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國內氫能與（yǔ）燃料電池發展現狀及分析（xī）

1、國內氫能產業鏈的結構分析

氫能產業鏈主要包括：氫的製取、儲存、運輸和應用等環節。氫既可廣泛應用（yòng）於傳統領（lǐng）域（yù），又可應用於新興的氫能（néng）車輛(包括乘用車、商用車、物流車（chē）、叉（chā）車、軌道車等)以及氫能發電(包（bāo）括熱（rè）電聯供分布式發電、發電儲能（néng）、備用電源等)。為加快發展中國的氫（qīng）能產業，依據目前的資源條件和能源產業狀況，應在加強（qiáng）氫安全的基礎上，積極推（tuī）行氫源多元（yuán）化及氫能多元化和規模化應用。

我（wǒ）國近年來每年純度99%以上（shàng）氫氣的使用量約700億立方米(約600萬噸)，年產值（zhí）1200億元人民幣以上。目前國內發展氫能的（de）生產方式，主要（yào）有煤製氫、天然氣製氫和工（gōng）業副產（chǎn）氫，其中工業副（fù）產氫追溯其上遊一次（cì）能（néng）源主要還是煤和天然氣。因此，目前國內氫能生產主要還是依靠化石能（néng）源，而電解水製氫僅占比2%—4%，占比較為有限。對於氫能的消費，國內大約90%或更多純度99%左（zuǒ）右的氫氣都用於煉化產品生產過程（chéng）中的加氫，以及合成氨、合（hé）成甲（jiǎ）醇、石油煉化等化工（gōng）領域（yù），僅有2%—4%的氫氣作為工（gōng）業氣體用於冶金、鋼鐵、電子、建材、精細（xì）化工等行業（yè）的還原（yuán）氣、保（bǎo）護氣、反應氣（qì）等，而在燃料（liào）電池汽車領域氫能的利（lì）用更少。總（zǒng）體看，目（mù）前我國（guó）具備一定的氫工業基礎，但（dàn）是仍然還是以工業原（yuán）料為（wéi）主。氫作為能源消費的市場規模依然較小。
鋰電池容量的計算方法（fǎ）
在氫能和燃料電池發展方麵，我國也一直不落後。2016年10月，中國標準化研究院資源（yuán）與環境分院和中國電器工業協會發布的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書(2016)》首次提出了我國氫（qīng）能產業的發展路線（xiàn）圖(表1)。對我國中長期加（jiā）氫站和燃（rán）料（liào）電池車輛（liàng）發展目標進行了規（guī）劃。《中國製造2025》明確提出燃（rán）料電池汽車發（fā）展規（guī）劃，更是將發展氫燃料電池提升到（dào）了戰略高度。目前不論是國內的氫（qīng）能技（jì）術，還是氫能產業基礎，雖然都具有一定的戰略規（guī）模，但是與（yǔ）國際最先進水平還有一定的差距。

2、我國燃料電池產業和技術發展現狀

國內燃料電池產業（yè）化現狀及問題（tí）

在我國中（zhōng）東部沿海經濟、技術實力較強的珠三角、長三角和（hé）北京（jīng）等地區，聚集了我國燃料電池發展（zhǎn）的主要企（qǐ）業。並（bìng）且，近2年燃料電池（chí）投資熱度升溫，由幾年前的數家發展到現在的近千家（jiā）燃料電池企業。與國外豐田、現代等燃料電池生產（chǎn）企業發展路線不同，中國氫燃料電池汽車企業主要分布在（zài）商用車領域（yù）——氫（qīng）燃（rán）料電池商用車已實現量產。氫燃料電池（chí）乘（chéng）用車還處於示範運行階段，其中上汽集團對燃料電池乘用車投入力度最大，2017年發布國內第一款商業化燃料電池輕型客車（chē）——大通V80。燃料電池（chí）叉車方（fāng）麵，我國已有東莞氫宇等企業布局，隨（suí）著氫能市場不斷成（chéng）熟（shú），我國叉車市場會是燃料電池另一個巨大的應用場景。
鋰電池的幾類失控原因分析
加氫站方麵，目前我國已形成了一批從加氫站設計到運營的企業，這些企業主要（yào）集中在北上廣地（dì）區。目前我國製氫、儲氫、加氫等環節的關（guān）鍵（jiàn）核心設備，還不能全（quán）部“國產化”，成本難（nán）降。我國建（jiàn）成可運行（háng）加氫站12個，在建19個，典型代表北京永豐（fēng）加氫站和上海安亭加氫站均從國外引進核（hé）心設備和技術（shù）谘詢服務。我國示範性加氫站及燃料電池客車車載供（gòng）氫係統尚處於（yú）35兆帕壓力技術水平。為與客（kè）車配套，現有加氫站采用45兆帕隔膜式壓縮機、45兆帕儲（chǔ）氫罐（guàn）和（hé）35兆帕氫氣加注機等設（shè）備，壓力標準提升還（hái）有待未來70兆帕燃料電池汽車普（pǔ）及。

國內（nèi）燃料電（diàn）池技術現狀及問題

在（zài）係（xì）統（tǒng）方麵，國（guó）內燃料電池開發以車用質子交換膜燃料電（diàn）池為主，已經具有係統自主開發能力且生產能力較強。以新源動力、億華通、氟爾賽、重塑科技和國鴻重塑為代（dài）表的企業，具備年產萬台燃料（liào）電池係統的批量生產能力（lì）。然而在燃料電池係統關鍵零部件方（fāng）麵，中國與國際先進水（shuǐ）平差距較大，基本沒有成熟（shú）產品。
低溫鋰電池的研發取得很大的進展
在電堆方麵，國（guó）內燃料電池電堆（duī）正在逐漸起步，電堆及產業鏈（liàn）企（qǐ）業數量逐漸增（zēng）長，產能（néng）量級提（tí）升，到2018年國（guó）內電堆產能超過40萬千瓦。目前，國內電堆廠（chǎng）商主要有兩類：①自主研發，以新源動力、神力科技（jì）和明（míng）天氫能為代（dài）表；②引進國外成熟電（diàn）堆技術，以廣東國鴻（hóng）為代表，其餘企業有濰柴動力、南通（tōng）百應等。

在雙極板（bǎn）方麵，由（yóu）於機加工（gōng）石墨板成（chéng）本高（gāo），複合材料雙極板近（jìn）年來開始走（zǒu）向應用，如石墨/樹脂複合材料、膨脹石墨/樹脂複合材料、不鏽鋼/石墨複合材料等。國內新源（yuán）動力開發的不（bú）鏽鋼/石墨複合雙極板電（diàn）堆已經應用於上汽大通V80輕型客車上。廣東國鴻引進加拿大Ballard公（gōng）司膨脹石（shí）墨/樹脂複合雙極板生產技術，生產（chǎn）電堆已經裝備數百輛燃料電池車。乘（chéng）用車燃料電池具有高能量密度需求，金屬雙極（jí）板相較（jiào）於石墨及複合（hé）雙（shuāng）極板具有明顯優勢。金屬雙極板的設計及加工技術主要掌握在國外企業，國（guó）內企業尚（shàng）處於小規（guī）模開發階段，但是明天氫能（néng）科技公司正在建（jiàn）設年產萬（wàn）台級自動化生產線。

在膜電極（jí）方麵，以新源動力（lì）、武漢理工新能源為（wéi）代（dài）表，初步具（jù）備了不同（tóng）程度的生產線，年產能在數千平方米（mǐ）到萬平方米，但還需要開發以狹縫（féng）塗（tú）布為代表（biǎo）的大批量生產技術。市場上主要生產全氟磺酸膜的企業主要來自於美國、日本、加拿（ná）大及中國。我國已具備質子交換（huàn）膜國產化能力，山東東嶽集團質子交（jiāo）換膜性能出色，具備規模（mó）化生產能力。目前，東嶽DF260膜厚度（dù）可做到15μm，在OCV情況下耐久性大（dà）於600小時。
磷酸鐵鋰電池的（de）電化學性能有充（chōng）電特性，放電特性，低溫特性，壽命

在催化劑方麵，海（hǎi）外企業領先，國內正起步。國內（nèi）尚處於研究階段的單位有兩類：①國內企業，如貴研鉑業（yè）。貴研鉑業主營（yíng）汽車尾氣（qì）鉑催化劑，和上汽共同研發燃料電池催化劑。②研究機構，如中國科學院大連化學物（wù）理研究所（suǒ）、上海交通大學、清華大學（xué）等（děng）。例如，中國科學院大連化學物理研究所製（zhì）備的Pt3Pd/C合金催化劑（jì），已應用於新源動力生產的燃料電池發動機。