加氫站主要設(shè)備倚靠進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有待加速

典型的外供氫的高壓氣氫加氫站投資組成中，除去土建及，設(shè)備費(fèi)用占據(jù)最大比 例，主要是壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫瓶、加氫和冷卻系統(tǒng)，由于國(guó)內(nèi)缺乏成熟量產(chǎn)的加氫站設(shè)備 廠商，進(jìn)口設(shè)備推高了加氫站建設(shè)成本。目前建設(shè)一座 35MPa，500kg/d 固定式加 氫站的投資成本約為 1500-2000 萬(wàn)元，即使扣除政府補(bǔ)貼的 300-500 萬(wàn)元，加氫站 投資成本依然是傳統(tǒng)加油站的 2~3 倍。雖然中國(guó)所生產(chǎn)的加氫站設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) 仍有欠缺，但是目前國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)開(kāi)啟，業(yè)內(nèi)企業(yè)在各領(lǐng)域均推出自主產(chǎn)品。

4、 氫燃料電池汽車?yán)_(kāi)氫能商業(yè)化利用序幕

4.1 燃料電池是氫能高效利用的重要途徑，交通領(lǐng)域成長(zhǎng)性最強(qiáng)

氫燃料電池原理是氫與氧結(jié)合生成水的同時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，該過(guò)程 不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，理論效率可達(dá) 90%以上，具有很高的理論經(jīng)濟(jì)性。氫氣 進(jìn)入燃料電池的陽(yáng)極，在催 化劑的作用下分解成氫離子和電子。隨后，氫離子穿過(guò) 隔膜到達(dá)陰極，在催 化劑作用下與氧氣結(jié)合生成水，電子則通過(guò)外部電路向陰極移 動(dòng)形成電流。不同于鉛酸、鋰電等儲(chǔ)能電池，燃料電池類似于“發(fā)電機(jī)”，且整個(gè)過(guò)程 不存在機(jī)械傳動(dòng)部件，沒(méi)有噪聲和污染物排放。

交通領(lǐng)域氫能成長(zhǎng)性最強(qiáng)

燃料電池在交通領(lǐng)域具有最強(qiáng)增長(zhǎng)潛力。從全球來(lái)看，燃料電池主要運(yùn)用于固定 式電源、交通運(yùn)輸和便攜式電源三大類領(lǐng)域。既適用于集中發(fā)電，建造大中型電站和 區(qū)域性分散電站，也可用作各種規(guī)格的分散電源。交通運(yùn)輸領(lǐng)域包括為乘用車、巴士 /客車、叉車以及其他以燃料電池作為動(dòng)力的車輛，目前來(lái)看，隨著國(guó)家氫能產(chǎn)業(yè)的 推進(jìn)和技術(shù)的成熟，交通領(lǐng)域應(yīng)用的商業(yè)化進(jìn)程正在加速，且交通運(yùn)輸領(lǐng)域成長(zhǎng)性最 強(qiáng)。據(jù) E4Tech 數(shù)據(jù)，2019 年全球交通運(yùn)輸用燃料電池出貨量為 0.908 GW，近五年 年均復(fù)合增速達(dá) 41.2%，其占全球燃料電池出貨量的比例從 2015 年的 38.2%提升至 80.3%，燃料電池在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用保持高速增長(zhǎng)。

中國(guó)燃料電池汽車銷量高速增長(zhǎng)，但保有量仍處于較低水平

受補(bǔ)貼退坡的影響，2019 年中國(guó)新能源汽車整體產(chǎn)銷出現(xiàn)大幅收縮，但燃料電 池汽車卻呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的局面，2019 年燃料電池汽車銷量為 2737 輛，同比增加 79.2%。2020 上半年，我國(guó)燃料電池汽車銷量為 403 輛，同比下降 63.4%。由于目 前燃料電池汽車在我國(guó)仍處于試點(diǎn)示范階段，訂單來(lái)自政府采購(gòu)，且以商用為主，保 有量相比同為新能源的純電動(dòng)車，基數(shù)仍處于較低水平。按照燃料電池發(fā)展白皮書， 到 2030 年，我國(guó)燃料電池汽車保有量達(dá)到 200 萬(wàn)輛水平，到 2050 年，保有量水平 達(dá)到 1000 萬(wàn)輛水平。

乘用車發(fā)展緩慢，發(fā)展集中于商用車

我國(guó)車載燃料電池車以商用車和專用車主導(dǎo)。從今年初至今 11 個(gè)批次新能源汽 車推廣目錄來(lái)看，其中燃料電池汽車車型以客車及專用車為主，燃料電池乘用車車型 僅 1 款。

與國(guó)際燃料電池汽車發(fā)展相比，國(guó)內(nèi)燃料電池乘用車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢。主要由 于兩方面的原因，一方面，我國(guó)燃料電池堆的技術(shù)水平還達(dá)不到乘用車的水準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì) 性方面仍無(wú)法與目前的燃油車、純電車相媲美。另一方面，燃料電池車的推廣離不開(kāi) 加氫站的建設(shè)。加氫站配套的不足直接導(dǎo)致下游需求的弱化，車企沒(méi)有動(dòng)力向乘用車 領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和推廣。

4.2 燃料電池系統(tǒng)期待技術(shù)突破和規(guī)模效應(yīng)

電堆是燃料電池心臟，占據(jù)燃料電池系統(tǒng)一半成本

在燃料電池車中，燃料電池系統(tǒng)由燃料電池組和輔助系統(tǒng)組成。燃料電池堆是核 心部件，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為汽車提供動(dòng)力。燃料電池系統(tǒng)除燃料電池堆外，還 有四個(gè)輔助系統(tǒng)：供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。供氫系統(tǒng)將氫從 氫氣罐輸送到燃料電池堆；由空氣過(guò)濾器、空氣壓縮機(jī)和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃 料電池堆提供氧氣；水熱管理系統(tǒng)采用獨(dú)立的水和冷卻劑回路來(lái)消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物 （水）。通過(guò)熱管理系統(tǒng)，可以從燃料電池中獲取熱量來(lái)加熱車輛的駕駛室等，提高 車輛的效率。燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電力通過(guò)動(dòng)力控制單元（“PCU”）傳到電動(dòng)機(jī)，在 電池的輔助下，在需要時(shí)提供額外的電力。

從成本端來(lái)看，系統(tǒng)中最核心的部分是燃料電池電堆和空壓機(jī)，根據(jù) DOE 對(duì) 80KW 系統(tǒng)的成本測(cè)算，在年產(chǎn) 50 萬(wàn)套的規(guī)?；瘲l件下，電堆已占據(jù)燃料電池系統(tǒng) 約一半成本，而空壓機(jī)占比超過(guò)四分之一，這兩部分也是降低燃料電池系統(tǒng)綜合成本 的關(guān)鍵。