2022年中国氢能行业白皮书：发展燃料电池，助力氢能社会

www.leadleo.com 1 ©2022LeadLeo 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明�处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、�版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构 ，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 头豹研究院 01政策支持，发展提速，国产化趋势加强 “十四五”规划提�了对氢能整体发展的清晰布局，政策内容覆盖氢能制储运加等生产供给环节和工业、 交通、储能等应用领域，2022年冬奥会掀起氢能热潮，万亿市场蓄势待发。现阶段，中国主要的氢能制储运氢方式为化石燃料制氢和高压气态长管拖车，并朝着可再生能源电解水制氢、液氢及管道输氢方向发力；中国加氢站建设的设备成本占比高达70%，设备国产化水平不足，“加油加氢一体化”手段将有效提升加氢站覆盖率。 02重视绿氢制备，聚焦交通领域应用 日本政府通过打造国际氢气供应链，发挥企业联盟作用协调企业氢能发展，并搭建“政企学”创新平台提供研发技术支持；韩国政府自上而下制定氢能发展规划政策，消除企业发展氢能产业的不确定性，并提供充足的财政资金支持，引导社会资本进入氢能产业；美国将氢能产业发展作为长期战略储备，推动社会利益相关方在竞争性机制下开展合作，同时LPO的创新能源贷款为项目提供债务资本；欧盟目前主要将氢能作为重点行业降碳减排和保护国家能源安全的关键手段。 03核心技术驱动产业发展，助力燃料电池降本增效 中国本土企业不断精进研发实力，提高产品自主化水平。26家销售燃料电池系统的企业中，超七成企业 拥有电堆设计与集成技术，其中超半数企业将电堆作为独立产品�售；超五成企业具备膜电极制备能力。虽上游核心原材料如催化剂、质子交换膜、气体扩散层等仍依赖于国外进口，但本土化率逐年提升，企业不断攻克上游关键技术实现自主生产供应。 研究报告|2022/11 研究目的 本报告为氢能产业系列白皮书：梳理中国氢能产业发展现状和发展机遇，包括氢能产业链上中下游及氢能产业 园发展；分析世界各国氢能发展现状和规划目标并总结经验；深度分析中国氢能燃料电池系统发展情况。 研究区域范围：世界 此研究将会回答的关键问题： 研究周期：2022年 ①中国氢能行业发展的机遇与挑战？ 研究对象：氢能行业 ②世界氢能行业发展的规划与经验？ ③中国氢能燃料电池系统市场？ www.leadleo.com ©2020LeadLeo www.leadleo.com 2 ©2022LeadLeo 名词解释 ------------------------------------ 05 中国氢能行业概览 ------------------------------------ 06 •中国氢能行业发展背景 ------------------------------------ 07 •中国氢能行业发展政策 ------------------------------------ 08 •中国氢能行业全景图 ------------------------------------ 09 •中国制氢产业发展概览 ------------------------------------ 10 •中国储运氢产业发展概览 ------------------------------------ 11 •中国加氢产业发展概览 ------------------------------------ 12 •中国燃料电池系统产业发展概览 ------------------------------------ 13 •中国交通领域氢能发展概览 ------------------------------------ 14 •中国工业领域氢能发展概览 ------------------------------------ 15 •中国氢能产业园发展概况 ------------------------------------ 16 •中国氢能产业园竞争情况 ------------------------------------ 20 •中国氢能产业园推荐 ------------------------------------ 23 海外氢能产业发展经验 ------------------------------------ 25 •日本氢能产业发展概览 ------------------------------------ 26 •日本氢能产业发展经验——国家/行业层面 ------------------------------------ 27 •日本氢能产业发展经验——企业层面 ------------------------------------ 29 •韩国氢能产业发展概览 ------------------------------------ 30 •韩国氢能产业发展经验——国家/行业层面 ------------------------------------ 31 •韩国氢能产业发展经验——企业层面 ------------------------------------ 32 •美国氢能产业发展概览 ------------------------------------ 34 •美国氢能产业发展经验——国家/行业层面 ------------------------------------ 35 •美国氢能产业发展经验——企业层面 ------------------------------------ 36 •欧盟氢能产业发展概览 ------------------------------------ 37 •欧盟氢能产业发展经验——国家/行业层面 ------------------------------------ 39 •欧盟氢能产业发展经验——企业层面 ------------------------------------ 40 目录 中国燃料电池系统产业分析 ------------------------------------ 41 •中国燃料电池系统产业全景图 ------------------------------------ 42 •中国燃料电池系统企业技术布局深度 ------------------------------------ 43 •中国燃料电池系统企业应用部署能力 ------------------------------------ 48 •中国燃料电池系统企业综合分析 ------------------------------------ 52 •中国燃料电池系统企业推荐 ------------------------------------ 57 方法论 ------------------------------------ 60 法律声明 ------------------------------------ 61 名词解释 电堆：由众多单体电池按照特定工艺串联组装制成的发电装置。其中每个单体电池都由双极板、膜电极和相关套件组成，其内部通过注入氢气和氧气发生氧化还原反应形成电子运动，从而产生电流。 质子交换膜：燃料电池电堆内部膜电极的一层薄膜，负责阻隔、分离气体燃料和氧化剂，同时负责传导燃料电池内部电化学反应下由正极向负极的质子传播。 双极板：电堆中重要的结构材料，主要负责导热、导电、排水。 催化剂：燃料电池电堆内部负责催化燃料发生电化学反应发电的材料。 电解槽：电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分 为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。 储氢瓶：用于充装高压氢气或低压液态氢且安装在固定位置的储存装置。 液氢：由氢气经过降温而得到的液体，是一种无色、无味的低温高能液体燃料。 氢脆：是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。 第一章 中国氢能行业发展概览 中国氢能行业发展综述 中国氢能产业链梳理 中国氢能产业园分析 www.leadleo.com 6 ©2022LeadLeo 头豹研究院 “十四五”规划重点聚焦于氢能“制储运加环节”和氢能源汽车的发展，“绿色东奥”强有力推动了中国氢能产业建设 中国氢能行业发展背景 中国氢能产业链热点汇总、十四五规划、市场规模图谱 氢能制储运加环节 储+氢”等示范项目15+ 内蒙古：“多能互补+氢”“源网荷 中国可再生能源制氢量达 10-20万吨/年 气态运输用氢气瓶突破 500MPa 中国计划建成 400+加氢站 “绿色冬奥”氢能基础设施建设 30+加氢站 1座全球最大电解水制氢装置 “绿色冬奥”氢气制备环保性高共11座制氢厂供应氢气包括7座绿氢制氢厂 中国氢气供需预测 氢气需求提升，2050年占中国终端能源体系10%，产值达12万亿 【亿吨】 +81.8% 0.60 0.33 12万亿 20192050E “十四五”规划 热点追踪 市场规模 氢能转换之氢燃料电池 开展高性能、长寿命质子交换膜燃料电池技术研究 突破固体氧化物燃料电池关键技术 完善熔融碳酸盐燃料电池电池堆堆叠、功率放大等关键技术掌握百千瓦级熔融碳酸盐燃料 电池集成设计技术 氢蓝时代氢燃料电池系统实现全球单堆额定功率首次突破 130kW 中国首条自主可控质子交换膜产线投运，规模达 30万平方米 中国燃料电池装机量 燃料电池系统装机量大幅提升，车用燃料电池应用占据主导地位 【MW】 +919.6% 2,150.95 210.92 2020 2025E 氢能应用 燃料电池车辆保有量 50,000辆 北京：氢燃料电池牵引车和载货 车替换4,400辆 江苏：含氢能源汽车在内的氢能 产业链50条 “绿色冬奥”示范性应用 1,000+氢能源汽车 816辆氢能源客车 1,200+高压储氢火炬 2021全年燃料电池汽车产量为 1,777辆，同比增长 48.2% 中国燃料电池汽车数量 2025年氢能源汽车产量有望突破 5万辆，市场需求大幅提升 【万辆】 +367.3% 5.00 1.07 2020 2025E 中下游市场规模飞跃式增长，驱动全产业链市场化发展 规划重点聚焦于氢能制储运加和氢能源汽车的发展 冬奥会成为中国氢能产业发展重要里程碑事件之一 来源：中国能源网，国家能源局，头豹研究院 “十四五”规划政策覆盖氢能全产业链，从氢能整体规划�发，向工业领域、交通领域、储能领域等拓展延伸，引导氢能产业发展 中国氢能行业发展政策 中国氢能产业发展相关政策，2021-2022年 政策文件颁布时间颁布主体主要内容及作用 《2022年能源工作指 导意见》2022/3国家能源局 《氢能产业发展中长国家发改委、 因地制宜开展可再生能源制氢示范，探索氢能技术发展路线和商业化应用路径，加快新型储能、氢能等低碳零碳负碳重大关键技 术研究，围绕新型电力系统、新型储能、氢能和燃料电池等重点领域，增设若干创新平台 明确氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，统筹推进制氢设施、储运体系、加氢网络等基础设施建设，有序推进 期规划（2021—2035 年）》 《“十四五”新型储能 2022/3 发展实施方案》 能源制氢（氨）的氢（氨）储能、利用废弃矿坑储能等试点示范， 国家能源局因地制宜