2024氢燃料电池行业发展研究报告.pdf

2024氢燃料电池行业发展研究报告 目录一、燃料电池概述.4（一）燃料电池的定义.42、燃料电池的分类.5图表-3.各类燃料电池性能对比.7换膜电池展开。.8（二）燃料电池的发展历程.9（三）燃料电池的应用领域.11目前正在开发的商用燃料电池还有质子交换膜燃料电池.11二、燃料电池的相关政策及标准.13（一）国家政策.13（二）地方政策.182、北京市.193、福建省.204、广东省.205、广西省.226、海南省.227、河北省.228、河南省.239、湖南省.2310、吉林省.2311、江苏省.2412、山东省.2613、山西省.2714、上海市.2715、四川省.2816、浙江省.2817、重庆市.2918、宁夏.29（三）相关标准.301、全国燃料电池及液流电池标准化技术委员.302、全国氢能标准化技术委员会.333、全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会.36图表-9.电动车辆分委会技术标准.36三、国外燃料电池商业化进程.37（一）国际市场概况.372、燃料电池车国际市场情况.39日韩三款燃料电池车型已投入市场量产，丰田 Mirai、本田.39（二）日本：分布式发电和汽车领域应用同步发展.41目前日本的燃料电池主要应用于家用热电联供和汽车两大领.45（三）美国：制定零排放目标，燃料电池汽车增速高.47（四）欧洲：重视燃料电池汽车，着力完善加氢站布局.501、2017 新增加氢站数量居首，德国成为欧洲燃料电池发展标.532、奔驰推出性能优异的新款燃料电池车。.53 三、燃料电池产业链发展情况.54图表-21.国内外燃料电池汽车产业链情况.54（一）燃料电池客车示范情况.55（二）氢燃料电池乘用车发展现状.56（三）燃料电池及关键材料发展现状.582、关键材料及零部件.60（四）燃料电池系统及辅助系统.62图表-27.燃料电池辅助系统国内外对比.63（五）制氢企业.65图表-28.全球氢能产业链代表企业分布.66四、中国车用氢燃料电池产业现状.67（一）中国燃料电池发展现状.672、技术突破，但关键技术落后.673、产业整体处于研发示范阶段.684、核心专利少，创新能力不足.685、加氢站技术成熟但建设滞后.69（二）国内燃料电池与氢能的建设成绩.691、燃料电池汽车.702、燃料电池车用动力总成.723、燃料电池系统.73国内从事车用燃料电池系统产品开发的单位主要有新源动力.73五、中国氢燃料电池加氢站的配建情况分析.74（一）全球加氢站保有量分析.74图表-31.世界主要国家加氢站建设现状及目标.76（二）中国加氢站保有量分析.76六、燃料电池汽车及产业化发展趋势分析.78（一）燃料电池汽车发展趋势.78（二）产业化发展趋势.79图表-34.燃料电池系统产量和成本的关系.81 50-70%3kW/L 1.3 kW/L 500 Wh/kg 4000 氢 燃 料 电 池 行 业发 展 研 究 报 告 一、燃料 电池概 述 1 H2 H+e-H+O2 e-1.50-70%3kW/L 1.3 kW/L 500 Wh/kg 4000-2.FC LFP LMO LTO LCO NCA NCM Wh/kg 500-700 150 170 90 170 300 270 kW/L 3.1 1.5 1.4 1.5 1.6 1.4 1.2 V 0.6-0.7 3.2-3.3 3.8 2.3-2.3 3.6-4.5 3.6 3.6-3.7 4200 2000 500 4000 700 1000 1000-4000-30120-2060-2060-4060-2060-2060-2055 2 -3.W/kg 35-105 100-200 30-40 15-20 300-750 W/cm2 0.5 0.1 0.2 0.3 1-2 H2 H2 H2 H2 H2 O2 KOH H3PO4 Li2CO3-K2CO3 ZrO2%45-60 35-50 50-60 50-70 50-60 2-4 10h 10h OH-H+CO32-O2-H+80-120 180-220 600-700 750-1000 25-105 AFC Energy AkzoNobel FuelCell Energy Westinghouse Balard TheFuel Cell Industry Review 2014-2017 2018 57%4-4.2014-2018 2014 2015 2016 2017 2018E 58.4 53.5 44.5 43.7 42.6 2.5 2.1 2.3 2.8 3.7 0 0.1 0.1 0.2 0.2 2.7 5.2 16.2 23.7 27.8 0.1 0 0 0 0 0 0 0.1 0.1 0 63.6 60.9 63.2 70.5 74.3 92%88%70%62%57%-5.1838 Christian Friedrich Schnbein 1839 1842 20 50 1952 Bacon GE PEMFC 20 60 NASA Apollo UTC Power Apollo Bacon 5(1965)PEMFC 20 70-80 PC25 200 20 90(AFC)20 60(PAFC)(MCFC)(SOFC)(PEMFC),21 6,二、燃料 电池的 相 关政策及 标准 2015 5 2025 2020 1000 2019 2019 10 17 22-6.2009 3 0.4-42 6-60 72011 2 2014 8 2014 9 1 2017 12 31 2014 11 200 400 2015 5 2025 1000 2025 2016 6 15 2016 10 2016 2020 100 10000 50 2030 1000 200 2050 1000 2018 2 2018 4 3 2019 1 2019 2019 1,2019 2 2019 3 2019 2019 3 2019 3,2019 3 26 2019 6 25,(),2018 0.8 2019 4 2019,()()2019 5 2019 2019 6 7 1 2018 1 1 2020 12 31 2019 6 2019 1 2 22 2 27 4 22 400kg/d 35MPa 200kg/d 70MPa 30%200 1000kg/d 35MPa 400kg/d 70MPa 30%400 2 6 20 1:0.5 3 4 9 6 5 2020 4 1 23 7 1 10 2018 20/30/50/1 11 2019 2 20 2019 3 21 2019 1 2 2019 1 9 500 2 18 100%60%1 15 5 1 11 80%50%100%6 3 4 2030 7 4 17 2019 6 12 2019 2035 2021 2035 2021 2025 2030 2035 60 260 850 1700 8 6 10 600kw 20 30%9 3 21 2019-2025 2025 12 2000/8000/2000 100 800 10 5 29 2018 2020 2025 2035 2035 2000 1500 2000 2000 11 6 23 2019 30 2018 14 459 5 46 1 4 1 7 2018-2020 3 10 500kg/d 35MPa 200kg/d 70MPa 30%300;1000kg/d 35MPa 400kg/d 70MPa 30%500 3 20 2020 100 2025 500 2035 1000 2 11 2 21 2019-2022 2019 2030 2022 120kW 10000 5000 3-5 50%3 18 2019-2020 40%60%6 15 12 1 2 6 26 4 1 2000 5 22 13 4 30 2019 1:1 2023 2024 20 7500 14 5 24 6 28 2019/6 1 2.15 2025 500 15 5 5 5 15 2019 100%50%110 6 18 50%16 1 9 2019-2022 4 15 2020 30 1000 2030 1 31 20192022 1015 600800 20232025 2025 1500 17 6 1 2019 500 200 350 500 100 300 100 50%18 SAC/TC 342 SAC/TC 309 SAC/TC 114/SC 27 SAC/TC 31/SC 8 1 2008 SAC/TC 342 IEC/TC 105 56 36 3 2-7./1 20141030-T-339 2 20151724-T-604 3 20173719-T-604 4 20173720-T-604 5 GB/T 28816-2012 1 6 GB/Z 21742-2008 7 GB/T 30084-2013-8 GB/T 34872-2017 9 GB/T 34582-2017 10 GB/T 20042.1-2017 1 11 GB/T 20042.2-2008 12 GB/T 20042.3-2009 3 13 GB/T 20042.4-2009 4 14 GB/T 20042.5-2009 5 15 GB/T 20042.6-2011 6 16 GB/T 20042.6-2014 7 17 GB/T 29838-2013 18 GB/T 27753-2011 19 GB/T 28817-2012 20 GB/T 31886.1-2015 1 21 GB/T 31886.2-2015 2 22 GB/T 31035-2014 23 GB/T 33979-2017 24 GB/T 23751.1-2009 1 25 GB/T 23751.2-2017 2:26 GB/T 23751.3-2013 3 27 GB/T 33978-2017 28 GB/T 23645-2009 29 GB/T 25319-2010 30 GB/T 28183-2011 31 GB/T 31037.1-2014 1 32 GB/T 31037.2-2014 2 33 GB/T 31036-2014 34 GB/T 27748.1-2017 1 35 GB/T 27748.2-2013 2 36 GB/T 27748.3-2017 3 37 GB/T 27748.4-2017 4 38 GB/T 33983.1-2017 1 39 GB/T 33983.2-2017 2 40 T/CEEIA 264-2017 41 T/CEEIA 265-2017 2 2008 SAC/TC 309 ISO/TC 197 49 2017 12 31 27 1 1 -8./1 20170463-T-469 2 20170464-T-469 3 20162680-T-469 4 20140621-T-469 3 5 20140620-T-469 2 6 20110832-T-469 7 GB/T34540-2017 8 GB/T34541-2017 9 GB/T34539-2017 10 GB/T34540-2017 1 11 GB/T34542.1-2017 12 GB/T34544-2017 13 GB/T34583-2017 14 GB/T34584-2017 15 GB/T34537-2017-P-C-T 16 GB/T33291-2016 17 GB/T31138-2014 18 GB/T31139-2014 19 GB/T 30719-2014 20 GB/T 30718-2014 21 GB/T 29729-2013 22 GB/T 29412-2012 23 GB/T 29411-2012 24 GB/T 26915-2011 25 GB/T 26916-2011 26 GB/T 24499-2009 27 GB/T 19774-2005 28 GB/T 19773-2005 29 T/CECA-G 0015-2017 3 1998 SAC/TC 114/SC 27 ISO/TC 22/SC 37 51 2017 12 31 14-9./1 20162462-T-339 2 20140520-T-339 3 20140521-T-339 4 GB/T 35178-2017 5 GB/T 34593-2017 6 GB/T 34425-2017 7 GB/T 29123-2012 8 GB/T 29124-2012 9 GB/T 29126-2012 10 GB/T 26779-2011 11 GB/T 26990-2011 12 GB/T 26991-2011 13 GB/T 24548-2009 14 GB/T 24554-2009 三、国外 燃料电 池 商业化进 程 1 2017 7.3+12%670MW+40%2012-2017 37.3 2511MW CAGR 32%2016 83%11%2011 217%121%2016 53.9 7.3 3.5 0.5 245.9 209.1 22.0 1.6MW -10.(MW)-11.2016 5%11%83%1%欧洲 北美 亚洲 其它 2 Mirai Clarity Mirai Clarity ix35FCV 2018 7518 1277 255 83%14%3%2018 2300 1277 225 1 2014 Mirai 114 9.6 100/483 Mirai 496 2018 80%2 Clarity 2016 3 43.8 700km 3 5 2016 113 2018 624 20%3 ix35FCV 2013 2 14.4 85.5-12.-13./0 7 496 2033 2682 2300 14 21 20 113 522 624 0 0 0 80 99 36 0500100015002000250030002013 2014 2015 2016 2017 2018丰田 本田 现代 2709 141 188 4644 64 1064 158 20 7 010002000300040005000丰田MIRAI 现代ix35FCV 本田clarity 本土 美国 欧洲 Mirai Clarity/-/-14.60%2009 2014 2025 2020 2030 140 530 2020-2030 30/m3 2040-15.2009 15 10-25 Ene-Farm CHP 50%2009 2015 2011-2015 2011 5 2090 2012 300 2013 METI 50%5 19 2013 NEDO METI 359.6 METI ENE-FARM 2014 ENE-FARM 2014 700 875 20%2014 2 2017 2017 2020 4 2030 40 200 2025 200 2025 200 2014 200 2014/2025 2020 2030 140 530 2015 100 2020 2030 30/2040 2016 2014 6 2016 3 2017 2030 1GW 17/2050 15-30GW 12/ENE-FARM 2005-2009 3300 2009 2009 2017 25 120-150/8/12 80%ENE-FARM 2020 2030 140 530 50/3/2015 Mirai 350Wh/kg 3.1kW/L 3 5-6L 500-600km 39 30%27 2015 500 2025-2030 20-80-16.Mirai Tesla Model3/(USD/Km)Mirai 57500USD 3 5-6kg 500-600km 1kg 9.9USD/kg 0.099 Tesla(Model 3)35000USD 80%30 90kWh 500km 18kWh 0.22USD/kWh 0.0396 100%84 100 50%80 2 2025 800 2017 91-17.30%-50%2012 63 2012 3000/kWh 30%30%2014 7 8 2020 330 0 22%-18.2007 Ohio 250kW 250kW 2010 15750(SGIP)2014 CHP 5.229 2012 2013 63 2012 ITC 5000/kWh 70 50%4000/kWh 60%40%3000/kWh 30 30%HFV 30%-50%2013 20 2023(AB8)2000 100 2016(ARFVTP)2024 1 1 2000 100 2016 SB-6408C 2016 4(NYSERDA)2 000 fcv 2016 1200(Doer)1 200 25(Mor-EV)-FCVs 2500 750-2500 2007 2010 15750 ZEV 9 ZEV 5000 4 2013 ABB 2000 2024 100 2017 40 2008 FCH-JU2008-2013 9.4 2011 CHIC CPT 1.23 77 15-19.2008 FCH-JU 2008-2013 9.4 ZERO-REGIO 2011 FCH-JU 44 250 27 7 RMB 2011 2012 Ene-field 12 9 1000 CHP 3 2017 5300 2013 TEN-T 350 TEN-T 2013 FCH-JU 2013 6300 2014 2020 Horizon 2020 220 CPT 1.23 77 15 2017 2017 100 2020 1000 2018 VTT 1000 5 ComSos SOFC SOFC 2018-2020 10,2 M 779481 7.4 M Horizon 2020 Hydrogen Europe Hydrogen Europe 1 2017 2017 2017 56 45 2018 100 2020 400 2025 1000-20.2015 2017 2020E 50 56 400 2-4 4 20 5 15 40 9 14 70 10 24 40 2 2014 B38 F-Cell 2017 GLC F-CELL 4.4kg 437 三、燃料 电池产 业 链发展情 况-21.Hydrogenics Plug Power ITM power intelligent energy AGC SGL cellimpact Dana Grabener treadstone 堺 LNG SakaiLNG JX Holdings Praxair Hydrogenics AirLiquide Linde 2006 National Fuel Cell City Bus Program NFCBP 2011 1.1 CUTE 2003-2009 36 Citaro 20 14 220 km 2002 2012 3 SUV PEMFC 1 2-22.-23.1-24.JM BASF Umicore TKK E-TEK Asahi Chemical AGC Asahi Glass aciplex flemion/SGL POCO SHF Graftech gomu Kyushu Refractories CO.LTD Bac2 cellimpact Dana Grabener treadstone Hydrogenics Plug Power ITM power intelligent energy 2 3 25%1-25.1 2011 2b 0.19g/kW 0.15mg/cm2 30000 CV 48%3M JM BASF Tanaka Umicore d 1.1g/kW;0.6mg/cm2 3000 CV f 8.6%Dupont WL Gore 3M Solvay/SGL Toray Ballard MEA 845mW/cm2 b 9000h$16/kW WL Gore 3M Ballard:800wW/cm2 2000-500/kW CCM 2 100S/cm()34MPa$5-10/kW Cellimpact SGL DANA Bac2 Graftech 3.0kW/L 2.5kW/kg 25%:65%2500h UTCP g$22/kWe d 25%:50%h 2000h 5000-10000/kW 1美国能源部公布的数据；2基于 3M 公司 PtCoMn 和 Pt3Ni7 纳米结构薄膜催化剂（NSTF）；-26.-7300h 1000 2000 5000h 7000h-27.2002 DOE AD Little Inc.Honeywell V AIREX Corporation Mechanology LL Opcon Autorotor AB Honeywell Opcon 2014 Gas-to-Gas Perma-Pure Dipont Mann-Hummel Freudenberg FCCT Park Argonne(E-jector)堺 LNG SakaiLNG JX Holdings Praxair Hydrogenics Air Liquide Linde -28.四、中国 车用氢 燃 料电池产 业现状 1 20 60 2000 973 2001-2005 863 2012 2 3 2008 2010 2013 4 10454 71%1225 1089 949 317 2%2 5 35MPa 45MPa 35MPa 45MPa 70MPa 2016 7 5 DC/DC UNDP 1 3 5(GEF/UNDP)150km/h 0100km/h 14 300km 0.912kg/100km 2008 2009 2010-29.92 0-50km/h 15 18 kg/100kg 8.5 7.98 300 313-10-45/75.2/3331.7 2016 9 12 2 DC/DC-30.11 78 400 3 2.0kW/L-3000h 4 70MPa 5.35MPa 70MPa 五、中国 氢燃料 电 池加氢站 的配建 情 况分析 2009/7 2015 H2MobilityInitiative 2012 2015 2020 100 50 13 2025 800 2030 5000 10%DOE NREL 160kg/0.5kg/300 265 1500 3 450kg/74%280 1800 2016 1500kg 80%DOE NREL 450kg 5.9 32/kg 3.49/kg 22/kg 13 2020 168 2016 1 214 2015 54 214 95 50 1 1 67 121-31.2018 2 31 12 -32.kg 1 200 2 200 3 500 4 200 5 1000 6 400-7 200 8 200 9-10 200 11 500 12 400 13 200 14 200 15 500 16 500 17 1000 18 500 19 500 20 1000 21 500 22 1000 23 1000 24 750 25 400 1#26 400 27 500 28-29-30 500 31 1000 六、燃料 电池汽 车 及产业化 发展趋 势 分析 1 2 3 4 1 2005 100 5-10 14 12 15 Mirai 2015 3 2020 2015 2020 2 10 DOE 2013 50000 80kW PEMFC 55/kW 2002 275/kW 80%2017$30/kW-33.80kW-34.