燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝臵,主要由正極、負極、電解質和輔助設備組成。下面是燃料電池行業分析:
燃料電池作為開放式系統,通過外部給予氧化劑及燃料可實現持續發電,其能量轉化效率在40~60%,如果實現熱電聯供,燃料的總利用率可高達80%以上。早在20世紀50年代,我國就開展燃料電池方面的研究,在燃料電池關鍵材料、關鍵技術的創新方面取得了許多的突破。
燃料電池行業分析顯示,從全球範圍來看,美國能源署數據顯示,2014年全球燃料電池出貨量超過50000組,同比增長37%,銷售金額達到22億美元,同比增長了69.2%。其中可攜式、固定式、交通運輸領域的市場份額分別為31.1%、64.9%、4%,固定電源市場份額仍然最高。國內燃料電池應用市場重點集中在運輸工具領域,占比為74%,其次是便攜領域為16%,固定領域10%。
2015年全球燃料電池銷量可能不足2000輛,其中占比最大的是豐田和現代途勝,市場總體規模依然較小。日本調查公司富士經濟預測,2030年度燃料電池汽車全球市場規模將超過198萬-199萬輛,總金額將達4.75萬億日元,而2014年度全球市場規模約為11億日元,潛力增長空間巨大。
影響燃料電池汽車發展最大的因素是居高不下的成本問題,使用昂貴的質子交換膜、貴金屬鉑作為催化劑、石墨雙極板高昂的加工成本等,導致質子交換膜燃料電池成本約為汽油、柴油發動機成本10-20倍。因此,在所有商業化量產的燃料電池汽車中,最便宜的是豐田的Mirai,在日本售價是700萬日元,疊加日本政府補貼後相當於500萬日元,對應人民幣約30萬元。與傳統燃油乘用車相比,依然屬於價格較高的水平。
燃料電池雖受限於成本及體積等問題,但憑藉轉化效率高、環境友好、可連續工作等優異性能的優勢在可攜式領域、固定式領域和交通運輸等領域的應用持續拓展,預計隨著技術提升及成本的下行,應用將呈現高速發展。
據燃料電池行業分析,從氫燃料電池汽車動力系統成本構成來看,占比最大的是燃料電池系統,其造價約占總成本的三分之二,還有氫氣儲存系統和其他配件。要降低燃料電池系統成本,首要問題就是降低燃料組電池成本。現在燃料電池組的成本是1000-2000美元/kW,如果未來要取得商業化,並與內燃機汽車競爭,燃料電池的成本必須降到50美元/kW。而降低燃料電池系統核心組件成本,迅速擴大銷售規模都是大幅降低燃料電池汽車總成本的主要途徑。