一、燃料電池行業概況
燃料電池可將氫的化學能直接轉化為電能,是氫能利用的主流技術之一。根據不同工作溫度和不同電解質材料,氫燃料電池分為中低溫條件下質子交換膜燃料電池(PEMFC)、鹼性燃料電池(AFC)和磷酸燃料電池(PAFC)。此外,還有在高溫工況下工作的熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(SOFC)。
各種燃料電池的特性和應用場景
資料來源:《“雙碳”形勢下電力行業氫能應用研究》,華經產業研究院整理
二、中國燃料電池行業市場現狀分析
1.、燃料電池銷售現狀
2021年我國氫燃料電池汽車銷量為1881輛,同比增長25.7%,政策依然是燃料電池汽車市場發展的主要驅動力。2021年8月,京津冀、上海、廣東燃料電池汽車示範應用城市群獲得財政部、工信部等五部委批覆,城市群燃料電池汽車示範工作開始啟動,燃料電池汽車銷量9月環比開始持續增長,2021年9-12月燃料電池汽車銷量佔全年銷量的55%。
2021年1-12月我國燃料電池汽車銷量情況
資料來源:中國知網,華經產業研究院整理
從車型結構來看,2021年燃料電池客車銷量達到1032輛,儘管同比下降23.6%,但燃料電池客車依然是燃料電池汽車最主要的車型。
相關報告:華經產業研究院釋出的《2022-2027年中國氫燃料電池行業發展監測及投資戰略研究報告》
2017年-2021年我國燃料電池汽車車型結構(輛)
資料來源:中國知網,華經產業研究院整理
2、燃料電池裝機量
裝機量方面,據統計,2021年中國燃料電池系統裝機量為210.6MW,同比增長165.9%。
2016-2021年我國燃料電池系統裝機量及增速
資料來源:公開資料整理
3、燃料電池配件
2021年中國電堆成本約佔燃料電池系統成本65%。膜電極主要包括催化劑、質子交換膜以及氣體擴散層,佔電堆成本的75%左右,其中催化劑佔電堆的36%,雙極板佔電堆的23%,質子交換膜佔電堆的16%。
2021年我國燃料電池配件佔比(單位:%)
資料來源:公開資料整理
4、企業數量
在雙碳大背景下,燃料電池技術是我國未來能源技術的戰略選擇。燃料電池自“十五”被科技部列為電動汽車“三橫三縱”之一以來,“十一五”至“十四五”期間一直被列為重點研發目標。據統計,2021年中國相關燃料電池企業註冊數量為1440家,同比增長70%。
2016-2021年我國燃料電池相關企業註冊數量
資料來源:企查查,華經產業研究院整理
三、SOFC(固體氧化物燃料電池)市場現在分析
在各類燃料電池中,SOFC發電效率最高(綜合發電效率約80%),可以直接使用現有的各種含碳燃料,例如煤氣、合成氣、天然氣、液化石油氣等,並很好地和現有能源供應系統相容,被認為是本世紀最有應用前景的綠色高效發電系統之一。目前SOFC相關專利申請量前8位申請人的申請量共計1145項,佔總申請量的14%,其中發明專利1127項;
SOFC相關專利申請量前8位申請人
資料來源:《固體氧化物燃料電池專利情況簡要分析》,華經產業研究院整理
目前國內SOFC企業大多在研發、做示範工程,真正具備量產能力的只有潮州三環,華清在試產中,臨近規模化量產。
國內SOFC代表性企業
資料來源:《固體氧化物燃料電池專利情況簡要分析》,華經產業研究院整理
四、中國燃料電池行業發展趨勢
綜合來看,中國目前對固體氧化物燃料電池的研究開發業已取得了很大的進展,但離商業化還有一定距離。SOFC的發展離不開政府的引導和大力支援,大學、政府和企業的“政產學研用”合作機制也是SOFC發展的重要推動力。
在“雙碳”目標背景下,SOFC排放的二氧化碳濃度高達90%左右,利於捕集和利用,符合政策要求,同時,我國能源結構向綠色低碳轉型,SOFC還可作為新能源發電調峰的主力軍。在專利申請方面應注重與應用場景結合的產業核心技術突破,諸如加大對大功率電堆模組、高效的熱平衡系統、電源系統和控制策略等大功率SOFC系統研發,繼續提高功率密度,加強專利技術質量與轉化率的提升,助推我國能源結構轉型和煤炭的清潔利用。
華經情報網隸屬於華經產業研究院,專注大中華區產業經濟情報及研究,目前主要提供的產品和服務包括傳統及新興行業研究、商業計劃書、可行性研究、市場調研、專題報告、定製報告等。涵蓋文化體育、物流旅遊、健康養老、生物醫藥、能源化工、裝備製造、汽車電子、農林牧漁等領域,還深入研究智慧城市、智慧生活、智慧製造、新能源、新材料、新消費、新金融、人工智慧、“網際網路+”等新興領域。