内容概况:随着政策落地与技术突破的双重驱动,中国氢燃料电池行业正加速向规模化应用迈进,为碳中和目标实现提供关键支撑。2024年,中国氢燃料电池行业市场规模为59.9亿元,同比增长52.42%。从技术维度看,行业已突破关键材料国产化瓶颈。以亿华通、重塑科技为代表的企业,通过持续技术迭代,实现了膜电极、双极板等核心部件的自主生产,显著降低了对进口材料的依赖。同时,大功率系统研发取得突破性进展,400kW级电堆的成功商用,精准适配了重卡等高耗能场景对长续航、高载重的需求,拓展了氢燃料电池技术的应用边界。
相关企业:中国石油化工股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司、东岳未来氢能材料有限公司、贵研铂业股份有限公司、北京亿华通科技股份有限公司、一汽解放集团股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、新源动力股份有限公司、宝山钢铁股份有限公司、鞍山钢铁集团有限公司、华能国际电力股份有限公司、国家电力投资集团有限公司
关键词:氢燃料电池、氢燃料电池市场规模、氢燃料电池行业现状、氢燃料电池发展趋势
一、行业概述
氢燃料电池是一种将氢气和氧气的化学能直接转化为电能的电化学发电装置。它基于电化学反应原理,通过氢气在阳极(负极)发生氧化反应,氧气在阴极(正极)发生还原反应,从而产生电流。其基本工作原理类似于一个“发电机”,但与传统发电机不同的是,它不需要燃烧过程,能量转化效率高且主要产物是水,是一种清洁、高效的能源转换技术。
根据电解质的不同,目前市场上的氢燃料电池可以主要分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸盐燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)等类型。其中,PEMFC使用固体聚合物电解质膜来传导质子。由于可以在较低的温度下运行,其响应时间短,这种快速启动使得其适用于需要频繁启动和停止的应用。并且PEMFC可以在电解质膜上多次进行氧化还原反应,从而实现电池的可重复充放,因此广泛用于车辆和家庭电源等小型应用场景。
AFC的原理是氢气与氧气在碱性电解液中发生反应。它具有高效和稳定的特性,但对氢气和氧气纯度要求较高。AFC使用的催化剂成本较低,与其他类型燃料电池相比,降低了系统的制造成本。其多用于航空航天或特殊地面应用。
PAFC使用磷酸盐作为电解质,并在温度较高的条件下运行。它们通常用于大型场景应用,如电网电力和工业用途。
SOFC使用固体氧化物作为电解质,通过设置底面循环,可获得超过60%的高能效发电,使用寿命预期能超过4~8万个小时,且CO、天然气、煤气化等气体均可作为电池燃料,具有高能效和燃料灵活性的优点。但由于对运行温度要求较高,其启动时间较缓慢。除此之外,SOFC 还可以与其他能源系统集成,如热回收系统、热电联产等,以提高系统的整体能效。
MCFC以碳酸盐混合物作为电解质,在高温下反应。它与SOFC同样具有高效和燃料灵活性的优点。不足是启动时间缓慢,且高温和碳酸盐电解质易造成阳、阴极的腐蚀,电池寿命较短。其市场份额中家用热电系统和分布式发电占比较大。
二、行业产业链
氢燃料电池行业产业链上游主要包括氢气、质子交换膜、催化剂、膜电极、双极板、气体扩散层、储氢瓶、碱性电解槽、质子交换膜电解槽、阴离子交换膜电解槽等原材料和生产设备。产业链中游为氢燃料电池生产制造环节。产业链下游主要应用于氢燃料电池汽车、固定式电源/电站、天然气掺氢、氢能冶金、微型热电联供等领域。
随着我国绿氢项目的持续推进,世界最长的输氢管道——中石化京蒙千公里输氢管道项目正在建设,将进一步加快我国脱碳目标的实现。作为世界最大的制氢国,2024年,中国氢能产量为3815万吨,同比增长3.50%。在能源转型浪潮下,中国氢能产业借政策东风与技术突破,已跨越试点期迈向产业化。
而随着氢能的发展,与之配套的基础设施建设也在紧跟脚步。2015年以前,中国只有北京氢能示范园加氢站、上海安亭加氢站、郑州宇通加氢站等少数几个加氢站。该阶段国内加氢站的数量有限,分布不均,导致氢燃料电池汽车的使用便利性大打折扣。而随着国内燃料电池汽车产业的加速发展,叠加中央财政补贴的大力支持,各地加氢站建设也持续增长。截至2024年,中国加氢站累计建成540座,新建134座。
2019年,氢燃料电池汽车产量出现阶段性增长,主要由于为避免补贴政策对市场的不利影响,企业集中在2019年底集中加大排产计划,当年产量达2833万辆,同比增长74.98%。2023年以来,随着政策的支持和技术水平的提升,伴随加氢站等基础设施的建设不断完善,氢燃料电池汽车以其零排放和高能效而备受关注,全球氢能和燃料电池市场正处于快速增长阶段。截至2024年,中国氢燃料电池汽车产量为5548辆,同比下降1.47%;销量为5405辆,同比下降6.67%。
注:本文节选出自智研咨询发布的《研判2025!中国氢燃料电池行业产业链、市场规模及重点企业分析:政策技术双轮驱动,中国氢燃料电池行业加速迈向规模化应用[图]》行业分析文章,如需获取行业文章全部内容,可进入智研咨询搜索查看。
由智研咨询专家团队精心编制的《中国氢燃料电池行业市场供需态势及发展趋向研判报告》(以下简称《报告》)重磅发布,《报告》旨在从国家经济及产业发展的战略入手,分析氢燃料电池行业未来的市场走向,挖掘氢燃料电池行业的发展潜力,预测氢燃料电池行业的发展前景,助力氢燃料电池行业的高质量发展。
本《报告》从2025年全国氢燃料电池行业发展环境、整体运行态势、运行现状、进出口、竞争格局等角度进行入手,系统、客观的对我国氢燃料电池行业发展运行进行了深度剖析,展望2025年中国氢燃料电池行业发展趋势。《报告》是系统分析2025年度中国氢燃料电池行业发展状况的著作,对于全面了解中国氢燃料电池行业的发展状况、开展与氢燃料电池行业发展相关的学术研究和实践,具有重要的借鉴价值,可供从事氢燃料电池行业相关的政府部门、科研机构、产业企业等相关人员阅读参考。
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