本較低對(duì)石油進(jìn)行、催化、氧化、加石油制氫

壓、熱裂等技術(shù)處理提取含氫合化合物提高輕烴裂解和合成氣轉(zhuǎn)換

簡(jiǎn)化工藝路線(xiàn)，與石油煉制石油資源的可持續(xù)性存疑制氫的選擇性相結(jié)合實(shí)現(xiàn)高效制氫資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)13中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄電解水制氫主要技術(shù)路徑包括ALK、PEM、AEM和SOEC四種；其中，ALK和PEM已進(jìn)入商業(yè)化階段，且ALK占據(jù)市場(chǎng)主流，而SOEC和AEM仍處于實(shí)驗(yàn)室階段工作原理應(yīng)用情況堿性(ALK)電解制氫質(zhì)子交換膜(PEM)電解制氫直流發(fā)電機(jī)電極反應(yīng)?

正極：4OH-

=2H

O+O

+4e-?

負(fù)極：4H

O+4e-

=2H

+4OH-電極反應(yīng)?

正極：2H

O

=4H-+O

+4e-?

負(fù)極：4H++4e-

=2H4e-

直流發(fā)電機(jī)O2H24e-2222222商業(yè)化階段?

ALK和PEM電解水制氫技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段?

中國(guó)堿性電解槽設(shè)備最具經(jīng)濟(jì)性，在電解水制氫市場(chǎng)占據(jù)主流O

+4HO22+2H24OH-H+2H

O4OH-2正極負(fù)極關(guān)鍵分析?

技術(shù)成熟，成本低，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用關(guān)鍵分析負(fù)極?

占地面積小，對(duì)間歇性供電的適應(yīng)性強(qiáng)，易于與可再生能源整合隔膜正極4OH-4H

O電極電2?

實(shí)際電耗高，需要穩(wěn)定的供電電極電極電解液（KOH）極2H

O4H+?

設(shè)備成本高2PEM固體氧化物(SOEC)電解制氫陰離子交換膜(AEM)電解制氫電極反應(yīng)4e-直流發(fā)電機(jī)電極反應(yīng)?

正極：2O2-

=O

+4e-?

負(fù)極：2H

O+4e-

=2H

+2O2-直流發(fā)電機(jī)4e-?

正極：4OH-

=2H

O+O

+4e-222?

負(fù)極：4H

O+4e-

=222O

+2H24OH-2H2,22H

+4OH-實(shí)驗(yàn)室階段?

SOEC與AEM有很大的潛力，但技術(shù)不夠成熟，只有少數(shù)公司和設(shè)備制造商參與其中OO

+4H+22H

+O2-22關(guān)鍵分析O2-關(guān)鍵分析?

高溫電解槽能耗低并且使用非貴金屬催化劑?

電極材料的穩(wěn)定性存在問(wèn)題，需要額外加熱正極負(fù)極?

高電流密度，快速響應(yīng)，壽命長(zhǎng)且價(jià)格低的材料，并且無(wú)需貴金屬?

尚處于發(fā)展初始階段，性能遠(yuǎn)低于PEM正極負(fù)極OH-4OH4H2-O2H

O2H

O2電極電極2電極電極?

目前兩種技術(shù)路線(xiàn)主要集中在歐洲AEM資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)14中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄ALK和PEM兩種主要電解水制氫路徑中，ALK技術(shù)成熟、運(yùn)行成本低，系統(tǒng)組成相對(duì)復(fù)雜；而PEM技術(shù)路徑系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，但其設(shè)備及貴金屬催化劑成本遠(yuǎn)高于ALK技術(shù)工藝流程氧釋放堿性電解水制氫基本原理?

堿性電解水制氫設(shè)備系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，主要包括電解槽、壓力調(diào)節(jié)閥、堿液過(guò)濾器、堿液循環(huán)泵、堿液制備及貯存裝置、氫氣純化裝置以及氣體檢測(cè)裝置等模塊組成氣/水分離器高壓壓縮機(jī)給水緩沖罐電解槽催化轉(zhuǎn)化器干燥器氫氣氧氣O2H2堿性(ALK)電解水制氫儲(chǔ)氣罐水?

堿性電解水制氫技術(shù)成熟，投資、運(yùn)行成本低，但存在堿液流失、腐蝕、能耗高、占地面積大的問(wèn)題高壓電源高壓緩沖罐水/KOH電解質(zhì)罐水/KOH處理變壓器

整流器堿液過(guò)濾器PEM電解水制氫基本原理Deoxo?PEM系統(tǒng)比堿性系統(tǒng)簡(jiǎn)單得多。主要部件包括具有質(zhì)子交換能力的聚合物薄膜和分別與電解質(zhì)薄膜兩側(cè)緊密連接的陰陽(yáng)極催化層PEM

電解水制氫技術(shù)設(shè)備成本遠(yuǎn)高于堿性電解水制氫技術(shù)。PEM

電解無(wú)法離開(kāi)貴金屬催化劑，對(duì)銥、鉑、鈦等貴金屬依賴(lài)性高，高成本阻礙了PEM

的產(chǎn)業(yè)化低氣壓側(cè)

高氣壓側(cè)氣體分離器電解槽冷凝水干燥器O2H2質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫氫氣給水儲(chǔ)氣罐?氧氣水冷凝水壓縮機(jī)循環(huán)泵變壓器整流器資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)15中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄電解水制氫產(chǎn)業(yè)鏈上游為電解槽設(shè)備的零部件，中游主要是ALK和PEM兩種電解水制氫技術(shù)所需的制氫系統(tǒng)設(shè)備及原料，下游應(yīng)用則涵蓋了交通、工業(yè)以及建筑等領(lǐng)域電解水制氫產(chǎn)業(yè)鏈上游中游下游設(shè)備零部件電解水制氫系統(tǒng)氫能應(yīng)用交通領(lǐng)域設(shè)備系統(tǒng)及原料制加一體站道路交通ALK堿性電解槽堿性電解水制氫(ALK)堿性電解槽

輔助系統(tǒng)

控制系統(tǒng)隔膜電極工業(yè)領(lǐng)域電解電源系統(tǒng)

附屬系統(tǒng)

電解液能源/原料供電供暖PEM質(zhì)子交換膜電解槽設(shè)備系統(tǒng)及原料質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)建筑領(lǐng)域貴金屬質(zhì)子交換膜PEM電解槽去離子水系統(tǒng)摻氫燃燒發(fā)電?

其他設(shè)備組件還包括雙極板、專(zhuān)極板、專(zhuān)壓板以及螺栓等輔助性器件電解電源系統(tǒng)

輔助系統(tǒng)純水資料來(lái)源：GGII，灼識(shí)咨詢(xún)16中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄電解槽是電解水制氫的核心設(shè)備，隨著電解槽核心組件和關(guān)鍵技術(shù)的不斷進(jìn)步，電解水制氫技術(shù)將得到更廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)至2030年中國(guó)電解槽出貨量有望超過(guò)35GW，并于2050年突破350GW電解槽的定義與分類(lèi)中國(guó)電解槽市場(chǎng)規(guī)模*，以出貨量計(jì)，2022-2050E?

定義：電解槽是電解水制氫的核心設(shè)備，亦是電解反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所；電解槽通常由若干個(gè)電解小室組成，每個(gè)電解小室又由電極、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成。單位：GW600電解槽分類(lèi)詳細(xì)描述?

商業(yè)化情況：發(fā)展最為成熟，已被廣泛商業(yè)化使用?

優(yōu)勢(shì)：技術(shù)發(fā)展成熟，安全可靠，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)達(dá)15年，且具有操作簡(jiǎn)單、成本較低、產(chǎn)業(yè)鏈成熟等優(yōu)點(diǎn)?

制約因素：難以快速啟動(dòng)或變載，無(wú)法快速調(diào)節(jié)制氫的速度，因而與可再生能源發(fā)電的適配性較差01450堿性電解槽（ALK）+5.4%356.3300+19.5%?

商業(yè)化情況：已進(jìn)入商業(yè)化初期，未來(lái)隨著PEM技術(shù)發(fā)展成熟及設(shè)備成本下降，滲透率有望快速提升02210.9?

優(yōu)勢(shì)：運(yùn)行靈活，利于快速變載，與風(fēng)電、光伏（發(fā)電波動(dòng)性和隨機(jī)性較大）等可再生能源具有良好的匹配性?

制約因素：成本高、產(chǎn)品壽命低、制氫規(guī)模小質(zhì)子交換膜電解槽（PEM）+60.0%15035.4?

商業(yè)化情況：目前仍在研發(fā)示范階段，尚未商業(yè)化?

優(yōu)勢(shì)：效率高于ALK與PEM電解槽，且產(chǎn)氫純度較高，高溫操作可降低電池電壓并增加反應(yīng)速率?

制約因素：高溫制氫讓設(shè)備面臨著材料熱穩(wěn)定性和密封性的挑戰(zhàn)，因此設(shè)備的使用壽命和耐久性問(wèn)題亟待解決030.8020222030E2040E2050E固體氧化物電解槽（SOEC）PEM電解槽滲透率3.0%5.0%7.0%10.0%*注：SOEC電解槽尚未商業(yè)化，且未來(lái)幾年市場(chǎng)將仍以ALK電解槽為主，同時(shí)大力發(fā)展PEM電解槽，因此暫未考慮SOEC電解槽市場(chǎng)規(guī)模資料來(lái)源：GGII，灼識(shí)咨詢(xún)17中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄根據(jù)固定折舊、電耗、原料以及人工運(yùn)維等成本測(cè)算，ALK電解槽相較于PEM電解槽更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。其中，電解槽的單槽設(shè)備價(jià)格是ALK電解槽相較于PEM電解槽的主要成本優(yōu)勢(shì)所在

ALK電解槽成本分析

PEM電解槽成本分析電解水制氫單槽成本分析比較，2021年單位：元/kg成本項(xiàng)電耗成本1折舊成本2單位元/kg元/kg202122.253.432035E11.121.772050E7.23成本項(xiàng)電耗成本折舊成本單位元/kg元/kg202120.0211.552035E10.017.252050E6.5139.644035電耗成本折舊成本29.743025201510520.0217.320.882.71原料成本輔助材料成本人工運(yùn)維原料成本3元/kg元/kg元/kg元/kg0.080.050.080.050.080.051.489.72原料成本元/kg元/kg元/kg元/kg0.080.0021.480.080.0021.480.080.0021.4822.25輔助材料成本人工運(yùn)維成本制氫總成本核心假設(shè):輔助材料成本人工運(yùn)維成本制氫總成本5.141.481.480.05

0.080.00

0.082.222.220ALK電解槽PEM電解槽27.2814.5033.1418.8310.78?

ALK電解槽成本相較于PEM電解槽具有明顯優(yōu)勢(shì)。單槽設(shè)備價(jià)格為主要因素；ALK單槽設(shè)備價(jià)格在2021年為1,700元/KW，而PEM則為6,700元/KW。其優(yōu)勢(shì)之大足以彌補(bǔ)甚至忽略原先ALK電解槽設(shè)備電耗大所帶來(lái)的電力成本問(wèn)題以及其他劣勢(shì)成本項(xiàng)的計(jì)入?

隨著氫能行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)氫氣需求達(dá)到一定水平，并且在可再生能源發(fā)電占比上升以及光伏電站投資成本的持續(xù)下降，可以通過(guò)延長(zhǎng)電解槽工作時(shí)間以攤薄其折舊成本，電耗成本也將有較大幅度下調(diào)，ALK電解槽依然保持經(jīng)濟(jì)性成本特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)1根據(jù)《中國(guó)2050年光伏發(fā)展展望（2019）

》，至2035年和2050年光伏發(fā)電成本預(yù)計(jì)下降至0.2元/kWh

和0.13元/kWh。2工作時(shí)間與設(shè)備價(jià)格協(xié)同降低折舊成本。根據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》的預(yù)測(cè)，2035年、2050年ALK電解槽設(shè)備價(jià)格將分別為1,125元/KW和800元/KW；PEM電解槽設(shè)備價(jià)格分別為4,125元/KW和1,400元/KW；設(shè)備價(jià)格與工作時(shí)間協(xié)同降低折舊成本；ALK與PEM電解槽工作時(shí)間的提升依賴(lài)于技術(shù)的進(jìn)步，

假設(shè)2035年、2050年的電解槽工作時(shí)間分別達(dá)到4,000h/年以及6,000h/年。3人工運(yùn)維以及原料及輔助材料成本保持不變。資料來(lái)源：中國(guó)國(guó)家發(fā)改委能源研究所，車(chē)百智庫(kù)，百人會(huì)氫能中心，灼識(shí)咨詢(xún)18中國(guó)氫能行業(yè)概覽——制氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄可再生能源與電價(jià)的協(xié)同效應(yīng)足夠有效減少堿性設(shè)備電耗，同時(shí)規(guī)?；纳a(chǎn)能夠降低從原材料到加工再到生產(chǎn)所有環(huán)節(jié)的金額花費(fèi)可再生能源降低電耗協(xié)同電解槽工作時(shí)間降低制氫成本電力成本為電解水制備核心因素?

根據(jù)電能來(lái)源的不同，可將可再生能源制氫技術(shù)分為并網(wǎng)型制氫、離網(wǎng)型制氫兩種。目前并網(wǎng)制氫商業(yè)化落地較為成熟

可再生能源與電價(jià)以及電解設(shè)備的協(xié)同效應(yīng)?

ALK電解槽更適用于并網(wǎng)制氫。電網(wǎng)可以作為穩(wěn)定電源彌補(bǔ)ALK設(shè)備無(wú)法適配可再生能源波動(dòng)性的劣勢(shì)3%6%電力成本固定成本水成本攤薄并網(wǎng)制氫離網(wǎng)制氫11%?

將風(fēng)光機(jī)組產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)，再?gòu)碾娋W(wǎng)取電的制氫方式，主要應(yīng)用于大規(guī)模棄光棄風(fēng)消納和儲(chǔ)能延長(zhǎng)電解槽工固定成本作時(shí)間?

將風(fēng)光機(jī)組產(chǎn)生的電能直接提供給電解水制氫設(shè)備制氫，主要應(yīng)用于分布式制氫維護(hù)成本原理ALK電解槽成本構(gòu)成?

成熟電網(wǎng)能源支持?

設(shè)備完善穩(wěn)定電壓?

建設(shè)時(shí)間大幅縮短?

顯著降低電力價(jià)格協(xié)同效應(yīng)優(yōu)勢(shì)弊端電力成本占據(jù)綠氫制備成本80%可再生能源?

多次逆變導(dǎo)致?lián)p耗?

電能利用效率較低?

快速啟停需求嚴(yán)格?

尚未適應(yīng)工作負(fù)荷制氫成本下降80%國(guó)內(nèi)落地項(xiàng)目較多：?

三峽集團(tuán)制氫項(xiàng)目?

深圳能源投資光伏制氫項(xiàng)目目前國(guó)內(nèi)成熟項(xiàng)目較少，多為中標(biāo)或示范項(xiàng)目：?

深能庫(kù)爾勒綠氫制儲(chǔ)加用一體化示范項(xiàng)目應(yīng)用電力成本固定成本水成本電價(jià)成本?

白城市太陽(yáng)能制氫項(xiàng)目14%2%設(shè)備規(guī)?；a(chǎn)進(jìn)一步降低制氫成本維護(hù)成本PEM電解槽成本構(gòu)成采購(gòu)技術(shù)加工生產(chǎn)組裝24%?

隨著氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，國(guó)內(nèi)電解水制氫設(shè)備行業(yè)的頭部企業(yè)紛紛抓緊擴(kuò)充產(chǎn)能。產(chǎn)能規(guī)模迅速上升，制氫各個(gè)環(huán)節(jié)成本進(jìn)而展現(xiàn)相60%成本成本成本電力價(jià)格在很大程度上決定電解水制氫的經(jīng)濟(jì)性20-30%50%50%產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)業(yè)規(guī)模?

生產(chǎn)組裝所需時(shí)間可能由原來(lái)的15天縮短為7天規(guī)?；厔?shì)應(yīng)下跌?

包括電極以及隔膜大概有20-30%的下降空間?

在技術(shù)加工環(huán)節(jié)可獲得50%的下降空間資料來(lái)源：張軒等《電解水制氫成本分析》，灼識(shí)咨詢(xún)19中國(guó)氫能行業(yè)概覽——?dú)鋬?chǔ)運(yùn)中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄當(dāng)前高壓氣態(tài)存儲(chǔ)是主流氫氣存儲(chǔ)方式，因其便捷性和穩(wěn)定性而受青睞，未來(lái)隨著對(duì)低溫液態(tài)存儲(chǔ)和有機(jī)液態(tài)存儲(chǔ)方式的安全性提升以及用氫成本的降低，將豐富氫氣的存儲(chǔ)方式，拓展氫能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景氫氣存儲(chǔ)方式及原理氫氣存儲(chǔ)方式對(duì)比高壓氣態(tài)存儲(chǔ)：低溫液態(tài)存儲(chǔ)：對(duì)比指標(biāo)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫低溫液態(tài)儲(chǔ)氫有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫固態(tài)儲(chǔ)氫高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛也最為成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)，它是指在氫氣臨界溫度以上，通過(guò)高壓壓縮方式存儲(chǔ)氣態(tài)氫低溫液態(tài)儲(chǔ)氫也是先將氫氣壓縮,冷卻產(chǎn)生一些液體。將液體分離后,將其儲(chǔ)存在高真空的絕熱容器中儲(chǔ)氫密度（kg/m^3）20-4040-70200-5010-150壓力（MPa）~20-80~0.6常壓~4長(zhǎng)達(dá)百年的商業(yè)化應(yīng)用處于實(shí)驗(yàn)室研究

處于材料開(kāi)發(fā)和工藝成熟度安全性小規(guī)模示范階段階段試驗(yàn)階段相對(duì)安全存儲(chǔ)安全隱患大相對(duì)安全相對(duì)安全用氫成本(元/kg)2.012.215.0/?

提高儲(chǔ)罐的承壓強(qiáng)度和安全系數(shù)?

防止氫氣泄漏和積聚?

提高載體循環(huán)使用壽命?

改進(jìn)載體與氫化學(xué)吸收反應(yīng)過(guò)程?

提高儲(chǔ)氫材料的化學(xué)穩(wěn)定性?

改善材料的相變動(dòng)力學(xué)過(guò)程?

保持液氫的持續(xù)穩(wěn)定低溫?

液氫汽化管理工藝痛點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)固態(tài)存儲(chǔ)：有機(jī)液態(tài)存儲(chǔ)：固態(tài)儲(chǔ)氫可以將氫氣吸附在其表面或內(nèi)部，可以通過(guò)物理或化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)從而實(shí)現(xiàn)氫氣的儲(chǔ)存和釋放借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等不液體有機(jī)物和氫氣的可逆飽和反應(yīng)、加氫反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存（化學(xué)鍵合），借助脫氫反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫的釋放?

研發(fā)高強(qiáng)度與低重量的復(fù)合材料儲(chǔ)氫罐?

開(kāi)發(fā)智能壓力監(jiān)控和安全管理系統(tǒng)?

優(yōu)化熱管理系統(tǒng)，提高絕熱效率?

簡(jiǎn)化液化工藝，降低能耗?

設(shè)計(jì)高孔隙硅基載體?

開(kāi)發(fā)低成本液態(tài)載體?

提高儲(chǔ)氫材料的化學(xué)穩(wěn)定性?

改善材料的相變動(dòng)力學(xué)過(guò)程資料來(lái)源:

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)，中國(guó)氫能聯(lián)盟，灼識(shí)咨詢(xún)20中國(guó)氫能行業(yè)概覽——?dú)鋬?chǔ)運(yùn)中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄目前主流的高壓氣瓶運(yùn)輸方式更適用于中短途和小規(guī)模的氫氣運(yùn)輸需求，通過(guò)發(fā)展有機(jī)和低溫液態(tài)儲(chǔ)氫方式，有望實(shí)現(xiàn)相對(duì)低成本的長(zhǎng)距離氫氣運(yùn)輸，長(zhǎng)期來(lái)看，管道運(yùn)輸有望成為長(zhǎng)距離和大規(guī)模氫氣運(yùn)輸?shù)淖罴涯Ｊ綒錃膺\(yùn)輸方式氫氣運(yùn)輸方式對(duì)比對(duì)比指標(biāo)用途氣態(tài)運(yùn)氫液態(tài)運(yùn)氫固態(tài)運(yùn)氫1適用于短距離運(yùn)輸，例如城市內(nèi)的氫氣輸送，用于工業(yè)用途或氫燃料站供應(yīng)目前仍在研究和發(fā)展中，適用于一些特殊的應(yīng)用，可能包括高密度氫氣存儲(chǔ)和運(yùn)輸適用于中長(zhǎng)距離的氫氣運(yùn)輸，例如跨洲際輸送?

高壓氣瓶運(yùn)輸?

氣態(tài)儲(chǔ)罐運(yùn)輸?

氣態(tài)管道運(yùn)輸氣態(tài)運(yùn)輸運(yùn)輸距離（公里）幾十到幾百相對(duì)較安全相對(duì)低成本數(shù)百到數(shù)千安全性較弱暫未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用安全性強(qiáng)安全性液態(tài)氫氣的液化和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施成本較高2?

汽車(chē)液氫罐運(yùn)輸運(yùn)輸成本暫未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用?

鐵路液氫運(yùn)輸?

液氫運(yùn)輸船?

液氫運(yùn)輸管道液態(tài)運(yùn)輸?高能耗的氫氣壓縮過(guò)程?液態(tài)氫氣液化需要極低溫度?

吸附和釋放技術(shù)仍在研究中?

缺乏適用于固態(tài)氫氣運(yùn)輸?shù)妮d體材料?

高壓氣體的儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本高?

管道系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)的昂貴?

液態(tài)氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備成本高工藝痛點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)?

蒸發(fā)損失問(wèn)題?

改進(jìn)固態(tài)氫氣吸附和釋放技術(shù)?

開(kāi)發(fā)高性能載體材料?

推動(dòng)固態(tài)氫氣運(yùn)輸技術(shù)的研究和商業(yè)應(yīng)用?

提高氫氣壓縮效率?

提高氣體管道系統(tǒng)的安全性?

研究更高效的液態(tài)氫液化技術(shù)?

開(kāi)發(fā)更輕便和經(jīng)濟(jì)的設(shè)備3固態(tài)運(yùn)輸?

金屬氫化物卡車(chē)運(yùn)輸?探索新興應(yīng)用領(lǐng)域?提高液態(tài)氫氣的安全性資料來(lái)源:

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)，中國(guó)氫能聯(lián)盟，灼識(shí)咨詢(xún)21中國(guó)氫能行業(yè)概覽——加氫中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄目前中國(guó)以固定式加氫站為主，氣體加壓式為加氫站主流加注方式，我國(guó)加氫站雖然發(fā)展較晚，但發(fā)展迅速，并進(jìn)一步帶動(dòng)氫氣使用成本的下降，從而促進(jìn)未來(lái)中國(guó)終端用氫更加經(jīng)濟(jì)、便捷與高效加氫站的種類(lèi)，按建設(shè)類(lèi)型分中國(guó)加氫站數(shù)量及加氫成本，2018-2027E單位：座2,5002,0001,5001,000500固定式加氫站是永久性的設(shè)施，通常建在固定地點(diǎn)，適用于大規(guī)模氫氣供應(yīng)需求1232,223+52.0%是可移動(dòng)的，用于臨時(shí)或短期氫氣供應(yīng)，適用于小規(guī)模氫氣需求，并具有較低的建設(shè)和維護(hù)成本撬裝式加氫站+76.9%移動(dòng)式加氫站是一種特殊的撬裝式加氫站，具有更高的靈活性，可以快速移動(dòng)到需要供氫的地點(diǎn)，適用于緊急救援或遠(yuǎn)程地區(qū)的氫氣供應(yīng)需求2742802018

2019

2020

2021

2022

2023E

2024E

2025E

2026E

2027E氫氣加注方式對(duì)比分析中國(guó)加工藝:壓縮機(jī)將氫氣加壓到高壓注入儲(chǔ)罐現(xiàn)狀:技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛氫站數(shù)量占全球比重8.2%25.4%28.2%氣體加壓式趨勢(shì):壓縮機(jī)效率提升，快速加注隨著中國(guó)加氫站數(shù)量上升，中國(guó)加氫成本持續(xù)下降工藝:使用液氫直接注入儲(chǔ)罐液化加注式現(xiàn)狀:低溫系統(tǒng)復(fù)雜，應(yīng)用有限趨勢(shì):簡(jiǎn)化液化系統(tǒng)，提高加注效率中國(guó)加氫成本（不含補(bǔ)貼）CAGR-6.5%CAGR-8.6%72元/公斤2018年55元/公斤2022年35元/公斤工藝:利用儲(chǔ)氫材料在用氫點(diǎn)釋放氫氣現(xiàn)狀:固態(tài)儲(chǔ)氫材料性能有待提高固體釋氫加注2027E趨勢(shì):開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫載體，實(shí)現(xiàn)固態(tài)加氫資料來(lái)源:

國(guó)際能源機(jī)構(gòu)，中國(guó)氫能聯(lián)盟，灼識(shí)咨詢(xún)22中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄燃料電池有多種分類(lèi)方式，按電解質(zhì)類(lèi)別劃分是最主流的一種方式，可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池燃料電池的分類(lèi)燃料電池系統(tǒng)工作原理及簡(jiǎn)要構(gòu)成*工作

氫氣供給系統(tǒng)與空氣供給系統(tǒng)所提供的氫氣和氧氣在燃料電池電堆堿性燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)膜電極將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能后，由DC/DC原理?

采用水溶液或穩(wěn)定的氫氧化鉀基質(zhì)作為電解質(zhì)轉(zhuǎn)換器將電能輸出至汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，為燃料電池汽車(chē)提供動(dòng)力。磷酸燃料電池?

采用液態(tài)磷酸作為電解質(zhì)按電解質(zhì)類(lèi)別劃分蓄電池熔融碳酸燃料電池牽逆引變馬器達(dá)?

采用熔融態(tài)碳酸鹽作為電解質(zhì)固體氧化物燃料電池燃料電池的分類(lèi)?

采用固體氧化物作為電解質(zhì)儲(chǔ)氫罐D(zhuǎn)C/DC質(zhì)子交換膜燃料電池氫氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)?

采用含氟質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)濾清器氫氣循環(huán)泵壓力調(diào)節(jié)器空氣壓縮機(jī)氫氧燃料電池增濕器按燃料類(lèi)別劃分?

以H

、甲醇、聯(lián)氨、烴類(lèi)及一氧化碳等為燃料2燃料電池電堆金屬空氣燃料電池排氫閥背壓閥?

以鋁、鎂、鋰和鋅等輕金屬為燃料，O

作為氧化劑2低溫型燃料電池?

工作溫度范圍一般是25-100℃按工作溫度劃分中溫型燃料電池水熱管理系統(tǒng)?

工作溫度范圍一般是100-500℃散熱器冷卻容器冷卻泵離子過(guò)濾器高溫型燃料電池?

工作溫度范圍一般是500-1,000℃資料來(lái)源：中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院，灼識(shí)咨詢(xún)23*注：此處特指燃料電池汽車(chē)中燃料電池系統(tǒng)的工作原理中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄燃料電池技術(shù)路線(xiàn)主要分為五種，目前AFC技術(shù)的發(fā)展已非常成熟，PEMFC和PAFC技術(shù)近幾年發(fā)展迅速已進(jìn)入商業(yè)化階段，MCFC技術(shù)也結(jié)束了工業(yè)試驗(yàn)，而SOFC技術(shù)起步最晚，尚處在工業(yè)示范階段燃料電池的基本工作原理是電解水的逆反應(yīng)，即把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。燃料電池不同技術(shù)路線(xiàn)及其特點(diǎn)12345技術(shù)路線(xiàn)電解質(zhì)AFCPEMFCPAFCMCFCSOFC堿性電解液磷酸磷酸熔融碳酸鹽固體氧化物?

陽(yáng)極：H

+2OH-→2H++2e-

?

陽(yáng)極：2H

→4H++4e-?

陽(yáng)極：H

→2H

O+2e-?

陽(yáng)極：H

+C0

2-→H

O+CO

+2e-

?

陽(yáng)極：2H

+2O2-→4e-+2H

O工作原理2222232222?

陰極：O

+4H++4e-→2H

O

?

陰極：4e-+4H++O

→

2H

O

?

陰極：O

+2H

O+4e-

→4OH-

?

陰極：O

+2CO

+4e-

→2C0

2-?

陰極：O

+

4e-

→2O2-2222222232燃料催化劑氫氣鎳/銀H

、天然氣H

、天然氣H

、甲醇、沼氣H

、甲醇、沼氣2222鉑金鉑金鎳LaMnO

/LaCoO33運(yùn)行溫度（℃）90-100150-200150-200600-700650-1,000質(zhì)量功率密度（W/Kg）35-10545-60100-20035-40100-20035-4030-4045-6015-2050-60發(fā)電效率（%）可將空氣作為氧化劑、能量效率較高可將空氣作為氧化劑、能量效率較高優(yōu)勢(shì)啟動(dòng)快、工作溫度低需要純氧作為催化劑對(duì)CO

不敏感對(duì)CO

不敏感22劣勢(shì)對(duì)CO敏感、啟動(dòng)較慢對(duì)CO敏感、啟動(dòng)較慢運(yùn)行溫度較高運(yùn)行溫度較高航空航天、軍事領(lǐng)域大型分布式發(fā)電、便攜式電源應(yīng)用領(lǐng)域分布式發(fā)電分布式發(fā)電大型分布式發(fā)電資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)24中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄2022年我國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量達(dá)551.0MW，受下游燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)，保守/樂(lè)觀預(yù)計(jì)到2027年，中國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量將達(dá)到6.2GW/9.3GW保守預(yù)測(cè)VS樂(lè)觀預(yù)測(cè)?

到2025年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到1.7萬(wàn)輛，對(duì)應(yīng)的燃料電池汽車(chē)保有量約5.0萬(wàn)輛；?

到2027年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到3.7萬(wàn)輛?

到2025年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到4.6萬(wàn)輛，對(duì)應(yīng)的燃料電池燃料電池汽車(chē)保有量超過(guò)10萬(wàn)輛；?

到2027年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到5.6萬(wàn)輛假設(shè)前提假設(shè)前提中國(guó)燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模*，以裝機(jī)量計(jì)，2018-2027E中國(guó)燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模，以裝機(jī)量計(jì)，2018-2027E單位：MW單位：MW9,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,00006,215.49,250.0+75.8%+62.4%6,911.4+79.2%2,573.3+79.2%551.053.5551.0202253.5201820222025E2027E20182025E2027E?

受示范城市群自2020年陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，并于2021年逐步實(shí)施、加氫成本及燃料電池系統(tǒng)成本下降等因素的驅(qū)動(dòng)，燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量取得了快速增長(zhǎng)。未來(lái)隨著下游燃料電池應(yīng)用大規(guī)模爆發(fā)引起對(duì)燃料電池系統(tǒng)需求提高，技術(shù)水平進(jìn)步帶來(lái)平均裝機(jī)功率的提高，預(yù)計(jì)2022年至2027年我國(guó)燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模有望迎來(lái)快速增長(zhǎng)關(guān)鍵分析?

此外，隨著燃料電池技術(shù)進(jìn)步，系統(tǒng)額定功率和裝機(jī)功率不斷提升，燃料電池系統(tǒng)也將擁有支撐客車(chē)以外的重載長(zhǎng)途運(yùn)輸載具的能力*注：本頁(yè)市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算暫未考慮汽車(chē)以外的應(yīng)用場(chǎng)景，如船舶、儲(chǔ)能、電源等；車(chē)用燃料電池未考慮舊車(chē)燃料電池的更換資料來(lái)源：GGII，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)，灼識(shí)咨詢(xún)25中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄燃料電池電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心，直接決定系統(tǒng)最終的性能表現(xiàn)，其核心零部件主要包括雙極板和膜電極，而膜電極則由催化劑、質(zhì)子交換膜以及氣體擴(kuò)散層組成燃料電池電堆是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所，是燃料電池系統(tǒng)的核心。燃料電池電堆由端板、絕緣板、集流板以及多個(gè)單電池等組成，每個(gè)單電池又主要由雙極板和膜電極組成。定義燃料電池電堆的構(gòu)成電堆模塊電堆工作原理

電堆工作時(shí)，

氫氣和氧氣分別由進(jìn)口引入，經(jīng)電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經(jīng)雙極板導(dǎo)流均勻分配至電極，通過(guò)電極支撐體與催化劑接觸進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。固定模塊緊固件巡檢(CVM)電堆堆棧匯流排單電池電堆與環(huán)境交互模塊絕緣板

集流板端板密封圈密封圈/墊片催化劑主要功能陽(yáng)極膜電極雙極板多余的氫氣H2雙極板質(zhì)子交換膜(PEM)氣體擴(kuò)散層(GDL)材料/種類(lèi)氣體擴(kuò)散層催化劑核心零部件催化劑性能要求?促進(jìn)氫、氧在電極上的氧化還原過(guò)程?高催化活性、高穩(wěn)定性、高吸附能力以及導(dǎo)電性?鉑（Pt）為目前主流?超低鉑、無(wú)鉑是未來(lái)方向質(zhì)子電子質(zhì)子交換膜穿過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極穿過(guò)外電路形成電流?充當(dāng)質(zhì)子通道實(shí)現(xiàn)質(zhì)子快速傳導(dǎo)、分離氧化劑與還原劑膜電極?全氟磺酸型膜為目前主流?復(fù)合膜是未來(lái)發(fā)展方向?機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、導(dǎo)電率高等質(zhì)子交換膜氣體擴(kuò)散層催化劑?支撐催化層，實(shí)現(xiàn)氣體在催化層表面的擴(kuò)散，導(dǎo)通電流等?機(jī)械強(qiáng)度高、合適的孔結(jié)構(gòu)、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好等?碳纖維紙?碳纖維織布?碳纖維非紡材料及碳黑紙氣體擴(kuò)散層?支撐膜電極，提供氫氣、氧氣和冷卻液流體通道并分隔氫氣和氧氣，收集和傳導(dǎo)電流等?需要具有高導(dǎo)電率、良好的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性、疏水性高、熱容小等?石墨雙極板?金屬雙極板?復(fù)合雙極板雙極板陰極O2雙極板H

O2資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)26中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄目前主流膜電極采用CMM技術(shù)，其讓催化劑的利用率更高，有效提高膜電極導(dǎo)電性和使用壽命；第三代有序化膜電極技術(shù)通過(guò)有序化物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步延長(zhǎng)膜電極壽命、提升燃料電池性能，但目前尚處于研發(fā)階段膜電極技術(shù)路線(xiàn)及技術(shù)原理分析膜電極技術(shù)路線(xiàn)技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)應(yīng)用現(xiàn)狀未來(lái)發(fā)展方向?

利用刮涂、噴涂、滾壓、絲網(wǎng)印刷等方法將催化層涂敷在氣體擴(kuò)散層表面，然后將擔(dān)載催化層的氣體擴(kuò)散層與質(zhì)子交換膜熱壓完成膜電極制備?

催化層與質(zhì)子交換膜結(jié)合較差?

催化劑利用率低?

膜電極總體性能不高氣體擴(kuò)散電極技術(shù)（GDL）?

技術(shù)發(fā)展成熟?

工藝簡(jiǎn)單，電極氣孔易形成?

質(zhì)子交換膜不易發(fā)生形變第一代膜電極已經(jīng)基本被淘汰有序化膜電極技術(shù)路線(xiàn)不斷更新迭代?

利用沉積法、轉(zhuǎn)印法、噴涂、直涂等

?

催化層與質(zhì)子交換膜結(jié)合較好，不易發(fā)生剝離上，再將氣體擴(kuò)散層粘接或熱壓到催

?

催化劑利用率較高、耐久性催化劑涂覆膜技術(shù)（CMM）是目前主流的燃料電池膜電極商業(yè)制備方法第二代膜電極?方法將催化劑直接涂敷在質(zhì)子交換膜反應(yīng)過(guò)程中催化層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，壽命有限化層兩側(cè)制備出膜電極較好?

大幅降低大電流密度下的傳質(zhì)阻力，實(shí)現(xiàn)高效三相傳輸?

實(shí)現(xiàn)催化層中催化劑載體、催化劑和

?

降低催化劑和貴金屬用量，該技術(shù)仍處于研發(fā)階段，目前技術(shù)被以美國(guó)3M公司為代表的國(guó)際材料巨頭所掌握，僅有3M公司的NSFT催化劑可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)第三代膜電極有序化膜電極技術(shù)聚合物等物質(zhì)的有序分布，從而達(dá)到三相界面處水、氣、質(zhì)子和電子等物質(zhì)的多相傳輸通道有序化提高催化劑效率，進(jìn)一步提升燃料電池性能?

有序的結(jié)構(gòu)減少了催化劑的聚集現(xiàn)象，有效延長(zhǎng)膜電極壽命//資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)27中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄膜電極的生產(chǎn)過(guò)程主要分為混漿、涂布、壓合三個(gè)核心環(huán)節(jié)，而每個(gè)核心環(huán)節(jié)通常有三種工藝路線(xiàn)，國(guó)內(nèi)外不同公司在膜電極生產(chǎn)工藝路線(xiàn)方面也有不同的選擇膜電極制備工藝及機(jī)理分析膜電極生產(chǎn)環(huán)節(jié)工藝路線(xiàn)超聲分散特征/機(jī)理優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)通過(guò)超聲波的空化作用，顆粒在強(qiáng)烈的機(jī)械作用下實(shí)現(xiàn)分散?

噪聲顯著，無(wú)法處理高粘度漿料，?

分散無(wú)雜質(zhì)引入，操作簡(jiǎn)單不易放大1通過(guò)攪拌槳的高速旋轉(zhuǎn)形成強(qiáng)烈往復(fù)的剪切、摩擦、離心擠壓以及顆粒碰撞等作用效果，使得顆粒分散混漿高速攪拌/剪切球磨分散?

可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化處理?

無(wú)法處理高粘度漿料研磨球在研磨腔內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)，與顆粒產(chǎn)生高能摩擦力與撞擊力，從而實(shí)現(xiàn)顆粒的分散與粉碎?

分散效率高，可處理高粘度漿料?

可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化處理?

設(shè)備輔件存在損耗?

清洗維護(hù)耗時(shí)催化劑漿料在超聲條件下進(jìn)行霧化，噴到質(zhì)子交換膜表面，干燥后形成催化層?

對(duì)漿料要求適配窗口寬?

設(shè)備操作簡(jiǎn)單，占地面積小?

生產(chǎn)節(jié)拍慢、產(chǎn)能低?

材料利用率低超聲波噴涂轉(zhuǎn)印涂布2催化劑漿料先由涂布頭涂敷至轉(zhuǎn)印基材上，通過(guò)熱轉(zhuǎn)印方法轉(zhuǎn)印至質(zhì)子交換膜表面?

工藝窗口相對(duì)較寬，材料利用率高?

涂布時(shí)可免質(zhì)子交換膜溶脹?

生產(chǎn)工序多?

需要用到昂貴的轉(zhuǎn)印耗材涂布陰陽(yáng)極催化劑漿料均由涂布頭直接涂敷至質(zhì)子交換膜表面?

產(chǎn)品尺寸與載量精度高?

工藝穩(wěn)定，可支持規(guī)?；笈可a(chǎn)?

工藝開(kāi)發(fā)難度較大?

工藝窗口相對(duì)較窄雙面直接涂布片材式生產(chǎn)制造

生產(chǎn)過(guò)程采用獨(dú)立片材形式進(jìn)行制造?

制造過(guò)程分段，各工序可靈活組合?

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高?

生產(chǎn)效率低3壓合注塑封裝基于注塑成型的形式進(jìn)行膜電極封裝制造通過(guò)卷對(duì)卷走帶方式進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)制造?

單件加工時(shí)間長(zhǎng)且成本高?

生產(chǎn)節(jié)拍和效率高，產(chǎn)線(xiàn)集成度高，制造?

多種規(guī)格產(chǎn)品共線(xiàn)生產(chǎn)?

需要較多工裝夾具卷對(duì)卷封裝費(fèi)用低資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)28中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄雙極板存在三種技術(shù)路線(xiàn)，其中石墨雙極板技術(shù)發(fā)展最為成熟、應(yīng)用最為廣泛，但更具性能和成本優(yōu)勢(shì)的金屬雙極板技術(shù)成為當(dāng)前發(fā)展熱點(diǎn)，而復(fù)合雙極板技術(shù)多處于研究階段，暫時(shí)難以商業(yè)化應(yīng)用雙極板技術(shù)路線(xiàn)及制備工藝分析雙極板技術(shù)路線(xiàn)制備工藝特征/機(jī)理核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)應(yīng)用現(xiàn)狀未來(lái)發(fā)展方向?

膨脹石墨板材經(jīng)過(guò)砑光、成型和去料后再進(jìn)入浸滲樹(shù)脂、硫化、粘接和密封硫化工藝，形成雙極板產(chǎn)品?

流道技術(shù)?

模壓成型技術(shù)石墨雙極板壽命長(zhǎng)且商用車(chē)對(duì)于體積比功率要求相對(duì)較為寬松，因此在商用車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛CNC機(jī)加工?

機(jī)械性能差、石墨雙極板采用無(wú)孔/膨脹/柔性石墨材料?耐腐蝕性較好易脆?

化學(xué)性能穩(wěn)定、

?

質(zhì)量和體積/?

制備石墨粉與樹(shù)脂的混合材料，并?

數(shù)控銑削制造工藝成熟較大?

加工成本高對(duì)混合材料和模具進(jìn)行模壓前處理，

技術(shù)再進(jìn)行模壓和硫化，最后進(jìn)行粘接及密封固化并形成雙極板產(chǎn)品模壓成型?

……技術(shù)路線(xiàn)不斷更新迭代?

用壓力裝置和剛性模具對(duì)板材施加沖壓成形液壓成形?

導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好，單位功率密度更高一定的外力，使其產(chǎn)生塑性變形?

流道技術(shù)?

數(shù)控壓印技術(shù)?

涂層技術(shù)?

鍍膜技術(shù)?

……未來(lái)須突破金屬薄板成型、

表面涂層壽命等關(guān)鍵技術(shù)，今后在乘用車(chē)市場(chǎng)將有更廣闊的發(fā)展空間金屬雙極板因具有更大的功率密度和更為成熟的生產(chǎn)工藝而成為乘用車(chē)應(yīng)用主流?

耐腐蝕性較弱，對(duì)金屬表面的涂層有較高要求采用碳基/金屬基涂層金屬材料?利用液體或模具作為傳力介質(zhì)，加工制成雙極板產(chǎn)品金屬雙極板?塑性高、厚度薄，成本低?

氣密性良好，適用于大功率電堆?

將要金屬蝕刻區(qū)域的保護(hù)膜去除，在金屬刻蝕時(shí)接觸化學(xué)溶液，達(dá)到溶解腐蝕的作用化學(xué)刻蝕模壓成型?

制備石墨粉與樹(shù)脂的混合材料，并對(duì)混合材料和模具進(jìn)行模壓前處理，再進(jìn)行模壓和硫化，最后進(jìn)行粘接及密封固化并形成雙極板產(chǎn)品復(fù)合雙極板多數(shù)處于研究階段，目前市場(chǎng)上復(fù)合石墨板電堆較少，主要是因?yàn)槠涑杀靖?，工藝?fù)雜，難以批量生產(chǎn)?

流道技術(shù)?

模壓成型技術(shù)?

數(shù)控銑削技術(shù)?

結(jié)合石墨雙極板和金屬雙極板優(yōu)點(diǎn)?

耐腐蝕、體積小、重量輕、強(qiáng)度高改進(jìn)復(fù)合材料，提高應(yīng)用可靠性，并結(jié)合金屬雙極板與石墨雙極板的優(yōu)點(diǎn)，會(huì)有更好的應(yīng)用前景采用碳基/金屬基復(fù)合材料?

密封性較差?

制造工藝繁瑣、成本高復(fù)合雙極板?

將石墨與樹(shù)脂的混合材料送入注塑機(jī)筒內(nèi)，被加熱融化后的混合材料通過(guò)加壓經(jīng)由噴嘴注入閉合模具內(nèi)，經(jīng)冷卻定形脫模得到雙極板產(chǎn)品注塑成型?

……資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)29中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄2022年我國(guó)燃料電池電堆出貨量達(dá)732.1MW，在燃料電池電堆能量密度持續(xù)提升、電堆朝著大功率化發(fā)展趨勢(shì)下，保守/樂(lè)觀預(yù)計(jì)到2027年，中國(guó)燃料電池電堆出貨量將達(dá)到7.8GW/11.6GW保守預(yù)測(cè)VS樂(lè)觀預(yù)測(cè)?

到2025年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到1.7萬(wàn)輛；?

到2027年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到3.7萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)對(duì)應(yīng)的燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量達(dá)到6.2GW?

到2025年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到4.6萬(wàn)輛；?

到2027年，中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到5.6萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)對(duì)應(yīng)的燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量達(dá)到9.3GW假設(shè)前提假設(shè)前提中國(guó)燃料電池電堆市場(chǎng)規(guī)模*，以出貨量計(jì)，2018-2027E中國(guó)燃料電池電堆市場(chǎng)規(guī)模，以出貨量計(jì)，2018-2027E單位：MW單位：MW9,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000016,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,00007,800.311,608.8+73.8%+60.5%8,423.13,136.2+86.2%+86.2%732.12022732.1202260.9201860.92025E2027E20182025E2027E?

2018年至2022年期間，受益于中國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量的快速增長(zhǎng)，中國(guó)燃料電池電堆按出貨量計(jì)的市場(chǎng)規(guī)模由60.9MW迅速增至732.1MW，復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到86.2%?

隨著燃料電池汽車(chē)示范城市群的建立、電堆能量密度及運(yùn)行壽命方面持續(xù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，以及燃料電池電堆繼續(xù)朝著大功率化方向發(fā)展，預(yù)期中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一個(gè)全新的增長(zhǎng)期，推動(dòng)燃料電池電堆的出貨量繼續(xù)保持快速地增長(zhǎng)關(guān)鍵分析*注：本頁(yè)市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算暫未考慮汽車(chē)以外的應(yīng)用場(chǎng)景，如船舶、儲(chǔ)能、電源等；車(chē)用燃料電池未考慮舊車(chē)燃料電池的更換資料來(lái)源：GGII，中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)，灼識(shí)咨詢(xún)30中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄隨著國(guó)內(nèi)燃料電池自主研發(fā)水平不斷提高，本土原材料成本優(yōu)勢(shì)及下游需求爆發(fā)式增長(zhǎng)，共同促進(jìn)燃料電池系統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，進(jìn)一步帶動(dòng)燃料電池成本的下降燃料電池系統(tǒng)及電堆成本，中國(guó)，2018-2027E國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)自主研發(fā)能力不斷提高復(fù)合年均增長(zhǎng)率單位:千元/千瓦202018-20222022-2027E燃料電池系統(tǒng)燃料電池電堆-27.9%-30.0%-11.1%-12.4%?

由于政策的大力支持，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始投入到燃料電池系統(tǒng)的研究中，這大大提高了中國(guó)的研發(fā)能力和效率?

同時(shí)，燃料電池電池組的制造工藝也在同一時(shí)期得到了改進(jìn)，生產(chǎn)效率的提高加快了燃料電池電池組及其原材料的成本降低1510511.57.58.85.56.03.64.43.12.71.52.21.81.01.81.01.70.92.61.81.20國(guó)內(nèi)原材料的使用推動(dòng)價(jià)格下滑201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E燃料電池電堆原材料成本，中國(guó)，2018-2027E?

隨著國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)研發(fā)的不斷深入和研發(fā)效率的不斷提高，關(guān)鍵原材料的本地化生產(chǎn)和加工，使得國(guó)內(nèi)原材料代替了進(jìn)口原材料，進(jìn)而導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)的成本大幅降低復(fù)合年均增長(zhǎng)率單位：千元/千瓦2018-20222022-2027E燃料電池膜電極燃料電池雙極板-30.6%-29.0%-12.8%-11.6%8規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)帶動(dòng)系統(tǒng)成本下降64205.03.62.3?

隨著各地燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)激勵(lì)政策的進(jìn)一步實(shí)施，對(duì)燃料電池汽車(chē)的需求將持續(xù)增加，這將直接刺激對(duì)膜電極、雙極板等燃料電池堆關(guān)鍵原材料的需求。因此，規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)將進(jìn)一步降低燃料電池堆關(guān)鍵原材料的成本1.71.22.21.61.00.50.80.40.60.60.30.60.31.10.80.60.3201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E資料來(lái)源：灼識(shí)咨詢(xún)31中國(guó)氫能行業(yè)概覽——燃料電池中國(guó)氫能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局附錄受益于下游應(yīng)用需求的擴(kuò)張、電池核心技術(shù)持續(xù)突破，以及政策支持，中國(guó)燃料電池電堆行業(yè)有望迎來(lái)更大的發(fā)展，并朝著膜電極功率密度持續(xù)提升、雙極板技術(shù)路線(xiàn)不斷升級(jí)、國(guó)產(chǎn)化替代逐步實(shí)現(xiàn)等方向發(fā)展中國(guó)燃料電池電堆行業(yè)的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析驅(qū)動(dòng)因素發(fā)展趨勢(shì)下游應(yīng)用需求進(jìn)一步提高膜電極功率密度持續(xù)提升?

目前，燃料電池汽車(chē)是燃料電池應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。未來(lái)，在燃料電池汽車(chē)進(jìn)一步普及下，燃料電池電堆出貨量也將持續(xù)增長(zhǎng)。此外，隨著全球?qū)η鍧嵞茉春土闩欧沤煌üぞ叩男枨蟛粩嘣黾?，燃料電池電堆在船舶、軌道交通，以及航空航天等其他下游領(lǐng)域的應(yīng)用需求將進(jìn)一步提高，從而推動(dòng)燃料電池電堆行業(yè)的蓬勃發(fā)展?2020年，國(guó)內(nèi)膜電極研發(fā)較淺，功率密度約為1.2W/cm2；到2022年，隨著研發(fā)投入的增加以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累，膜電極功率密度已達(dá)到約1.4

W/cm2。未來(lái)，隨著新型催化劑、有序化膜電極技術(shù)、高效質(zhì)子交換膜技術(shù)等方面得到進(jìn)一步突破，膜電極功率密度將繼續(xù)提高，有望達(dá)到2W/cm2以上技術(shù)突破加快電堆產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程雙極板技術(shù)路線(xiàn)不斷升級(jí)?

作為燃料電池電堆的關(guān)鍵零部件，膜電極、雙極板等生產(chǎn)技術(shù)壁壘較高，早期主要依賴(lài)進(jìn)口，成本高昂。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)自主品牌或促進(jìn)電堆關(guān)鍵零部件研發(fā)生產(chǎn)自主化，或通過(guò)資本整合進(jìn)行氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局，降低電堆成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。持續(xù)的研發(fā)投入和不斷革新的技術(shù)生產(chǎn)加快了燃料電池電堆從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程?

過(guò)去，國(guó)內(nèi)燃料電池電堆行業(yè)以解決可用性問(wèn)題為首要目標(biāo)，因此研發(fā)成本低、加工技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好的石墨板雙極板成為了首選技術(shù)路線(xiàn)。2022年，燃料電池市場(chǎng)快速起量，金屬雙極板路線(xiàn)逐漸發(fā)展，復(fù)合雙極板路線(xiàn)也在開(kāi)發(fā)。未來(lái)，雙極板等核心零部件技術(shù)升級(jí)和燃料電池系統(tǒng)性能的深入優(yōu)化將成為更加核心的目標(biāo)國(guó)家扶持政策激勵(lì)行業(yè)發(fā)展電堆核心零部件國(guó)產(chǎn)化替代逐步實(shí)現(xiàn)?2023年1月，國(guó)家工信部發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)