雖然受疫情影響,中國氫燃料市場規模在2020年大幅下降,但隨著加氫站網絡逐漸成型,可以預見,氫燃料電池使用便捷性有望顯著提升,同時使用成本也會快速降低,在此背景下,氫燃料電池市場將迎來爆發式增長。
根據中商產業研究院給出的預測數據,2023年,中國氫燃料電池市場規模將達到230億。
不過,雖然中國氫燃料電池市場龐大,卻并不完全具備自主生產氫燃料電池的能力。目前氫燃料電池的核心部件——質子交換膜,99%以上都依賴進口。
據筆者了解,質子交換膜對于氫燃料電池,類似于CPU之于手機。質子交換膜氫燃料電池中不可缺少的配件,不僅如此,質子交換膜質量還決定著氫燃料電池的表現。
質子交換膜在氫燃料電池中主要是用來分離電子和離子,氫離子可以通過質子交換膜達到陰極,電子則會被隔離,只有通過外電路達到目的地。
而電子通過外電路的過程,電池就會放出直流電。質子交換膜對于電池的重要性,可見一斑。
其實,制造質子交換膜并不難,真正的難點在于升級、優化。
質子交換膜“工作”環境是電解質,因此產品必須要有極高的化學耐久性,這關系到氫燃料電池的使用壽命。
另外,廠商還要求質子交換膜在厚度方面進行突破,畢竟更薄的質子交換膜可以讓電池獲得更高的放電效率。
中國之所以在該領域落后于海外企業,主要因為質子交換膜燃料電池技術組件成本太高,且市場規模小,投資風險和產出收益并不成正比,國內廠商提不起興趣。
不過,在新能源產業快速崛起、燃料電池市場規模不斷擴大的背景下,國內廠商也逐漸對質子交換膜市場改變看法。
12月5日,我國首條完全自主可控的氫燃料電池質子交換膜生產線在武漢投產。根據建造方國家電投氫能的介紹,該產線預計能年產30萬平方米質子交換膜,可裝備兩萬輛氫燃料汽車。
而且,該生產線生產的質子交換膜最薄僅為8um,已經達到國際領先水準。無論是質子導電率、氣體滲透率還是機械強度,都領先于國外競品。
最重要的是,國產質子交換膜價格只有國外同類型產品的一半,這將可以加快我國氫燃料電池產業發展速度,也會為相關產業鏈企業節省不小開支。
事實上,質子交換膜是一種非常昂貴的材料,一平方米質子交換膜的重量僅為20克,價格堪比同重量黃金。
而如今,國家電投氫能直接將質子交換膜價格給腰斬,相關產品價格必然會大幅下降,市場規模有望快速擴大。
值得一提的是,除了有研發質子交換膜,國家電投氫能還在研發水電解膜、膜電極、電堆以及燃料電池系統,幾乎所有制氫裝備核心部件都有涉及,這也從側目說明了氫燃料電池市場擁有龐大的發展前景。
在你看來,氫燃料能源能否取代石油或鋰電池,成為新能源代表,并在未來主導能源市場?