2022-04-02-智慧芽-2022年中国氢能行业技术发展洞察报告_47页_15mb

2022年中国氢能行业技术发展洞察报告总结

核心内容概述

本报告全面分析了中国氢能行业的技术发展现状与趋势，涵盖氢能产业链的上、中、下游环节，重点探讨了技术发展趋势、研发竞争格局及代表性企业技术布局。氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源形式，正逐步成为推动我国能源结构转型、实现碳达峰与碳中和目标的重要手段。

主要观点

• 氢能是未来能源结构优化的重要方向，具备热值高、零碳排放、可广泛应用于交通、工业、电力等多个领域。
• 我国已成全球最大产氢国，氢气产能和产量均居世界前列，预计2050年氢能在我国能源体系中的占比将达到10%。
• 氢能技术发展分为三个阶段，政策推动和专利布局是技术发展的主要驱动力。
• 电解水制氢作为清洁制氢方式，技术发展迅速，但成本问题仍需解决。
• 高压储运和加注技术是当前国内应用最广泛的方式，且在专利申请量和增长速度方面表现突出。
• 燃料电池系统作为中游核心技术，其专利申请主要集中在电堆和控制系统，其中电堆技术占比最高。

关键信息

上游技术发展趋势

1. 制备技术

• 电解水制氢：专利申请量最多，占比31.28%，技术增长迅速，2021年实现商业化突破。
• 化工原料制氢：甲醇制氢技术较为成熟，专利申请量占27.91%，技术应用广泛。
• 工业尾气制氢：技术发展缓慢，专利申请量占9.89%，尚未成为主流。
• 化石原料制氢：技术成熟度高，专利申请量占12.33%，但增长速度有所放缓。

2. 储运技术

• 高压气态储运：专利申请量最多，占37.54%，技术发展迅速，适用于城市配送。
• 高压液态储运：专利申请量占34.39%，技术发展潜力大，适合长距离运输。
• 固态储运：技术尚处于攻克阶段，专利申请量占21.53%，未来应用前景广阔。
• 低温液态储运：主要用于军事和航天，专利申请量占6.52%，民用应用受限。

3. 加注技术

• 站外加氢：国内主要采用该方式，专利申请量占总量的大部分。
• 加氢站：专利申请量2373件，2016年后增长迅速，预计2022年专利申请量将达492件。

中游技术发展趋势

• 燃料电池系统：专利申请量总计42231件，其中电堆系统专利申请量占66%，控制系统占34%。
• 电堆系统：主要技术分支包括催化剂、质子交换膜、双极板等，其中催化剂技术申请量最多，占比18.65%。
• 控制系统：涉及DC/DC、比例阀、电磁阀等，专利申请量占34%。

下游技术发展趋势

• 交通运输：专利申请量占总量的71.05%，是氢能应用的主要领域。
• 固定发电：专利申请量占4.56%，未来应用潜力较大。
• 便携式电池与航天：专利申请量分别占14.53%和9.86%，应用领域逐渐拓展。

研发竞争格局

上游技术研发竞争格局

• 电解水制氢：华能集团（117件）、大连化物所（74件）、华能技术创新中心（72件）等为主要申请人。
• 化工原料制氢：上海合既得动氢机器有限公司（103件）、广东合即得能源科技有限公司（76件）等为主要申请人。
• 储运技术：富瑞特装（57件）、张家港氢能新能源研究院（56件）等为主要申请人。

中游技术研发竞争格局

• 燃料电池动力系统：丰田（1559件）、通用汽车（836件）、现代（569件）等为主要申请人。
• 电堆系统：新源动力（381件）、上海神力（375件）等为主要申请人。

下游技术研发竞争格局

• 交通运输领域：丰田（759件）、通用汽车（531件）、现代（354件）等为主要申请人。
• 其他应用领域：武汉格罗夫（321件）、北京亿华通（157件）等为主要申请人。

代表性企业技术盘点

上游代表企业

• 华能集团：电解水制氢技术领先，专利申请量达117件，重点布局电解池、冷却系统、光伏发电等。
• 上海合既得动氢机器有限公司：甲醇制氢技术领先，专利申请量达103件，专注甲醇水制氢和燃料电池系统。
• 富瑞特装：高压储运技术领先，专利申请量达57件，主要布局加氢站、储氢罐、液氮冷却系统等。

中游代表企业

• 新源动力：燃料电池系统专利申请量达381件，重点布局膜电极、燃料电池包等。
• 上海神力科技有限公司：电堆技术领先，专利申请量达375件，主要涉及燃料电池堆、双极板等。

下游代表企业

• 武汉格罗夫：氢能乘用车技术领先，专利申请量达321件，布局燃料电池系统、整车控制器、管理系统等。
• 北京亿华通：燃料电池技术领先，专利申请量达157件，主要涉及控制系统、压力调节系统等。

技术发展展望

• 产业链发展趋势：氢气制备、储运、加注等环节技术不断成熟，成本逐步下降。
• 未来技术演进：电解水制氢、固态储运、燃料电池系统等技术将加速发展，实现商业化应用。
• 市场前景：预计2030年我国氢燃料电池系统成本将降至800元/kW，2050年进一步降至300元/kW。
• 应用扩展：氢能将在交通、工业、电力、建筑等领域实现广泛应用，推动产业链协同发展。

结论

中国氢能行业在政策支持和技术研发推动下，正迎来快速发展期。从制氢、储运到燃料电池系统及下游应用，各环节技术不断突破，专利申请量持续增长。代表性企业如华能集团、上海合既得、富瑞特装、新源动力、武汉格罗夫等，在各自领域占据领先地位。未来，随着技术进步和成本下降，氢能有望成为我国能源结构转型的重要支柱。