燃料電池行業(yè)發(fā)展助力產(chǎn)業(yè)鏈布局

發(fā)布時(shí)間：

2022-12-06

以醇類直接為燃料的燃料電池成為了研究與開發(fā)的熱點(diǎn)，受到了世界各國的廣泛重視，并取得了長足的進(jìn)展。燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游材料，中游集成與下游應(yīng)用。

燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程：

燃料電池并不是一個(gè)新產(chǎn)物，最早的燃料電池可以追溯到1839年，是由威爾士科學(xué)家威廉·格羅夫（WilliamGrove）發(fā)明出的原型。從2014年開始至今，中國、美國、日本及歐洲的一些國家開始著力于推動氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展。通過政策鼓勵、技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)參與度提升等多方面的投入，燃料電池的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)黃金時(shí)代。目前在PEMFC向商業(yè)化邁進(jìn)的過程中，氫能問題異常突出，氫供應(yīng)設(shè)施建設(shè)投資巨大，氫的貯存與運(yùn)輸技術(shù)以及氫的制備技術(shù)等還遠(yuǎn)落后于PEMFC自身的發(fā)展，20世紀(jì)末，以醇類直接為燃料的燃料電池成為了研究與開發(fā)的熱點(diǎn)，受到了世界各國的廣泛重視，并取得了長足的進(jìn)展。

 

我國氫燃料電池起步較晚，2001年國家863計(jì)劃“電動汽車”重大科技專項(xiàng)即已確立了以混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)和動力電池為“三橫”的電動汽車“三縱三橫”研發(fā)布局，并持續(xù)組織啟動大規(guī)模電動汽車技術(shù)研發(fā)，其中包含了對燃料電池汽車和燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)。隨后國家相關(guān)部門出臺了一系列政策及研發(fā)計(jì)劃，促進(jìn)氫燃料電池的研發(fā)進(jìn)步，其內(nèi)容涵蓋了制氫、儲氫、燃料電池部件以及電堆與系統(tǒng)，氫燃料電池車等一系列課題，促進(jìn)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與進(jìn)步。

 

 

 

燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈：

燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學(xué)反應(yīng)把燃料的化學(xué)能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高。燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游材料，中游集成與下游應(yīng)用。

上游材料：上游主要包括膜電極、雙極板和密封層。其中，膜電極由催化劑、質(zhì)子交換膜和氣體擴(kuò)散層三種組分構(gòu)成。膜電極是燃料電池電化學(xué)反應(yīng)最重要的基本單元，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備工藝技術(shù)是燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)，決定了電池的工作性能。

中游集成：中游的燃料電池系統(tǒng)由電堆、空氣/氫氣供給系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)、DC/DC構(gòu)成。其中電堆由上游材料組成，空氣/氫氣供給系統(tǒng)則包括儲氫罐、空壓機(jī)、加濕器和氫氣循環(huán)泵，其中空壓機(jī)技術(shù)要求較高，國內(nèi)產(chǎn)量小。

下游應(yīng)用：下游的應(yīng)用主要包括便攜式燃料電池、固定式發(fā)電、燃料電池車。目前燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動因素是商用燃料電池車的發(fā)展疊加國家政策扶持，帶動燃料電池在乘用車上的應(yīng)用。