2.1.5.經濟性在公交車和物流搬運車側逐步凸顯
私家車使用者需要培育消費心理、汽車使用習慣不統一、利用率低、受利己驅動明顯,短期內氫燃料電池車難以大規模推廣。而公交車在國家減排政策和財政支持共同推動下段,具有經濟性。我們以一種燃料電池增程的中型物流車做分析:采用30kW+30kWh增程配臵,燃料電池系統約44萬+鋰電池系統約3.6萬+常規部件8萬=55.6萬。國補30萬,不算地方補貼成本為25.6萬,若考慮地方補助,經濟性更佳。此外,在國外物流搬運車領域應用已經非常成熟,我們認為,燃料電池汽車行業大規模商業化會在公交車和物流搬運車細分行業優先展開。
2.1.6.無人機行業需求迫切
無人機廣泛應用于航拍、巡檢、反恐、軍事等領域,發展如火如荼,無人機領域龍頭大疆創新銷售收入更是呈現跨越式增長。但電池的續航能力一直限制著無人機功能發揮,而燃料電池技術有望徹底改變這一現狀,使無人機產業進入一個全新的發展階段。
2.2.固定式領域:應用最為成熟,多用于分布式電站和備用電源污染重、能效低一直是困擾火力發電的核心問題,燃料電池不僅具有零排放、高效率優勢,更是在外部環境劇烈變化的條件下,可以長時間連續工作,可靠性更高,受到國內外的普遍重視。燃料電池在該領域已有不少商業化應用,目前主要在分布式電源和備用電源兩大領域,廣泛應用于IDC、醫院等重要部門。
2.2.1.固定式分散電站:能量利用效率高
燃料電池電站不同于燃料電池汽車,沒有頻繁啟動的問題,一般采用以下4種電池技術:磷酸燃料電池PAFC、質子交換膜燃料電池PEMFC、固體氧化物燃料電池SOFC、熔融碳酸鹽燃料電池MCFC。

2.2.2.備用電源:可靠性高
將燃料電池作為備用電源,在電信、銀行、醫院等行業最為普遍,作為燃料電池的大生產商,BallardPowerSystems在2012年就生產了近400個ElectraGen備用電源系統。

2.3.便攜式領域:尚未起飛
在三種主要的領域中,便攜式領域的發展幾乎處于停滯狀態,便攜式產品面臨的環境較為簡單,對電池安全性的要求較低,卻對續航能力有很高要求,燃料電池恰恰符合這一領域的應用標準,雖然目前已有許多公司陸續推出氫燃料電池手機,但燃料電池在該領域一直未有實質性突破。
3.最有發展前景的燃料電池——PEMFC產業鏈全梳理PEMFC產業鏈分為制氫、氫的運輸分配、氫存儲、燃料電池系統四個環節,我們根據四個環節梳理出上游、中游、下游產業鏈的成本下降路徑和技術革新,深入的了解PEMFC發展情況。

3.1.氫的生產:天然氣重整制氫成本媲美燃油,廢氫利用進一步降低使用成本氫可以用多種技術生產,包括用化石能源、核能和可再生能源重整化石燃料、電解水、生物質、高溫分解等。天然氣制氫成本已經媲美汽油成本,根據美國能源部測算,到2020年將新技術制氫(不包含重整法),加注站售價4美元/gge,相當于汽油價1.057美元/L。
3.1.1.分布式制氫
分布式制氫不需要大量的運輸設備或投資大型制氫工廠,是目前最可行的方法。當前主要的制氫技術有兩種:
(1)重整天然氣或者液態燃料(乙醇等);
(2)小規模的電解水法。
蒸汽重整甲烷制氫是現今在成本上能與汽油媲美的技術。使用可再生能源,高溫和生物液體重整是兩種能大幅減少溫室氣體排放的技術,其中生物液體重整技術可廣泛應用于分布式、集中式生產氫。使用風電、水電、太陽能等可再生能源電解水是零排放制氫技術。當前制氫設備、運維成本和電費成本制約該技術的大規模應用,技術上仍然有待進一步開發空間,電費價格降低到當前電價的一半時,該種方法具有經濟性。
3.1.2.集中式制氫
長期來看,大型工廠化制氫可以充分利用規模經濟優勢滿足日益增長的氫燃料需求,集中制氫的能源主要有化石能源、核能和可再生能源。隨著高效的水裂解化學工藝和材料發展,采用集中式太陽能高溫熱化學制氫將成為一種潛在可能技術方案。
我國具有巨大的人力資源和市場容量,非重整法規模效應顯著,參照風電、光伏、鋰電池等產業的發展軌跡,一旦引入國內成本有30%左右下降空間。此外,我國每年大約有10億立方米的廢氫被排放掉,能產生電能約130億度電,若能利用到燃料電池車中,產生巨大的經濟價值和環保價值。
3.2.氫氣的提純:碳氫膜技術替代現有成本高昂的冷卻技術當前的氫提純技術主要采用冷卻分離技術,成本較高,限制了氫利用的商業化。美國正在開發一種碳氫膜分離系統,可以應用在大規模煤制氣聯合系統中用于分離氫氣和二氧化碳,可替代成本高昂的冷卻技術。



電池網微信












