能源化工行业氢能与燃料电池系列专题之三：质子交换膜百亿市场国产化替代势在必行-210811（21页）.pdf

1、燃料电池质子交换膜市场空间广阔。我国目前由于燃料电池汽车总体产量规模仍然较小，燃料电池系统成本仍然较高，现阶段整车成本仍然高于动力电池汽车和燃油车。随着生产规模的扩大，燃料电池系统成本将快速下降。质子交换膜作为核心零部件，目前成本约占燃料电池电堆 10-20%，。据美国能源局统计，目前质子交换膜的使用量约为0.1-0.2m2/KW，燃料电池功率不断提升。目前中国商用车助推的中重型卡车功率大于120KW，49 吨牵引车约 220KW。随着我国氢燃料电池汽车产量的提升，国产质子交换膜替换市场空间十分广阔。电解水制氢：与可再生能源结合，实现“风光无限”全球主要依赖天然气等化石能源，可再生能源制氢将改

2、变氢源结构。根据中国氢能标准化技术委员会及2018 年中国车用氢能产业发展蓝皮书(中国汽车技术研究中心有限公司)的统计数据，全球平均氢气有 48%来源于天然气、30%来自于副产氢、仅 18%来源于煤炭。日本由于资源短缺问题，其一直致力于打造一条全球无碳化氢供应链，主要依靠基于"可再生能源"发电，利用水电解生产的氢燃料，电解水制氢占比达到了 63%。而中国的氢能源结构仍以煤炭为主，煤制氢占比 62%，天然气制氢占 19%，而电解水制氢仅占 1%，氢源结构需要优化。节能与新能源汽车产业技术路线图中表示我国将在 2030年建设加氢站超过 1000 座，可再生能源制氢比例达到 50

3、%以上，由此我国氢源结构将产生剧烈变革。资料来源：2018 年中国车用氢能产业发展蓝皮书(中国汽车技术研究中心有限公司)，中信证券研究部电解水制氢与可再生能源结合，缓解弃电难题，质子交换膜电解水工艺适用性、针对性更强。根据国家统计局的数据，2018 年我国弃风率达到 7%，弃水、弃风、弃光总量达1022.9 亿 kWh，按照 10%用于制氢计算，可满足超过 100 万辆乘用车用氢需求，2020年可再生能源利用率提高，基本上平均利用率为 96.6%以上，三电弃电量约为 520 亿kWh。使用低成本的可再生能源弃电进行电解水制氢可保证资源的有效利用，我国示范项目包括张家口海珀尔风电制氢站项目(一期)和沽源风电制氢综合利用示范项目(一期)。我国电解水制氢方法中较为成熟的是碱性电解槽方法，也是目前主要应用方法，其技术较成熟、投资较低，但是不适合可再生能源的不稳定性电力匹配。质子交换膜电解水制氢技术适应可再生能源发电的波动，占地紧凑，具备产业化规模化发展的基础条件。