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            1. 燃料電池行業發展助力產業鏈布局


              發布時間:

              2022-12-06

              以醇類直接為燃料的燃料電池成為了研究與開發的熱點,受到了世界各國的廣泛重視,并取得了長足的進展。燃料電池產業鏈可分為上游材料,中游集成與下游應用。

              燃料電池行業發展歷程:

              燃料電池并不是一個新產物,最早的燃料電池可以追溯到1839年,是由威爾士科學家威廉·格羅夫(WilliamGrove)發明出的原型。從2014年開始至今,中國、美國、日本及歐洲的一些國家開始著力于推動氫燃料電池技術的發展。通過政策鼓勵、技術進步及產業參與度提升等多方面的投入,燃料電池的應用已經進入了一個黃金時代。目前在PEMFC向商業化邁進的過程中,氫能問題異常突出,氫供應設施建設投資巨大,氫的貯存與運輸技術以及氫的制備技術等還遠落后于PEMFC自身的發展,20世紀末,以醇類直接為燃料的燃料電池成為了研究與開發的熱點,受到了世界各國的廣泛重視,并取得了長足的進展。

               

              我國氫燃料電池起步較晚,2001年國家863計劃“電動汽車”重大科技專項即已確立了以混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為“三縱”,以多能源動力總成控制系統、驅動電機和動力電池為“三橫”的電動汽車“三縱三橫”研發布局,并持續組織啟動大規模電動汽車技術研發,其中包含了對燃料電池汽車和燃料電池系統的研發。隨后國家相關部門出臺了一系列政策及研發計劃,促進氫燃料電池的研發進步,其內容涵蓋了制氫、儲氫、燃料電池部件以及電堆與系統,氫燃料電池車等一系列課題,促進了整個產業鏈的發展與進步。

               

               

               

              燃料電池行業產業鏈:

              燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置,又稱電化學發電器。它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能,不受卡諾循環效應的限制,因此效率高。燃料電池產業鏈可分為上游材料,中游集成與下游應用。

              上游材料:上游主要包括膜電極、雙極板和密封層。其中,膜電極由催化劑、質子交換膜和氣體擴散層三種組分構成。膜電極是燃料電池電化學反應最重要的基本單元,它的結構設計和制備工藝技術是燃料電池的關鍵技術,決定了電池的工作性能。

              中游集成:中游的燃料電池系統由電堆、空氣/氫氣供給系統、水熱管理系統、DC/DC構成。其中電堆由上游材料組成,空氣/氫氣供給系統則包括儲氫罐、空壓機、加濕器和氫氣循環泵,其中空壓機技術要求較高,國內產量小。

              下游應用:下游的應用主要包括便攜式燃料電池、固定式發電、燃料電池車。目前燃料電池產業發展的主要驅動因素是商用燃料電池車的發展疊加國家政策扶持,帶動燃料電池在乘用車上的應用。

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