氢能与氢燃料电池产业链概述知识分享
中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析
中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析一、氢气的需求量氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。
氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。
氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。
氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。
氢能来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介,是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展，为经济增长提供强劲动力，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
2019年全球氢气的需求量是71百万吨，预计在可持续发展情景下，2030年全球氢气的需求量88百万吨；2040年全球氢气的需求量137百万吨；2050年全球氢气的需求量287百万吨；2060年全球氢气的需求量415百万吨；2070年全球氢气的需求量519百万吨。
二、中国氢能及燃料电池发展现状1、研究历程及政策氢能燃料电池技术是中国未来能源技术的战略性选择，也是新能源汽车科技创新的重要方向。
科技部高度重视氢能及燃料电池技术研发。
“十五”期间，启动实施“电动汽车”重大科技专项，确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局，燃料电池汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署，并在“十一五”“十二五”“十三五”持续进行科技攻关，对燃料电池汽车用电堆、双极板、炭纸、催化剂、膜电极、空气压缩机、储氢瓶等关键技术均进行了研发部署。
2021年以来,国家及相关部门为推进氢能及燃料电池的推广和应用，不断出台有关氢能和燃料电池相关的政策。
与此同时，全国各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展。
第三章 氢能和燃料电池
耐酸以及高温材料的研究 目前热化学制氢技术还很不成熟，离商业化还很遥远。任何一项技术的重大 突破都会改写此技术的历史。
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3.３ 水制氢
3.3.6 高温热水解制氢 高温热水解反应原理： H2O----1/2O2+H2 H=241 kJ/mol 高温热水解制氢的难题和展望
水电解制氢效率，７５％－８５％，每立方氢气电耗4.5-5.5kW.h
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3.３ 水制氢
3.3.２ 重水电解 水电解制氘： D2O------D2+1/2O2
做为核聚变的材料，例如氢弹等。
3.3.３ 煤水电制氢
将煤粉加入酸性电解槽中的阳极区域，以消除极化效应，反应产物为CO2。 可以使能耗降低2.4kW.h生产一立方天然气。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 氢的资源丰富-------------水是地球的主要资源，地球70%被水覆盖 氢来源的丰富性-------也可以从化石能源以及生物质能 氢是最环保的能源—---排放物只有水 氢气具有可储存性—---是区别于电和热的主要标志 氢的可再生性—-------生成水可以继续由水再产生 氢是和平的能源-------各个国家都有丰富的水 氢是安全的能源-------密度小，扩散后迅速升空
77氢的纯化氢的纯化374氢气纯化方法的比较方法原理典型原料备注催化纯化与氢气进行催化反应除去氧含氧的氢气流9999999小至大规模一般用于提高电解质制氢法氢气的纯度有机物铝汞碳和硫的化合物会使催化剂中毒聚合物薄膜扩散法气体通过渗透薄膜的扩散速率不929885小至大规模氦二氧化碳和水也可能渗透过薄膜金属氢化物分离法氢同金属生成金属氢化物的可逆反应7595小至大规模氧氮一氧化碳和硫使氢吸附中毒低温吸附液氮温度下吸附的选择吸附氢含量为995999999约95小至大规模先采用冷凝干燥除水再经过催化脱氧低温分离低温条件下气体混合物中部分气体冷凝石油化工和炼油厂废气909895大规模为除去二氧化碳硫化氢和水需要预先处理变压吸附选择性吸附气流中的杂质任何富氢原料气999997085大规模清洗过程中损失氢气回收率低无机物薄膜扩散法氢可通过钯合金膜的选择性扩散任何含氢气体99999999小至中等规模硫化物和不饱和烃可减低渗透性4033
中国氢能产业链上下游分析
中国氢能产业链上下游分析氢能是一种清洁高效的二次能源，燃烧过程无碳排放，具有无污染、热值高、安全性好等特点。
氢能产业链上游包括制氢、储氢运氢环节，中游主要为燃料电池动力系统，下游为应用领域，包括交通、军用、航天等。
一、氢能产业链上游1。
制氢氢能产业链上游包括制氢、储氢、运氢。
制氢技术包括化石原料制氢、工业副产、电解水制氢。
目前中国氢气主要来源于化石能源制氢，其中煤制氢产量达到2124吨，占中国氢能产量的63。
54%，天然气制氢产量为460万吨，占中国氢能产量的14%，而电解水制氢产量仅约为50万吨。
2019年中国氢气来源化石能源制氢过程碳排放巨大，而在工业副产物中提取氢气既可减少碳排，又可以提高资源利用率与经济效益，因此工业副产氢亟待有效利用。
目前中国排空的工业副产氢产量约为450万吨，其中PDH以及乙烷裂解副产氢约为30万吨，主要分布在华东及沿海地区；氯碱副产氢约为33万吨，主要分布在新疆、山东、内蒙古、上海、河北等省市；焦炉煤气副产氢约为271万吨，主要分布在华北、华中地区；合成氨醇等副产氢约为118万吨，主要分布在山东、陕西、河南等省份。
中国工业副产氢概况2。
储氢运氢氢储存的方式有高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。
目前高压气态储运氢技术相对成熟，是中国现阶段主要的储运方式。
当运输距离为50km时，高压气态运氢运输成本为3。
6元/kg，随着距离的增加长管拖车运输成本大幅上升，当运输距离为500km时，氢气的运输成本达到29。
4元/kg。
因此，长管拖车只适合短距离运输（小于200km）。
不同氢储运方式比较不同输氢方式在不同运输距离下的成本对比3。
加氢站加氢站是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。
中国加氢站建设进度逐步加快，截止2020年底，加氢站建成128座。
其中建成的加氢站已投入运营101座，待运营17座，投用比例超过85%。
此外，中国在建/拟建的加氢站数量达到为167座。
截至2020年12月底中国加氢站建设情况二、氢能产业链中游在政策的支持下，中国氢燃料电池汽车年产量和保有量快速增长。
氢能源产业链细分龙头全梳理！
氢能源产业链细分龙头全梳理！氢能的产业链主要包括上游的氢能制备，中游氢能储存运输，下游氢燃料电池及氢能源燃料电池应用等多个环节。
上游的氢气制备主要技术方式有传统能源的热化学重整，电解水和工业副产品制氢。
中游是氢能储存运输，目前储存氢能源的方法主要分为高压气态储氢，低温液态出氢气和固体材料储氢三种。
另外加氢站是氢能产业链中非常重要的环节，将不同来源的氢气经过压缩机增压储存在站内高压罐中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。
下游是氢能源的应用环节，氢的传统应用是以化工业为主，但目前以燃料电池为主的新能源应用成为未来主要方向。
01制氢产业链美锦能源：公司是国内氢产业链投入最大，产业布局最完善的公司。
其中焦化业务板块在炼焦过程中焦炉煤气富含50%以上氢气，可以低成本制氢。
宝丰能源：公司积极扩张光伏制氢，公司的绿氢综合示范项目已建成调试进入试生产阶段，将生产的绿氢直接补入化工系统，项目全部投产后有望成为全球最大电解水制绿氢公司。
华昌化工：公司在作为制氢生产企业的基础上，在氢资源能源利用领域进行了探索与布局，已生产出电堆样机，用于示范运用验证。
冰轮环境：制氢设备02储氢产业链富瑞特装：储氢设备龙头公司。
以车载高压供氢系统和加氢站设备为主，开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV供氢系统研发多块氢能业务。
中材科技：公司率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶，并投入市场形成销量。
公司已启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。
京城股份：公司积极引进加氢站装备制造技术，解决氢气储运的瓶颈环节，打造公司在氢能装备制造领域的领先优势和龙头地位。
凯龙股份：公司通过产业基金投资资环院，该公司已逐步构建了从制氢储氢、加氢站建设、燃料电池及动力系统、氢能整车及核心零部件等氢能汽车全产业链发展布局03加氢产业链雄韬股份：公司湖北建设两个加氢站，汉南加氢站正在建设中，目前基本完工;大同建设两个加氢站，第一座加氢站已经开工建设并于近期开始运营。
2024年氢能源行业培训资料
关键技术与挑战
01
02
03
04
制氢技术
降低电解水制氢的电能消耗， 提高生物质制氢的效率等。
储氢技术
提高高压气态储氢的储存密度 ，降低低温液态储氢的能耗和
设备成本等。
运氢技术
提高长管拖车运氢的运输效率 ，降低管道输氢的投资成本等
。
安全性
加强氢能源生产、储存和运输 环节的安全监管和技术研发，
确保氢能源的安全应用。
2024年氢能源行业培训资 料
汇报人：XX 2024-01-24
目 录
• 氢能源行业概述与发展趋势 • 氢能源技术原理与关键技术 • 氢能源产业链剖析 • 氢能源政策法规与标准解读 • 氢能源基础设施建设规划与实践 • 氢能源在不同领域应用案例分析 • 氢能源行业投资机会与风险评估
01
氢能源行业概述与发 展趋势
分布式能源
氢能源可作为分布式能源的一种形式，为偏远 地区或应急场景提供电力保障。
电力储能
利用氢气储存电能，实现电力削峰填谷和能源优化配置。
其他领域应用案例分析
航空航天
氢能源在航空航天领域具有潜在 应用价值，如用于火箭燃料、飞 机动力等。
军事应用
氢能源可用于军事领域的特种车 辆、无人机等装备，提高作战效 能和隐蔽性。
加强上下游企业间的合作与协同，形成紧密的产业链合作关系， 提高整体竞争力。
技术创新
加大研发力度，推动关键技术和核心部件的突破与创新，提升产 业链的技术水平。
政策引导
政府出台相关政策措施，鼓励氢能源产业的发展和应用，营造良 好的市场环境。
04
氢能源政策法规与标 准解读
国家层面政策法规概述
《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》
氢能与燃料电池产业概论 第一章 氢能概论
第一章 氢 能 概 论
2023年
01 氢能的特点
目录
CONTENTS
02 氢能的综合开发与利用 03 氢能对实现“双碳”目标的作用与价值 04 氢能全产业链图谱
05 国内外氢能产业发展现状
氢能与燃料电池产业概论
01 氢 能 的 特 点
氢能与燃料电池产业概论
氢能的特点
氢（英文名称：Hydrogen）是一种化学元素，符号为 H，在元素周期表中位于第一位，其原子质量为1.00794u，是 最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量 的75%。常温常压下，氢通常的单质形态是氢气（H2），表现 为无色透明、无味无臭，是一种双原子分子气体，也是所有气 体中密度最小的气体。在超低温(-253℃)高压条件下，氢气转 变成无色无味透明的液体，称为液氢；当温度低至-259.1℃ 时，可变成白色雪花状的固体，称为固氢。
3、来源丰富：氢可从水、化石能源等多种含氢元素的物质中制取。例如可通过煤炭、石油、天然气/页岩 气等化石能源重整制取，焦炉煤气、氯碱化工、丙烷脱氢等工业副产氢提纯制取，甲醇、氨等化工原料分解制 取，水电解制取，生物质气化制取等。
4、可储存运输：相比另一种能源载体电力，氢形态多样，可以以气态、液态、固态的形式，通过不同的储 存技术和运输方式，将氢气储存并运输到有需求的地区；在需要使用时，可通过燃料反应或燃料电池反应，分 别将氢能转化为热量或直接转化为电能。
氢能与燃料电池产业概论
氢能的综合开发与利用
1、全产业链统筹发展。 氢能产业链包括上游的制氢、储运、加注环节，中游的燃料电池及其核心零部件，以及下游的应用环节， 涵盖了氢能供给端及燃料电池的应用端。目前，我国在氢能的许多环节已经实现自主化生产。
势银氢能与燃料电池产业蓝皮书
势银氢能与燃料电池产业蓝皮书一、引言随着全球能源结构的转变和环保需求的提升，氢能与燃料电池产业正逐渐成为可持续能源发展的重点领域。
本篇蓝皮书将就氢能与燃料电池产业的概述、全球及中国市场现状、技术发展、产业链分析、政策环境以及未来发展趋势与挑战进行深入探讨。
二、氢能与燃料电池产业概述氢能与燃料电池产业是一种基于氢气和燃料电池技术的能源产业链，涉及制氢、储氢、运氢、燃料电池生产和应用等多个环节。
该产业的核心产品是燃料电池，其可将氢气和氧气通过化学反应转换成电能和热能，具有高效、清洁、可再生的特点。
三、全球氢能与燃料电池市场分析全球氢能与燃料电池市场正处于快速发展的阶段，市场规模不断扩大，投资和研发力度持续增强。
欧洲、美国和日本等发达国家在氢能与燃料电池产业上已经取得了一定的技术优势和市场地位，正逐渐向商业化应用阶段过渡。
四、中国氢能与燃料电池市场现状中国政府高度重视氢能与燃料电池产业的发展，制定了一系列的政策措施，推动产业的快速发展。
目前，中国已经成为全球最大的燃料电池客车市场，同时氢能与燃料电池技术在交通、电力、工业等领域的应用也在不断拓展。
五、氢能与燃料电池技术发展近年来，氢能与燃料电池技术取得了显著的进步，包括提高燃料电池效率和降低成本等方面。
在技术研发方面，各国政府和企业纷纷加大投入，推动技术创新和成果转化。
同时，跨界合作和开放创新成为行业发展的新趋势，加速了技术的进步和应用。
六、产业链分析氢能与燃料电池产业链包括制氢、储氢、运氢、燃料电池生产和应用等环节。
随着产业的发展，各环节之间的联系越来越紧密，形成了一个完整的产业链条。
未来，随着技术的进步和应用范围的扩大，产业链将进一步延伸和完善。
七、政策环境分析各国政府在氢能与燃料电池产业的发展中扮演着重要的角色。
各国政府通过制定和实施相关政策，为产业发展提供了良好的政策环境。
未来，随着产业的发展和市场的扩大，政策支持力度将继续加大，推动产业的健康快速发展。
中国氢能产业链技术现状及发展趋势
中国氢能产业链技术现状及发展趋势目录一、内容综述 (2)二、中国氢能产业链概述 (2)三、中国氢能产业链技术现状 (4)3.1 氢气的制备技术 (5)3.2 氢气的储存技术 (7)3.3 氢气的运输技术 (8)3.4 氢气的应用技术 (9)四、中国氢能产业链发展趋势 (10)4.1 政策支持与市场驱动 (12)4.2 技术创新与产业升级 (12)4.3 产业链协同与整合优化 (13)五、具体案例分析 (14)5.1 先进的氢气制备技术案例 (16)5.2 氢气储存技术创新案例 (17)5.3 氢气运输技术进展案例 (18)5.4 氢能应用示范项目案例 (19)六、面临的挑战与问题 (20)6.1 技术难题与挑战 (22)6.2 产业规模与成本问题 (23)6.3 安全风险与监管问题 (24)七、前景展望与建议 (25)7.1 发展前景展望 (26)7.2 行业建议与对策 (27)7.3 未来研究方向重点 (28)八、结论 (30)一、内容综述氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源，在全球能源结构转型和应对环境问题方面具有重要意义。
随着科技的不断进步和政策的扶持，中国氢能产业链技术得到了快速发展。
本文档将对当前中国氢能产业链技术的现状进行梳理，并探讨其未来的发展趋势。
中国氢能产业链技术已初步形成了完整的体系，包括氢气制取、储存、运输和应用等环节。
在氢气制取方面，中国已经掌握了一些先进的煤制氢、天然气重整和水电解制氢技术，其中煤制氢技术尤为成熟。
在氢气储存和运输方面，中国正在积极推进液化氢储罐、氢气管道和氢燃料电池汽车等方面的技术创新，以降低氢气的储存和运输成本。
在氢气应用方面，中国已经将氢能应用于电力、钢铁、化工、交通等多个领域，其中氢燃料电池汽车的发展尤为迅猛。
中国氢能产业链技术仍然存在一些挑战和问题，氢气制取技术仍有提升空间，特别是在提高转化效率和降低能耗方面。
氢气储存和运输技术需要进一步优化，以确保氢气的安全、高效输送。
氢能源及燃料电池简介介绍
01
加强氢能源及燃料电池的宣传 和教育，提高公众对氢能源及 燃料电池的认知度和接受度。
02
通过示范项目和应用案例，让 公众了解氢能源及燃料电池在 环保、节能和可持续发展等方 面的优势和贡献。
03
建立健全的售后服务体系，提 高用户对氢能源及燃料电池产 品的信任度和满意度，促进市 场的进一步拓展。
THANKS
04
氢能源与燃料电池的经济与社 会效益
对环境的影响
01
减少温室气体排放
氢能源燃烧只产生水，不产生二 氧化碳等温室气体，有助于减缓 全球气候变暖。
02
降低空气污染
03
降低噪音污染
氢能源替代化石燃料可显著减少 空气中的颗粒物、硫化物和氮化 物等污染物，改善空气质量。
燃料电池电动汽车在行驶过程中 几乎无声，提高了居民的生活质 量。
03
国际氢能源及燃料电池产业联盟和标准化组织众多，推动产业发展和 技术标准化。
04
国外主要汽车厂商纷纷推出氢燃料电池汽车，扩大应用场景。
技术挑战与解决方案
技术挑战 氢能源及燃料电池技术的成本、效率和安全性仍需提高。
氢气储存和运输技术难度较大，需要解决高压和低温等问题。
技术挑战与解决方案
• 氢燃料电池汽车的基础设施建设尚不完善 ，加氢站数量较少。
国内外发展现状
01
国内发展现状
02
我国在氢能源及燃料电池领域的研究起步较晚，但 近年来发展迅速。
03
国家政策大力支持，推动氢能源及燃料电池技术的 研发和应用。
国内外发展现状
• 国内已建成多个氢能源及燃料电 池产业基地，形成了一定的产业 链。
国内外发展现状
01
国外发展现状
氢燃料电池简介介绍
未来研究方向
提高性能
目前氢燃料电池的性能和寿命还有待进一步提高，未来的研究方向可以包括探索新的催化 剂、优化电极结构等，以提高氢燃料电池的性能和稳定性。
降低成本
目前氢燃料电池的成本仍然较高，限制了其大规模应用。未来的研究方向可以包括开发低 成本材料、提高生产工艺等，以降低氢燃料电池的成本，促进其在各个领域的应用。
成本和商业化挑战
生产规模
目前氢燃料电池的生产规模相对较小，难以实现规模效应，导致成本较高。提高生产规模以降低单位成本是实现 氢燃料电池商业化的关键。
基础设施建设
氢燃料电池的普及依赖于氢能基础设施的建设，包括氢气生产、储存、运输和加注等环节。大规模建设相关基础 设施需要巨大的投资，是氢燃料电池商业化面临的挑战。
加强安全性
氢燃料电池的安全性也是未来需要关注的问题之一。未来的研究方向可以包括提高氢气的 储存和运输安全性、防止氢泄漏等，以确保氢燃料电池的安全可靠运行。
THANKS
感谢观看
氢燃料电池的应用领域
• 氢燃料电池是一种通过氢气和氧气的化学反应产生电能的装置 。它具有高效、环保、可再生等特点，被广泛应用于多个领域 。
03
氢燃料电池的市场现状
全球氢燃料电池市场规模
快速增长
近年来，全球氢燃料电池市场规模持 续快速增长，表明氢燃料电池行业正 处于蓬勃发展阶段。
数十亿美元规模
根据市场研究报告，全球氢燃料电池 市场规模已经达到数十亿美元，显示 出巨大的商业潜力。
基础设施建设需求：随着氢燃料电池汽车的推广 和应用，对加氢站等基础设施的需求也将迅速增 长，为氢燃料电池市场带来新的发展机遇。
技术创新不断：氢燃料电池技术正处于不断创新 和完善的过程中，预计未来几年将出现更加高效 、低成本、长寿命的氢燃料电池产品，进一步推 动市场发展。
氢能源产业链分析
氢能源产业链分析
1. 氢能源生产链
氢能源生产链主要包括水电解制氢、天然气蒸气重整制氢和其他生产方式制氢等。
其中，水电解制氢被视为最可持续的制氢方式，因为它的唯一副产品就是氧气。
参考内容：
1）蓝皮书：《中国产业整合发展研究报告（2018-2019）》
2）白皮书：《中国氢能产业链发展报告（2018）》
3）报告：《全球氢能市场评估报告（2019）》
2. 氢能源存储及分配链
氢能源存储及分配链主要包括氢气压缩站、氢气运输以及氢能源加注站等。
目前，氢气压缩储存仍然是存储氢气最成熟的方式，而液态和固态氢气储存技术还处于试验阶段。
参考内容：
1）报告：《氢气运输市场 - 全球预测到2025年（2019）》
2）研究报告：《氢气压缩储存技术及市场（2019）》
3. 氢能源利用链
氢能源利用链主要包括氢燃料电池发电、氢能源燃料电池汽车以及其他氢能源应用等。
目前，氢燃料电池发电和氢能源燃料电池汽车已经成为商业化应用的代表。
参考内容：
1）白皮书：《中国燃料电池产业发展研究报告（2018）》
2）报告：《全球氢燃料电池市场分析和预测报告（2019）》
以上是关于氢能源产业链分析的一些参考内容，不同的行业、领域和角度可能还有不同的分析方法和观点。
氢能源的知识点总结
氢能源的知识点总结一、氢能源的定义氢能源是指以氢气作为能源形式的能源。
氢气是一种清洁的能源，燃烧时只产生水，不会产生二氧化碳等有害废气，不会对环境造成污染。
因此，氢能源被誉为“零排放”能源，是应对全球气候变化和改善环境的重要选择。
二、氢能源的特点1. 清洁环保：氢能源的燃烧只产生水，不会产生有害废气，对环境没有任何污染。
2. 高效节能：氢能源具有高能量密度和高效率的特点，能够满足各种需求，并且可以通过电解水制备，实现能源的可持续利用。
3. 多样应用：氢能源可以应用于燃料电池车、工业生产、航空航天等多个领域，具有广泛的应用前景。
三、氢能源的生产1. 电解水：通过电解水可以将水分解成氢气和氧气，是目前氢气生产的主要方法。
电解水生产氢气的过程中不产生二氧化碳等有害废气，是一种清洁的生产方式。
2. 天然气重整：利用天然气进行重整反应可以生产氢气，这是一种成熟的工业生产方法，但会产生一定量的二氧化碳。
3. 生物质气化：生物质气化可以产生氢气，并且可以将生物质废物转化为有用的能源，具有很高的环保价值。
四、氢能源的储存1. 精密储氢：精密储氢是通过压缩氢气存储在高压气瓶中，可以将氢气储存在较小的空间中，但需要消耗额外的能量来进行压缩。
2. 液态储氢：将氢气冷却至非常低的温度，使其转化为液态氢进行储存。
液态氢的储存密度高，但需要消耗较多的能量来进行冷却。
3. 吸附储氢：利用吸附材料吸附氢分子的方法进行氢气储存，吸附材料可以在氢气气压低于一定值时释放氢气。
4. 化学储氢：利用一些化学反应来吸附或者结合氢气，储存在固体材料中。
化学储氢是一种高储能密度的储氢方式，但在实际应用中还面临一些挑战。
五、氢能源的运输1. 液态氢运输：通过将氢气液化，装入氢船或者氢罐车进行运输。
液态氢具有高储能密度，可以减少运输成本，但需要注意液态氢的温度和压力。
2. 吸附氢运输：利用吸附材料吸附氢气的方法进行氢气运输，可以在氢气气压低于一定值时释放氢气。
简述绿氢的产业链
简述绿氢的产业链
绿氢产业链涉及到水电解制氢，通过使用可再生能源（如风能、太阳能）产生的电力来进行水电解，将水分解为氢和氧。
以下是绿氢产业链的主要环节：
可再生能源生产：绿氢的基础是使用可再生能源，如风能、太阳能等，产生清洁电力。
这些能源通常通过风力发电和光伏发电等方式获取。
电解水制氢：可再生电力通过电解水的过程，将水（H2O）分解为氢气（H2）和氧气（O2）。
这一步是绿氢产业链的核心环节，通过电解水反应可以得到高纯度、零碳排放的氢气。
氢气储存和运输：生产的氢气需要进行储存和运输，这可能涉及到压缩、液化或其他技术。
氢气可以储存在氢气储罐中，或者通过管道、氢气卡车或氢气槽车等方式进行运输。
氢气利用：生产的绿氢可以用于多个领域，包括工业用途（例如化工、金属加工）、燃料电池车辆燃料、电力生成等。
在燃料电池中，氢气与氧气反应产生电力，同时产生的唯一副产品是水。
氢气使用后的产物处理：在燃料电池中，氢气与氧气反应产生水，这些水可以进行处理或回收，确保整个过程的环保性。
整个绿氢产业链的可持续性和环保性体现在使用可再生能源、零排放生产氢气、燃料电池使用产生的唯一排放为水等方面。
这一产业链在全球范围内得到了关注，并被视为推动清洁能源技术发展的一项关键举措。
1。
氢能产业链分为三个主要环节：上游制氢、中游储运及下游氢能应用
氢能产业链分为三个主要环节：上游制氢、中游储运及下游氢能应用稳稳地锦鲤2021年12月02日 23:30氢能产业链分为三个主要环节:上游制氢、中游储运及下游氢能应用。
上游氢能的制备包括传统能源化石原料制氢、工业副产制氢以及电解水制氢；中游环节是储运，目前氢能的主要储运技术包括高压气态、低温液态、固体材料储运和有机液态运输等；氢能的下游应用可以广泛渗透到传统能源的各个方面，包括交通运输、工业燃料、发电等，未来氢气的主要需求将集中于工业以及燃料电池汽车等领域。
1、上游制氢：目前以低成本灰氢为主，绿氢是未来方向制备氢气的方法已较为成熟，主要分为以下四大技术路线：A、化石燃料制氢：通过煤、焦炭气化，石油、天然气重整制氢等；B、化工原料制氢：甲醇裂解、氨分解制氢；C、工业尾气副产氢：石油炼厂尾气、氯碱盐化工、合成氨尾气制氢；D、电解水制氢：利用可再生能源制氢。
按照制氢的清洁程度又可以分为：A、灰氢：使用化石能源制氢，碳排放量较大；B、蓝氢：在化石能源制氢的过程中，增加碳捕捉等技术，减少碳排放量；C、绿氢：可再生能源电解水制氢，可以实现碳零排放。
1、电堆亿华通（688339）燃料电池正宗国内龙头，下属公司神力科技是国内比较早从事氢燃料电池发动机系统及电堆研发和产业的技术企业，专业从事氢燃料电池动力系统及氢基础设施的公司。
潍柴动力（000338）已建成两万套级产能的燃料电池发动机及电堆生产线。
其控股子公司潍柴巴拉德科技有限公司（简称：潍柴巴拉德）将与加拿大巴拉德联合开发下一代质子交换膜燃料电池电堆，以及应用于客车、商用卡车和叉车的下一代质子交换膜燃料电池模组。
大洋电机（002249）目前公司在上海、湖北、山东均已设立了氢燃料电池的生产基地，公司可提供氢燃料电池模组、整车控制器，氢系统控制器及燃料电池控制器，可提供匹配的电驱动系统。
在氢燃料电池领域，公司具备氢燃料电池发动机设计与开发能力。
国鸿氢能（美锦能源参股）美锦能源持有国鸿氢能9.033%股权。
氢燃料电池电堆产业链深度解析
燃料电池汽车产业链概览在氢燃料电池产业链中，上游是氢气的制取、运输和储藏，在加氢站对氢燃料电池系统进行氢气的加注；中游电堆等关键零部件的生产，将电堆和配件两大部分进行集成，形成氢燃料电池系统；在下游应用层面，主要有交通运输、便携式电源和固定式电源三个方向；消费终端为料电池汽车生产、销售环节。
燃料电池电堆燃料电池电堆是燃料电池汽车产业的心脏，成本占据燃料电池系统成本60%以上，且技术门槛较高。
燃料电池电堆主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层、双极板，以及其他结构件如密封件、端板和集流板等组成。
国内燃料电池电堆产业链初成雏形，上游厂商齐全，膜电极、质子交换膜和双极板具备国产化能力，气体扩散层有小批量供应，催化剂具备研发能力。
相比国外燃料电池电堆，国内电堆在核心材料缺乏与关键技术方面仍存在短板，也是燃料电池电堆成本居高不下的主要原因，因此当前降低电堆成本仍是燃料电池汽车商业化的关键。
燃料电池结构：膜电极、双极板堆叠形成电堆双极板：电堆中的“骨架”双极板是电堆中的“骨架”，与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、为冷却液提供通道、分隔氧化剂和还原剂等作用。
其性能优劣将直接影响电堆的体积、输出功率和寿命。
双极板按材料主要分为石墨板、金属板、复合板。
目前国内以石墨板为主，金属板为未来主流技术。
商用车倾向配备石墨板，乘用车因空间要求高配备金属板。
石墨双极板石墨双极板是目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)中应用最广泛的材料，具有较好的导电导热性，耐腐蚀性等，常用于商用车领域。
石墨板目前在技术、商业化层面均已成熟且占据大量市场份额，成本难以进一步降低，行业发展，需等待上游石墨材料技术升级带来成本降低激发需求。
常用石墨双极板厚度约2～3.7mm，经铣床加工成具有一定形状的导流流体槽及流体通道，其流道设计和加工工艺与电池性能密切相关。
石墨双极板技术壁垒较低，国外代表企业有美国Poco、加拿大Ballard 等；国内技术已达国际一流水平，代表性企业有上海神力（亿华通子公司）、上海弘枫、淄博联强、上海弘竣和国鸿氢能等，其中上海弘枫产品已实现海外出口；国鸿氢能石墨双极板技术成熟、可批量和定制化生产。
氢燃料电池几大系统原理介绍
氢燃料电池几大系统原理介绍氢燃料电池系统包括几大关键系统，它们协同工作以将氢气和氧气转化为电能，并产生水和热能。
以下是氢燃料电池系统的几大系统及其原理的介绍：1. 氢供应系统：* 原理：氢燃料电池需要高纯度的氢气作为燃料。
氢供应系统的任务是存储、输送和提供高纯度的氢气。
通常，氢气可以通过压缩气体或液化氢的方式储存，并通过管道或罐车输送到氢燃料电池站。
2. 空气（氧气）供应系统：* 原理：氢燃料电池需要与氧气发生反应，因此需要将空气中的氧气输送到电池反应堆。
这一系统通常包括氧气进气口、空气过滤器和压缩机。
空气经过过滤器去除杂质，然后通过压缩机提高进气压力，以满足电池反应的要求。
3. 电池反应系统（电解质膜堆）：* 原理：电池反应系统是氢燃料电池的核心部分，通常由多个电解质膜堆组成。
在这里，氢气和氧气通过阳极和阴极进入电解质膜堆，同时发生氧化还原反应。
氢在阳极失去电子变成氢离子，经过电解质膜传递到阴极，同时氧气在阴极接受电子与氢离子结合生成水。
这一反应产生的电子流就是电能的来源。
4. 冷却系统：* 原理：在电池反应过程中会产生一定的热量，因此需要冷却系统来维持适宜的工作温度。
冷却系统通常通过循环流体（如水或冷却剂）来吸收和排除电池反应过程中产生的热量，以保持电池堆的稳定运行温度。
5. 控制与管理系统：* 原理：氢燃料电池系统需要一个智能的控制与管理系统来监测和协调各个子系统的运行。
这包括对氢气和氧气供应的控制、电池反应的调节、温度的监测与控制，以及对系统安全的保护和故障诊断。
这些系统共同协作，使得氢燃料电池系统能够高效地将氢气和氧气转化为电能，同时产生水和热能。
这种清洁的能源转换方式使得氢燃料电池系统在可再生能源和零排放交通等领域具有巨大的应用潜力。
氢能产业链调研报告
氢能产业链调研报告1.引言文章1.1 概述：氢能产业链是指将氢能源作为核心，通过各个环节的技术与设施相互衔接组成的一个完整的产业体系。
随着全球对于可再生能源需求的不断增长，氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源逐渐受到广泛关注和应用。
本篇报告旨在对氢能产业链进行深入调研，并对其发展趋势和面临的挑战进行分析。
通过对氢能产业链的概念和发展背景进行介绍，以及主要环节和关键技术的分析，旨在为相关产业链的发展提供参考和借鉴。
在过去的几年中，氢能产业链取得了快速发展，并在汽车、能源储存等领域展现出巨大的潜力。
然而，随着氢能产业链的规模逐渐扩大，也面临着一系列的挑战。
其中包括技术瓶颈、设施建设的高成本、产业链的闭环问题等。
因此，对于氢能产业链的前景和挑战进行深入研究，有助于推动其可持续发展。
为了提高氢能产业链的发展水平，本文在结论部分将给出一些建议。
这些建议将涉及政策制定、技术创新、产业链协同等方面，以期为氢能产业链的发展提供有益的参考和指导。
总体而言，氢能产业链作为一项高效、清洁和可再生的能源解决方案，具有巨大的发展潜力。
通过深入调研和研究分析，我们将为读者提供一个全面了解氢能产业链的机会，并为氢能产业链的可持续发展提供有益的建议和参考。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文按照以下结构展开对氢能产业链的调研和分析。
第一部分为引言部分，介绍了本报告的概述、文章结构以及调研的目的。
通过概述部分，读者可以了解到氢能产业链的基本情况以及本次调研的重要性和必要性。
文章结构部分则对整篇报告的框架进行了说明，使读者能够清楚地了解各个部分之间的逻辑关系。
第二部分为正文部分，主要包括两个子部分。
第一个子部分是对氢能产业链的概念和发展背景进行介绍。
在这一部分，将会对氢能产业链的定义、起源和发展历程进行详细阐述，以便读者能够更好地理解氢能产业链的重要性和发展趋势。
第二个子部分是对氢能产业链的主要环节和关键技术进行深入分析和讨论。
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2018年3月20日
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ录
• 一、氢能产业链 • 二、氢燃料电池产业链 • （一）制氢 • （二）储运氢 • （三）加氢站 • （四）氢燃料电池 • （五）氢燃料电池汽车 • 三、总结
一、氢能产业链
• 氢能，H2，资源丰富，来源多样，可储存，可再生，热值 高，清洁无污染，是唯一的同时满足资源、环境、可持续 发展要求的新能源，很可能成为二十一世纪的终极能源 （氢的同位素：氕、1H，氘、2H，氚、3H）。
• 储运氢技术主要包括：气态储运、低温液 态储运、固体储运、有机液态储运。
各种储运技术的质量储氢密度和优缺点
储存方法
高压气态储 氢
低温液态储 氢
固体储氢
有机液体储 氢
单位质量 储氢密度
（%）
1.0~5.7
优点
技术成熟、充放 氢速度快、成本
低
缺陷
体积储氢密 度低
技术突破
提高体积储 氢密度
~5.7
体积储氢密度高、 液态氢纯度高
城市
北京 上海 郑州
大连
云浮 佛山 常熟 如皋 上海 安徽 如皋 云浮
名称
北京永丰加氢站 上海安亭加氢站 郑州宇通加氢站
同济-新源大连加氢站
思劳加氢站 瑞晖佛山加氢站
丰田加氢站 南通百应加氢站
嘉定加氢站 六安加氢站 神华加氢站
新区
进展
已运营 已运营 已运营
已运营
已运营 已运营 已运营 已运营 规划 规划 在建 规划
低、成本高
段
电解水制氢相关企业及性能
企业
工艺设备
中船718所
碱性水电解制氢
天津市大陆制氢 碱性水电解制氢
苏州竞立
碱性水电解制氢
淳华氢能
固体聚合物水电 解制氢
制氢能力
电耗
（Nm3/hH2） （kwh/Nm3 H2）
1~600
≤4.60
0.1~1000
≤4.4
2~1000
≤5
10~50
4.8~5.0
氢气纯度 (%)
• 3、建设成本高。加氢站的建设条件要求高，核心零 部件如压缩机、加气机等主要依赖进口，制氢、储运 氢成本也比较高；此外氢燃料电池商业化还处于起步 阶段，成本回收也比较漫长，目前的加氢站还处于试 点阶段。例如神华集团在我们如皋建设的一座加氢站 的投资额就高达5300万。
（四）氢燃料电池
• 氢燃料电池（ Hydrogen Fuel Cell），是将氢气和 氧气化合产生电、水、热的电化学装置。只要保
加氢相关企业
省份 上海 北京
广东 江苏
主要企业 上海涡卷 上海舜华 上海氢枫 上海驿蓝 中国神华 北京久安通 北京海珀尔 北京海德利森 石家庄安科瑞 北京天高 深圳氢枫 中石油 中石化 苏州绿萌氢能 江苏氢联合
主营业务 压缩机
加气机、增压加氢系统、移动加氢站 加氢站设计、运营 加氢站建设 加氢站建设 加氢站方案设计
• 3、催化剂（ Fuel-cell catalyzer），具有加速电极交换界面 电荷转移反应的催化作用，具有导电性好、耐腐蚀性、催 化活性高的特点。铂（Pt）是氢燃料电池电堆中应用最多 的催化剂，但铂很稀缺，价格高（193元/克），低铂和非 铂催化剂成为下一步催化剂研究开发的重点。
加氢站方案设计及运营 移动加氢站 站用储氢罐 隔膜压缩机 加氢站运营
加氢站建设、运营 加氢站建设、运营
加氢站设计 移动加氢站
加氢相关企业
省份 江西 陕西 四川 安徽 山东
主要企业 普度氢能 国达新能源 成都华气厚普 安徽明天氢能 青岛青枫
主营业务 加氢站设计、建设
加氢站建设 压缩机
加氢站建设 加氢站设计、建设
膜电极 端板 双极板 密封圈
气体扩散层
应用
系统辅件
空压机
增湿器
氢循环系 统
DC/DC
碳布/碳网 催化剂
质子交换膜
客车 轿车 叉车 机车 固定式电源 便携式电源
（一）制氢
• 氢是二次能源，都是通过一次能源转化而 来。
• 目前常用的制氢方法：化石燃料制氢、工 业尾气副产氢回收、热分解制氢、电解水 制氢。
无人机、备用电源
发电系统、备用电源 通信基站
氢燃料电池系统核心零部件
• 1、电堆（ Galvanic pile），分为水冷电堆和空冷电堆。一 般空冷电堆用于小型化设备中，如上海攀业、江苏清能生 产的空冷电堆，功率、体积较小。
• 2、膜电极（ Membrane Electrode Assemblies ），通常由 气体扩散层、质子交换膜、催化剂通过热压工艺制成，是 氢燃料电池技术的核心。目前我国的膜电极功率密度最高 达到1.0W/cm2 ,与国际水平的1.8W/cm2 ，仍有差距。
优点
缺点
备注
化石燃料制氢
技术成熟、成本低、适合大规 模制氢
排放量高、气体杂质 多需提纯
我国现阶段氢 气主要来源
含尾气、副产 氢回收
成本低、来源广泛、提纯技术
成熟、回收过程碳排放量低、 环境友好、适合大规模制氢
我国氯碱工业、 提纯工艺相对复杂 焦炉煤气副产
氢资源丰富
化学热分解制 转化率高、原料易得、工艺简
液化过程耗
能大、易挥 发、成本高
降低能耗、 成本、挥发
1.0~4.5
体积储氢密度高、 安全、操作条件 以实现不需要高 压容器、具备纯 化功能，可得到
高纯度氢
质量储氢密 度低，成本 高、吸放氢 有温度要求
提高质量储 氢密度、降 低成本和吸
放氢温度
5.0~7.2
储氢密度高、 成本高、操 储存、运输、维 作条件苛刻、 护保养安全方便、 有发生副反 可多次循环使用 应的可能
目前加氢站建设的难点
• 1、审批难。加氢站属于新生事物，国家还没有建立 健全相关法规，土地规划、建设选址等审批程序、流 程、标准以及审批层级、权责没明确，审批过程长， 协调部门多；
• 2、无统一规范的建设标准。国家还没有统一制定加 氢站的技术标准、安全标准、运营标准，安全监管较 难，严重制约加氢站商业化。
无人机、通信基站
31
-10~42/0~42
商用车
0~6
-10~42
商用车
5~10
-10~42
观光车、叉车、备用 电源
30
——
商用车
10、30
175 1.2、2、4、6、10、
100 50、175
5
-10~45/-40~60 -20~40
-10~45
-20~40
0~50/-10~50
商用车 发电系统、备用电源
我国加氢站建设现状
序号
（规划） 建成年份
13
2018
14
2018
15
2018
城市
云浮 云浮 云浮
名称
罗定加氢站 云安区加氢站 新兴县加氢站
进展
在建 规划 规划
16
2018
云浮
郁南县加氢站
规划
17
2018
山东滨州
滨化加氢站
18
2018
湖北十堰
东风特汽加氢站
19
2018
广东中山
古镇加氢站
在建 在建 在建
• 到2020年生产1000 辆燃料电池汽车并 进行示范运营
• 到2025年实现加氢 站等配套基础设施 完善
我国加氢站建设现状
序号
1 2 3
4
5 6 7 8 9 10 11 12
（规划） 建成年份
2006 2007 2015
2016
2016 2017 2017 2017 2018 2018 2018 2018
《中国氢能产业基础 设施发展蓝皮书 （2016）》
《中国制造2025》
• 到2020年建设100座 加氢站
• 到2025年建设350座 加氢站
• 到2030年建设1000 座加氢站
• 到2020年建设100座 加氢站
• 到2030年建设1000 座加氢站
• 到2050年加氢站服 务区域覆盖全国氢 能产业发达地区
有机物储氢 有机物储氢
（三）加氢站
• 氢燃料电池的应用和商业化离不开加氢站基础设施的建设。 • 氢气加注是通过将不同来源的氢气经过压缩机增压储存在站内的高压罐中，
再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。
加氢站流程图
气源
氢燃料电池 汽车
调压（计量）装置 加气系统
干燥系统
氢气压缩系统
储 高压区
气 系
中压区
氢燃料电池系统构成图
催化剂
质子交换膜
碳布/碳网
气体扩散层
双极板 膜电极 密封圈 端板
电堆
氢燃料电池 系统
氢气供给 循环系统
空气供给 循环系统 （空压机）
水热管理 系统
（增湿器）
电控系统 （DC/DC）
氢燃料电池系统主要企业及产品参数
企业 北京艺华通 新源动力 上海重塑 北京蓝吉 上海攀业 大连光阳机电 上燃动力
• 氢能产业链包括：制氢、储运、加氢、氢气应用。制氢是 基础，储运和加氢是氢气应用的核心保障。
氢能产业链构成
制氢
化石燃料制氢
含氢尾气、副产氢回收制 氢
电解水制氢
化学热分解制氢 光解水制氢 生物质制氢
储运
气体存储运输 液氢存储运输
固态存储运输 有机物存储运输
应用
合成氨
精炼油
传
统
用
精甲醇
途
其他工业
交通运输 氢 热电联供 能 储能-发电 源
99.99 ≥99.99
99.9
99.999
苏州国能圣源 碱性水电解制氢