'性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵'

技術 新能源汽車 新能源 能源 韓國 設計 全國能源信息平臺 2019-07-27
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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向:

1) 持續開發高功率系統產品;

2) 通過系統結構設計優化提高產品性能;

3) 通過策略優化提高產品壽命;

4) 通過零部件優化及規模化效應持續降低成本。

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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向:

1) 持續開發高功率系統產品;

2) 通過系統結構設計優化提高產品性能;

3) 通過策略優化提高產品壽命;

4) 通過零部件優化及規模化效應持續降低成本。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

燃料電池系統成本:質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大

2017年美國燃料電池系統年產50萬套成本已從2006年的124美元/Kw下降到5美元/Kw,根據DOE 《Fuel Cell System Cost–2017》的預測,2020年將下降到40美元/Kw。當產量達到50萬臺套時,規模效應將加速成本下降,燃料電池系統的成本將下降到45$/kWnet,電堆成本將下降到19$/kWnet。

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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向:

1) 持續開發高功率系統產品;

2) 通過系統結構設計優化提高產品性能;

3) 通過策略優化提高產品壽命;

4) 通過零部件優化及規模化效應持續降低成本。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

燃料電池系統成本:質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大

2017年美國燃料電池系統年產50萬套成本已從2006年的124美元/Kw下降到5美元/Kw,根據DOE 《Fuel Cell System Cost–2017》的預測,2020年將下降到40美元/Kw。當產量達到50萬臺套時,規模效應將加速成本下降,燃料電池系統的成本將下降到45$/kWnet,電堆成本將下降到19$/kWnet。

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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向:

1) 持續開發高功率系統產品;

2) 通過系統結構設計優化提高產品性能;

3) 通過策略優化提高產品壽命;

4) 通過零部件優化及規模化效應持續降低成本。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

燃料電池系統成本:質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大

2017年美國燃料電池系統年產50萬套成本已從2006年的124美元/Kw下降到5美元/Kw,根據DOE 《Fuel Cell System Cost–2017》的預測,2020年將下降到40美元/Kw。當產量達到50萬臺套時,規模效應將加速成本下降,燃料電池系統的成本將下降到45$/kWnet,電堆成本將下降到19$/kWnet。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大。具體看電堆的主要核心零部件成本下降的幅度,其中質子交換膜、擴散層成本下降的空間最大,以公交車為例,如果產量翻4倍,達到1000套/年,燃料電池系統成本下降38%,其中,質子交換膜和擴散層的成本下降幅度分比為58%和56%。輔助系統中,空氣循環系統和氫氣循環系統的下降空間也可觀。雙極板和催化劑成本下降的空間相對小一些。

從燃料電池系統成本構成來看,以年產1000套公交車為例,電堆成本佔比72%(其中:質子交換膜27%、擴散層19%、催化劑19%、雙極板佔比5%),輔助系統佔比27%。

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年)中的目標,燃料電池系統的成本要從2019年的8000元/KW下降到2025年4000元/KW ,2035年下降到800元/KW ,2050年進一步下降到300元/KW,如果單車燃料電池系統的功率為100 KW,則單車燃料電池系統的成本可控制在3萬左右。核心零部件製造技術的不斷髮展和突破,燃料電池的成本有望不斷下降。目前我國燃料電池核心部件的技術與發達國家相比尚有較大差距,許多關鍵材料仍需進口,國產化率偏低,造成成本費用高昂,成本也有很大的下降空間。

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中國氫能聯盟發佈《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),認為氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計2020~2025年國內氫燃料電池汽車達到5萬輛;2026~2035年達到130萬輛;2036~2050年達到500萬輛。2018年國內氫燃料電池汽車銷量為1619輛,發展空間大。

以每輛燃料電池車電堆功率60kW計算,分別對應2025年、2035年、2050年銷量目標計算, 2025年、2035年、2050年國內燃料電池系統產值分別為:144億、720億和990億元;國內燃料電池電堆的產值為:104億元、518億元和713億元。

2025~2050年主要核心零部件的產值如下:

質子交換膜的產值分別為:39億元、194億元和267億元;

擴散層的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

催化劑的產值分別為:27億元、137億元和188億元;

雙極板的產值分比為:7億元、36億元和50億元;

輔助系統(空氣、氫氣循環系統)的產值分別為:39億元、194億元和267億元。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

氫燃料電池車要實現大規模商業化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續下降。燃料電池系統是燃料電池車核心技術的體現,也是成本的主要來源,因此燃料電池系統的成本下降和性能提升是關鍵。

性能提升的核心指標:比功率、耐久性

國內燃料電池整體技術水平與日本、韓國等領先國家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項啟動以來,在一系列重大項目的支持下,燃料電池技術取得了一定的進展,初步掌握了燃料電池電堆與關鍵材料、動力系統於核心部件、整車集成等核心技術;部分關鍵技術試驗室水平已經接近國際先進水平。但國內工程化、產業化水平相對滯後,總體技術水平與日、韓等國家還有差距,具體表現在整車性能上,中國燃料電池車在動力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。

根據美國能源部(DOE)發佈的《Fuel Cell Technical Team Roadmap》(2017年),為了實現商業化目標,燃料電池系統需滿足以下要求:

1)比功率:2020年達到650W/kg,2025年達到900W/kg;

2)耐久性:2020年達到5000h,2025年達到8000h;

3)規模生產成本:2020年達到40 USD/kW,2025年達到35 USD/kW。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年),燃料電池系統技術未來發展將會有四個方向:

1) 持續開發高功率系統產品;

2) 通過系統結構設計優化提高產品性能;

3) 通過策略優化提高產品壽命;

4) 通過零部件優化及規模化效應持續降低成本。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

燃料電池系統成本:質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大

2017年美國燃料電池系統年產50萬套成本已從2006年的124美元/Kw下降到5美元/Kw,根據DOE 《Fuel Cell System Cost–2017》的預測,2020年將下降到40美元/Kw。當產量達到50萬臺套時,規模效應將加速成本下降,燃料電池系統的成本將下降到45$/kWnet,電堆成本將下降到19$/kWnet。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

質子交換膜、擴散層,空氣循環系統成本下降空間大。具體看電堆的主要核心零部件成本下降的幅度,其中質子交換膜、擴散層成本下降的空間最大,以公交車為例,如果產量翻4倍,達到1000套/年,燃料電池系統成本下降38%,其中,質子交換膜和擴散層的成本下降幅度分比為58%和56%。輔助系統中,空氣循環系統和氫氣循環系統的下降空間也可觀。雙極板和催化劑成本下降的空間相對小一些。

從燃料電池系統成本構成來看,以年產1000套公交車為例,電堆成本佔比72%(其中:質子交換膜27%、擴散層19%、催化劑19%、雙極板佔比5%),輔助系統佔比27%。

根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》(2019年)中的目標,燃料電池系統的成本要從2019年的8000元/KW下降到2025年4000元/KW ,2035年下降到800元/KW ,2050年進一步下降到300元/KW,如果單車燃料電池系統的功率為100 KW,則單車燃料電池系統的成本可控制在3萬左右。核心零部件製造技術的不斷髮展和突破,燃料電池的成本有望不斷下降。目前我國燃料電池核心部件的技術與發達國家相比尚有較大差距,許多關鍵材料仍需進口,國產化率偏低,造成成本費用高昂,成本也有很大的下降空間。

性能提升、成本下降是燃料電池產業化的關鍵

文章來源:華泰證券

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