中国氢燃料电池汽车产业链分析钻研

燃料电池汽车行为新能源汽车的主要片面,2018 年以来中国整车生产和推广行使周围快速扩大,其中2019 年国内共生产燃料电池商用车超过3000 辆,生产和行使周围跃居全球第一。2020年燃料电池汽车产销别离为1199辆和1177辆。

1.1 中国燃料电池汽车产业链总体情况

燃料电池汽车产业链主要包含上游(燃料电池动力编制及关键部件)和下游(整车生产)两大片面。与传统汽车产业链相比,燃料电池汽车产业链主要新添了燃料电池编制和车载供氢编制,其中燃料电池编制是中央组织。主要部件组成如图1 所示。

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燃料电池汽车主要部件组成图

燃料电池汽车产业链内,已经集聚了数目较众的国内生产企业。国内燃料电池汽车关键部件及整车主要生产企业如下外所示。

国内燃料电池汽车关键部件及整车主要生产企业

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2 中国燃料燃料电池汽车产业链特点

2.1 下游整车产业,大品类齐全,实际量产以商用车为主

商用车是现在中国燃料电池汽车的主要行使周围,产品栽类主要包括大中型客车、轻型客车、轻型货车(物流车)。主要参与企业包括宇通、中通、北汽福田、佛山飞驰、上海申沃、南京金龙、上汽大通、东风、奥新新能源等。

另外,中国重汽已推出一款氢燃料电池港口牵引重卡。乘用车方面国内较早涉足的仅有上汽(荣威950),近期发布燃料电池汽车乘用车样车的企业包括武汉格罗夫和喜欢驰汽车(甲醇燃料电池汽车),长城、广汽、奇瑞、吉利(甲醇燃料电池)等车企规划3~5 年内推出其燃料电池车型。但截至现在,燃料电池乘用车总体上均处于研发验证阶段。在产品路径上,现在中国以商用车产品为主,而日本和韩国以乘用车为主,究其产品路径迥异的因为,主要在以下方面。

一是产业层面,在乘用车周围中国纯电动和插电式汽车发展快捷,性价比赓续升迁,已经赢得了必定的市场空间,在商用车周围,纯电动和插电式技术路径在续驶里程、便利性等方面弱点特出,给燃料电池汽车发展挑供了必定的空间。

二是市场层面,燃料电池汽车整车成本高于燃油车和纯电动汽车,参照中国推广纯电动和插电式汽车的经验,国内城市公交主要由地方财政声援购买和运营,较正当竖立专项资金等手段弥补购车和运营成本的大幅上升。另外,现在氢燃料汽车推广的主要制约是氢能基础设施不及,在发展初期,定点定线运走的商用车解决氢能添注题目较乘用车更易于实现。

三是技术与法规层面,与日韩车辆的电堆众采用金属双极板差别,中国电堆企业主要是采用石墨双极板,石墨双极板体积功率较金属双极板矮20%~30%,导致电堆体积较大,未便于在乘用车上安放,而石墨双极板寿命是金属双极板循环寿命1.5 倍以上,更正当在寿命需要更高的商用车周围。另外,中国尚未竖立四型瓶的操纵规范,现在采用三型瓶不论是35 MPa 照样70 MPa,体积和质量都较四型瓶大许众,未便于在乘用车上进走安放,而商用车对体积和质量增补的敏感度矮于乘用车。

国内外产品路径的迥异是技术、市场、法规等众重因素综相符选择的效果,对中国来说,燃料电池汽车从商用车切入,固然有电堆技术请求较矮,不幸于电堆及零部件技术的快捷升迁的弱点,但总体来望利大于弊。

最先是中国在乘用车方面纯电动和插电式汽车发展较快,已经竖立了必定的技术自立可控性和产品经济性上风,从商用车切入一方面能够避免对原有投入的铺张,另一方面燃料电池商用车正益弥补纯电动商用车在续驶里程、便利性方面的天生不及。其次是从坦然性方面考虑,在发展初期,公交等公共交通服务周围配套的添氢站便于坦然监控,从而保障运营坦然。

2.2 上游部件产业:主要部件总体实现从无到有,片面尚存空白

燃料电池电堆、燃料电池编制、车载高压供氢编制等中央主要部件总体实现从无到有。其中产业链比较浓密的周围有燃料电池电堆集成、燃料电池编制集成、大功率燃料电池汽车用DC/DC、储氢瓶、高压储氢瓶用铝相符金;企业数目较少产业链相对单薄的周围有膜电极、双极板、催化剂、质子膜;产业链尚属空白的周围有炭纸、气体扩散层、氢气循环泵、添湿器、碳纤维储氢原料、塑料储氢原料、瓶口组相符阀、高压管路、减压器。鉴于无添湿燃料电池电堆已成为发展趋势,且中国新源动力等企业也已研发出无添湿燃料电池电堆,添湿器现在产业空白的影响可无视。

2.3 实际量产中,倚赖进口的中央部件和关键基础原料仍较众

受国内工业基础能力照样单薄的影响,若追溯到关键基础原料、中央基础零部件、元器件的层面,批量化产品的行使仍需倚赖进口。倚赖进口的因为主要有两栽,欧宝品牌一栽是国内产业链尚存空白;另一栽是国内有供答商,但产品性能或供答商配套能力不克已足请求。

如下图所示,图中暗色阴影片面的产品是现在国内产业空白,十足倚赖进口的产品,灰色阴影片面代外国内固然有响答产品,但因为性能不及或车标配套能力不及,现在阶段也主要倚赖于进口的周围,在燃料电池汽车中央部件方面,中国现在主要掌握的是电堆和电堆编制的集成、车载储氢瓶的集成。

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中国燃料电池汽车关键部件自立供答水平暗示图

2.4 生产和研发测试设备是较大短板

燃料电池试制及生产设备,如专用涂布机等,现在国内有自走研发,但主要是企业自用,尚未形成通用产品。测试设备现在主要倚赖进口,比如膜电极、高压储氢瓶、供氢阀件的测试设备主要来自添拿大GREENLIGHT 公司、日本ESPEC 和德国CTS 公司等。

另外,添氢站用设备包括空气压缩机、各类管路和阀件以及添氢枪等现在也主要倚赖于国外进口。其中站用压缩机生产企业主要有美HYDRO-PAC公司、美国PDC 公司、德国Linde 公司,站用高压储氢罐代外生产企业为美国AP、美国CPI 公司,氢气添注机主要由德国Linde 和美国AP 公司供答。

2.5 近年产业集聚添速,初步形成几大集聚区,有助于产业链的添速完善

下图给出了1995—2019 年中国燃料电池汽车有关企业数目。截至2019-02,中国燃料电池汽车有关企业数目近250家,其中近三年来有关企业数目添速添快,并初步形成了长三角、华南及环京几大产业集聚区。另外,中部、西部、东北一些电动汽车产业相对落后,或工业副产氢以及光电水电资源较为雄厚,以及气候极寒等地区,也是组织燃料电池汽车产业的主要区域。

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1995—2019 年中国燃料电池汽车有关企业数目

2.6 大型企业集团进场,添快产业链构建和集聚

2017 年以来,上汽集团、潍柴集团、长城集团、雪人股份等国内大型企业纷纷调整营业战略或增补营业版块,快速组织氢能与氢燃料电池中央零部件产业,其中上市公司超过30 家。大型企业集团进入燃料电池中央零部件产业,倚赖资金实力和渠道上风以及大周围的研发和产业投入,添速了产业链的构建和集聚,添快了燃料电池汽车国产主要部件性能升迁和周围化生产的时间外。国内片面燃料电池汽车有关上市企业及产业组织倾向如下外所示。

国内片面燃料电池汽车有关上市企业及产业组织倾向

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2.7 地方当局积极推动,有助于产业链进一步健全

截至2020-05,全国有近50 个省、市、地区出台有关规划、政策,鼓励当地氢能及氢燃料电池汽车的发展。其中长三角、珠三角省市政策数目占地方政策总数的60%旁边,这些政策涉及添氢站建设补贴、车辆推广行使补贴、氢能产业规划、重点项现在研发等诸众方面。众地区经历氢能幼镇、氢能产业园、氢能科技园等众栽形势,鼓励氢能及氢燃料电池汽车发展。

地方当局现在积极发展氢能及氢燃料电池汽车, 一方面有立足地方经济发展和产业转型升级,追求新的发展抓手的积极因素,但也不乏有些地方当局在对技术路线匮乏晓畅情况下,受资本和片面有关企业的推动而盲现在决策。

2.8 中日典型燃料电池汽车主要部件供答商对比

日本在燃料电池汽车方面领先全球,不止在于技术上风,还在于其重大的供答链体系,以丰田Mirai 燃料电池中央部件为例,如下外所示,其电堆、氢气供给编制、空气供给编制的主要供答商基本为本土企业,其中电装、丰田自动织机、喜欢信精机、丰田纺织、捷太格特主要供答商均为丰田公司控股企业。而国内典型客车产品中央部件的供答商主要荟萃于西洋日等国,国内企业现在主要从事电堆集成、电堆编制集成、氢气供答编制集成的做事。

丰田Mirai 燃料电池汽车中央部件供答商一览

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3 结论

受制于原料、添工制造等基础工业,中国燃料电池汽车产业链组织表现“倒金字塔”形,集成类企业众,关键原料及中央部件生产企业相对少。整车、电堆、电堆编制的集成方面较强,电堆中央原料如气体扩散层,车载供氢编制的中央原料如碳纤维储氢原料、塑料储氢原料,关键阀件如瓶口阀、减压器、高压管路等尚属空白,研发测试设备是较大短板。综上所述,电堆中央部件及关键原料、储氢瓶中央部件及关键原料,是升迁中国燃料电池汽车国家竞争力的主要产业环节,需重点添以科技研发及产业组织。

posted on 2021-03-05  作者:admin  阅读量:

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