燃料电池(FuelCell)是一种电化学的发电装置,它能直接将燃料(如氢气、各种富含氢的气体,如重整气和甲醇等)和氧化剂(净化空气、氧气和一些液体,如过氧化氢和硝酸的水溶液等)的化学能通过电极反应转化为电能。
根据电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池(AFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)五大类。
从电解质、燃料、氧化剂、效率、使用温度和主要优缺点等方面,对不同燃料电池类型的主要特征对比如下:
燃料电池产业链主要由上游氢气供应及零部件、中游集成以及下游应用端组成,产业链较长,参与方众多。具体来看,上游主要是氢气的制备、储运、加注以及膜电极、双极板、燃料电池BOP等零部件生产制造行业;中游为燃料电池系统集成行业;下游各大应用领域包含交通运输中的乘用车、商用车,固定发电中的家用或者电站用发电机及便携式电源等。
我国燃料电池行业上游参与者包括上海治臻、上海弘枫、唐锋能源、擎动科技、鸿基创能等关键零部件生产厂商和中国石化、鸿达兴业、华昌化工等氢气供应企业;中游参与者主要包括亿华通、国鸿科技、重塑能源、捷氢科技、国氢科技等燃料电池系统集成商;下游参与者主要是宇通客车、北汽福田、金龙汽车、佛山飞驰、中国一汽等燃料电池汽车生产厂商。
早在20世纪50年代,我国就开展燃料电池方面的研究,在燃料电池关键材料、关键技术的创新方面取得了许多的突破。政府十分注重燃料电池的研究开发,陆续开发出30kW级氢氧燃料电极、燃料电池电动汽车等。经过我国燃料电池领先企业的研发,燃料电池技术特别是质子交换膜燃料电池技术也得到了迅速发展,相继开发出60kW、75kW等多种规格的质子交换膜燃料电池组;开发出电动轿车用净输出40kW、城市客车用净输出100kW燃料电池发动机,使中国的燃料电池技术跨入世界先进国家行列。
2010-2022年,中国燃料电池装机量总体呈上升趋势。根据GGII披露的数据,2022年,中国燃料电池装机量为506.9MW,同比上涨162.8%。
根据Frost&Sullivan披露的数据,中国氢燃料电池系统的价格从2017年的16.4千元/KW下降至了2022年的4.8千元/KW,年平均降幅为28%。2023年初,亿华通在接受投资者调研时称2022年中国燃料电池系统行业价格大概在4000-5000元/KW。对比两家机构发布的信息,可以看出Frost&Sullivan披露的中国氢燃料电池价格变化趋势可以较好代表我国燃料电池价格情况。
根据E4tech与GGII披露的中国燃料电池装机量数据和Frost&Sullivan披露的中国燃料电池系统价格数据测算中国燃料电池行业市场规模,可得到2022年中国燃料电池市场规模约为24.3亿元,2017-2022年中国燃料电池市场规模的年复合增长率约为27%。
从我国燃料电池产业链企业区域分布来看,北京、江苏、上海、浙江、广东等地企业分布最多,且涉及产业链各个环节。整体来看,我国东部地区燃料电池产业链布局较完整。
2022年,按燃料电池装机功率和配套数量来看,亿华通市场份额占比均最高,分别为21%和19%。整体来看,虽然市场份额占比位列前五企业位次呈浮动状态,但亿华通、重塑科技、鸿力氢动、捷氢科技、国氢科技等企业始终位列前茅。
整体来看,我国燃料电池行业未来将呈现高速发展、成本降低、基础设施建设不断完善、氢燃料电池车加快推广等发展趋势。
2017-2022年,我国燃料电池市场规模复合年增长率约为28%,其间还有疫情的影响。综合我国未来燃料电池行业的发展规划,预计我国燃料电池行业市场规模将不断攀升。2024-2029年,预计我国燃料电池行业保持30%的复合年增长率,到2028年市场规模或超150亿元。
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