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燃料电池行业发展助力产业链布局

发布时间：

2022-12-06

以醇类直接为燃料的燃料电池成为了研究与开发的热点，受到了世界各国的广泛重视，并取得了长足的进展。燃料电池产业链可分为上游材料，中游集成与下游应用。

燃料电池行业发展历程：

燃料电池并不是一个新产物，最早的燃料电池可以追溯到1839年，是由威尔士科学家威廉·格罗夫（WilliamGrove）发明出的原型。从2014年开始至今，中国、美国、日本及欧洲的一些国家开始着力于推动氢燃料电池技术的发展。通过政策鼓励、技术进步及产业参与度提升等多方面的投入，燃料电池的应用已经进入了一个黄金时代。目前在PEMFC向商业化迈进的过程中，氢能问题异常突出，氢供应设施建设投资巨大，氢的贮存与运输技术以及氢的制备技术等还远落后于PEMFC自身的发展，20世纪末，以醇类直接为燃料的燃料电池成为了研究与开发的热点，受到了世界各国的广泛重视，并取得了长足的进展。

我国氢燃料电池起步较晚，2001年国家863计划“电动汽车”重大科技专项即已确立了以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以多能源动力总成控制系统、驱动电机和动力电池为“三横”的电动汽车“三纵三横”研发布局，并持续组织启动大规模电动汽车技术研发，其中包含了对燃料电池汽车和燃料电池系统的研发。随后国家相关部门出台了一系列政策及研发计划，促进氢燃料电池的研发进步，其内容涵盖了制氢、储氢、燃料电池部件以及电堆与系统，氢燃料电池车等一系列课题，促进了整个产业链的发展与进步。

燃料电池行业产业链：

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。燃料电池产业链可分为上游材料，中游集成与下游应用。

上游材料：上游主要包括膜电极、双极板和密封层。其中，膜电极由催化剂、质子交换膜和气体扩散层三种组分构成。膜电极是燃料电池电化学反应最重要的基本单元，它的结构设计和制备工艺技术是燃料电池的关键技术，决定了电池的工作性能。

中游集成：中游的燃料电池系统由电堆、空气/氢气供给系统、水热管理系统、DC/DC构成。其中电堆由上游材料组成，空气/氢气供给系统则包括储氢罐、空压机、加湿器和氢气循环泵，其中空压机技术要求较高，国内产量小。

下游应用：下游的应用主要包括便携式燃料电池、固定式发电、燃料电池车。目前燃料电池产业发展的主要驱动因素是商用燃料电池车的发展叠加国家政策扶持，带动燃料电池在乘用车上的应用。