
氫是宇宙中最豐富的元素。它無處不在,熱值高,能量密度高,無污染。被譽為21世紀“最理想的清潔能源”。
2021年,國務院在“十四五”規劃和《2035年遠景目標綱要》中提到,通過組織實施前沿技術和產業轉型領域的未來產業孵化和加速計劃,氫產業將迎來重大發展機遇,包括氫能和儲能。
1. 氫燃料電池是氫能終端應用的一個重要方向
11月12日,豐田汽車公司向北京冬奧會組委會交付了2200多輛服務車輛,用于2022年北京冬奧會和冬殘奧會。其中,裝有氫燃料電池系統的氫燃料電池巴士約有200輛。
近年來,氫燃料電池汽車已經開始出現在公眾視野中,并且可能出現在未來家家戶戶的停車場中,而氫燃料電池就是氫燃料電池汽車的燃料。
氫燃料電池是將氫和氧的化學能直接轉化為電能的發電裝置。可實現氫能的可移動、輕量化和大規模普及,可廣泛應用于交通、建筑等領域。作為氫能源下游的突破口,氫燃料電池具有廣闊的應用前景。
目前,我國氫燃料電池核心部件的生產已初具戰略規模,氫燃料電池汽車已成為交通領域的關鍵發展方向。目前,我國部分城市已采用氫燃料電池公交車,具有能源效率高、加燃料快、續航時間長等優點。截至2020年底,中國燃料電池汽車保有量達到7352輛。
根據中國《節能與新能源汽車技術路線圖》中燃料電池汽車總體技術路線規劃,預計到2030年,氫燃料電池汽車將在私人乘用車和大型商用車領域實現大規模商業推廣,達到了一百萬的規模。氫燃料電池汽車將進一步融入日常生活。
2、氫燃料電池應用,加快發展氫能下游產業鏈
氫燃料電池在民用領域主要應用于三個領域:固定領域、運輸領域和便攜式領域。如今,氫燃料電池技術由于其高效率和較強的環境耐受性而逐步得到完善,其應用范圍也從集中發電發展到分散發電和各種規格的移動發電。
在“碳中性”的目標下,分布式燃料電池系統將是中國建筑領域實現碳減排的重要途徑,特別是在工商領域,大型分布式燃料電池系統將逐漸顯示出經濟競爭力。
在運輸領域,氫重型卡車一直是氫燃料電池的重要應用場景。縱觀目前新能源重卡市場,氫重卡同比增長最快,占比同比增長最大。未來市場前景廣闊,將走上快速發展的快車道。
此外,便攜式燃料電池技術發展迅速,國產氫燃料電池、燃料電池應急電源等技術設備也有望實現大規模應用。據估計,到2050年,該領域的氫需求將接近每年2000萬噸。
隨著人們對綠色新能源的日益重視,氫燃料電池進入了一個新的發展階段,其應用范圍日益廣泛,并逐步進入商業化和工業化應用階段。同時,氫燃料電池也是氫能下游產業鏈中非常重要的一環。
3.氫能下游產業鏈不斷完善,加速氫能應用
氫能的應用主要包括交通運輸、工業等領域,其中加氫站、氫燃料電池和氫燃料電池汽車是目前氫能下游產業的發展重點。
氫化站的大規模建設是利用氫能、促進燃料電池汽車商業化的重要環節。加氫站作為氫燃料汽車最重要的支撐部分,建設也進入了快車道。到2020年底,全國已建成118座加氫站。
近年來,我國氫燃料電池汽車得到了快速發展,擁有量逐年增加,但目前我國氫燃料電池汽車的基礎還很低,發展空間巨大。
氫燃料電池、氫燃料電池膜電極、空壓機等核心部件、PEM、催化劑等關鍵材料均實現了小規模獨立生產。隨著技術的進步和生產規模的擴大,氫燃料電池系統的成本必然會降低。預計在未來10年,生產成本將降低到50%,這將更有利于氫燃料電池行業的發展。
在“碳峰值、碳中和”的目標下,中國氫能產業正面臨著前所未有的發展機遇。氫能進一步發展的關鍵在于燃料電池產業鏈的技術經濟。未來,隨著氫能產業鏈技術的進一步成熟和產業規模的擴大,市場化進程有望加快,氫能下游應用將迎來爆發期。
總的來說,隨著未來氫能下游工業應用潛力的增大,上游制氫的市場份額將會提升,“綠色電力+綠色氫”將會提供更多的解決方案。
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