《世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告(2021)》中国汽车工程学会 | PDF下载|ePub下载

前言

**部分

总报告 蓄势待发，“双碳”目标引领“氢时代”到来

一、发展氢能是实现“双碳”目标的关键路径

（一）实现碳中和是积极应对气候变化的必然要求

（二）发展氢能对实现“双碳”目标意义重大

二、发展氢能产业已成为全球共识

（一）2020年以来全球多个主要国家发布国家氢能战略

（二）我国高度重视氢能及燃料电池产业的发展

三、全球氢能项目发展进入快车道

（一）主要国家大力支持氢能产业项目发展

（二）我国氢能项目成为国内外企业关注的热点

四、韩中日美燃料电池汽车市场优势明显

（一）全球燃料电池汽车市场2020年由于新冠肺炎疫情原因有所下降，而韩国逆市增长

（二）国外市场高度集中在乘用车，现代、丰田占据了主要市场份额

（三）我国商用车市场优势明显，中重型车成为重点发展方向

五、全球主要整车企业都在加快推动产品升级及产业化

（一）国外持续发力乘用车，同时加强布局商用车领域

（二）我国新产品增长趋势明显，整车商业化进程加快

（三）上汽、长城等重点企业发布战略规划，加强燃料电池汽车布局

六、低排放、低成本是氢能供应链发展的主要方向

（一）制氢：可再生能源电解制氢是发展趋势

（二）储运氢：以高压气态氢储运为主，液氢开始布局

（三）加氢站：建设稳步推进，合建站、高压是发展方向

七、燃料电池产业链体系逐步完善

（一）国外产业链基本成熟，国内核心零部件及材料实现产业化突破

（二）降低成本和提高耐久性是下一步发展的重点

八、紧抓重大机遇，推动氢能及燃料电池汽车高质量发展

（一）“双碳”目标为氢能及燃料电池汽车发展提供了良好的市场机遇

（二）借力蓄势、抓住机遇，推动氢能及燃料电池汽车高质量发展

第二部分

氢能篇 可再生能源制氢发展分析

一、发展可再生能源制氢意义重大

二、全球主要国家都在积极支持可再生能源制氢

（一）主要国家都在积极布局绿氢发展

（二）我国也在大力支持可再生能源制氢发展

三、可再生能源制氢技术分析

（一）电解水技术与可再生能源发电特点适配，更符合长期发展要求

（二）电力和电解槽投资占可再生能源制氢成本的90%以上

（三）降低可再生能源电价和电解槽成本是绿氢降低成本的关键

四、我国可再生能源制氢示范区建设已初具成效

（一）张家口可再生能源示范区依托冬奥会，大力布局发展绿氢

（二）宁东可再生氢生态碳中和示范区布局建设积极推进

五、可再生能源制氢发展潜力巨大

（一）可再生能源制氢成本现状及预测

（二）我国目前可再生能源制氢量潜力巨大

六、发展可再生能源制氢将有力支撑“双碳”目标的实现

第三部分

整车篇 燃料电池中重型车应用潜力研究

一、全球燃料电池汽车将进入快速发展期，中重型车是未来应用的重点

（一）全球燃料电池汽车已经形成一定规模，即将进入快速发展期

（二）燃料电池中重型商用车尤其是重型货车应用逐步扩大

二、全球主要经济体均在加大燃料电池大型客车和重型货车的规划部署

（一）主要国家基于车辆总质量和车长对货车和客车进行了细分

（二）燃料电池大型客车和重型货车是各国未来规划部署的重点

（三）现阶段燃料电池客车和中型货车比重型货车应用广泛

（四）未来我国传统动力中重型车替换为燃料电池动力车型的市场空间较大

三、2030年燃料电池中重型车成本经济性、耐久性优势有望凸显

（一）大功率燃料电池系统和大容量车载储氢系统是中重型车应用的关键技术

（二）燃料电池中重型车在系统功率方面提升明显，未来耐久性和寿命提高是发展重点

（三）2030年燃料电池重型货车生命周期总保有成本有望与柴油车持平

四、加快实现多方面突破，充分释放发展潜力

（一）中重型车市场空间和减排潜力巨大

（二）加快突破燃料电池关键技术，逐步扩大应用领域

第四部分

零部件篇 车用燃料电池产业发展分析

一、电堆及燃料电池系统进展状况

（一）电堆：新产品不断涌现，向大功率、高比功率方向发展

（二）燃料电池系统：装车功率不断增加，成本和耐久性是商业化的关键

二、关键零部件进展状况

（一）双极板：国内布局广泛，结构设计和工艺是关键

（二）膜电极：我国已经实现产业化，但关键材料还需依赖进口

（三）空气压缩机：离心式空气压缩机是发展趋势，产品与国外相比具有一定优势

（四）氢气循环泵：打破国外垄断，实现产业化应用

（五）车载储氢系统：高压储氢向70MPaⅣ型发展，液氢开始测试验证

三、关键材料进展状况

（一）质子交换膜：国外长期垄断，国内逐步实现产业化

（二）催化剂：国内实现产业化突破，部分企业形成了一定的竞争力

（三）气体扩散层：国内基材较落后，产业化水平有待提高

第五部分

标准篇 车用液氢标准动态及展望

一、车用液氢标准法规体系及进展状况

（一）液氢路线具有多重优势

（二）液氢标准法规体系正在逐步建立健全

二、三项液氢国家标准解读

（一）GB/T 40061―2021《液氢生产系统技术规范》

（二）GB/T 40045―2021《氢能汽车用燃料 液氢》

（三）GB/T 40060―2021 《液氢贮存和运输技术要求》

三、车用液氢标准法规发展趋势日渐明晰

（一）完善民用产业链标准建设

（二）关注液氢应用推广相关标准需求

（三）推进预研技术相关标准建立

第六部分

专题篇 面向2035年的氢动力运输装备创新发展战略

一、全球主要国家均在对氢动力运输装备进行积极战略布局

（一）主要国家和地区均在推动氢动力在运输装备领域的应用发展

（二）主要国家和地区已提出详尽的发展路线图

二、不同应用场景的氢动力运输装备对燃料电池技术需求不同

（一）船用大容量储氢技术和大功率燃料电池是船舶应用的关键技术

（二）氢动力系统和加注基础设施是飞机应用的关键技术

三、我国亟须提出发展路线图，打造自主可控的产业链

（一）基于应用场景需求，明确技术发展路径和阶段重点任务

（二）抓关键领域补短板，构建上下游联动的产业格局

四、政策建议及保障措施

（一）政策建议

（二）保障措施

第七部分

借鉴篇 国内外氢能与燃料电池汽车产业发展经验借鉴

一、上海市氢能与燃料电池产业发展

（一）总体发展情况

（二）主要进展情况

（三）经验借鉴总结

二、韩国现代氢能与燃料电池产业发展

（一）总体发展情况

（二）主要进展情况

（三）经验借鉴总结

三、加拿大氢能与燃料电池产业发展

（一）总体发展情况

（二）主要进展情况

（三）经验借鉴总结

附 录

附录A 全球燃料电池汽车保有量分布

附录B 全球加氢基础设施建设统计

附录C 氢能与燃料电池产业相关政策

附录C-1 全球发布的氢能与燃料电池相关政策

附录C-2 我国地方发布的氢能与燃料电池相关政策