2021年全球燃料电池产品市场现状与发展趋势分析 固体氧化物电池前景广阔【组图】

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20 时佳 • 2021-06-12 15:00:24  来源:前瞻产业研究院 E5400G0

质子交换膜电池是目前全球最主要的燃料电池类型,2020年兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的78.08%,其次是固体氧化物燃料电池,占比为11.19%。未来这两类燃料电池都将得到广泛应用。

燃料电池产品的分类

燃料电池(Fuel Cell)是一种非燃烧过程的电化学能转换装置,将氢气(等燃料)和氧气的化学能连续不断地转换为电能。与传统电池最大不同之处是燃料电池是发电设备而不是储能设备。

根据不同的分类方法,燃料电池产品可以分为以下的类型:

图表1:燃料电池产品分类

不同燃料电池的性能不同

按燃料电池电解质种类分,全球燃料电池主要分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

从电解质、燃料、氧化剂、效率和使用温度等方面,对不同燃料电池类型的主要特征对比如下:

图表2:不同燃料电池类型主要特征对比

全球燃料电池产品结构以质子交换膜电池为主

根据E4tech统计数据,PEMFC是目前全球最主要的燃料电池类型,2020年兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的78.08%,其次是SOFC占比为11.19%。

质子交换膜电池以其更高的能量密度、较低的运行温度、启动时间短等优势,已经成为全球燃料电池应用与推广的主流技术之一。

图表3:2020年全球不同燃料电池种类的出货量占比(单位:%)

从全球燃料电池产品应用领域来看,固定电站和交通运输是燃料电池的主要市场,但从数据上呈现出固定电站领域出货数量多,而交通运输领域装机容量大的特点。

具体来看,2020年固定电站燃料电池出货量达到5.3万台,占总出货量的比重为64%;交通运输领域出货量2.55万台,占比为31%;便携式燃料电池出货量4000台,占比为5%。但从装机量来看,交通运输燃料电池装机量超1000MW,占比超过70%。

图表4:2020年全球燃料电池不同应用领域的出货数量占比(单位:%)

未来质子交换膜电池仍是主流,固体氧化物电池前景广阔

质子交换膜电池能量转换率高,发电时几乎零排放,可靠性高。在交通运输设备用燃料电池方面,较其他技术优势明显,但会受到铂贵金属催化剂用量大和质子交换膜成本高的限制。预计未来质子交换膜燃料电池仍将广泛应用于交通运输和家用分布式发电等领域。

固体氧化物燃料电池的应用前景也十分广阔,其使用固态离子导体作为电解质,拥有约60%的转化效率,可以使用多种燃料,例如天然气、沼气、煤气、甲烷等;可用于固定电站、家庭电源、船舶动力、汽车动力、空间宇航和其他许多领域。因采用全固态电池结构,避免了使用液态电解质带来的腐蚀和电解液流失。随着固体氧化物燃料电池技术的进一步突破,预计未来也将得到广泛应用。

更多数据可参考前瞻产业研究院《中国燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》,同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资、IPO募投可研、招股说明书撰写等解决方案。

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