2025年中国催化剂行业氢燃料电池催化剂市场概述 催化剂在氢燃料电池成本中占比最高(组图)
行业主要上市公司:海新能科(300072)、凯大催化(830974)、凯立新材(688269)、润和催化(872211)、贵研铂业(600459)、陕西瑞科(430428)、中触媒(688267)、中自科技(688737)等
本文核心数据:氢燃料电池成本结构;氢燃料电池催化剂企业布局
氢燃料电池产业链:催化剂是电堆关键材料之一
氢燃料电池产业链主要由上游原材料及零部件、中游集成以及下游应用端组成,产业链较长,参与方众多。具体来看,上游主要是氢气的制备、储运、加注,以及膜电极、双极板、各类管阀件与传感器、储氢瓶等零部件生产制造行业,其中组成电堆的零部件/材料是整个燃料电池汽车产业的核心,技术门槛较高;中游系统集成是指为电堆设计相匹配的空气进气系统、热管理系统和供氢系统,组成完整氢燃料电池系统的环节;下游应用领域有交通物流、固定式发电场所及其他,其中,燃料电池汽车是最主要的应用领域。
催化剂在氢燃料电池成本中占据重要位置
氢燃料电池系统由燃料电池组和辅助系统组成。燃料电池堆是核心部件,它将化学能转化为电能为汽车提供动力。燃料电池系统除燃料电池堆外,还有四个辅助系统:供氢系统、供气系统、水管理系统和热管理系统。供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池堆;由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气;水热管理系统采用独立的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物(水)。通过热管理系统,可以从燃料电池中获取热量来加热车辆的驾驶室等,提高车辆的效率。燃料电池系统产生的电力通过动力控制单元传到电动机,在电池的辅助下,在需要时提供额外的电力。从成本来看,氢燃料电池系统中最核心的部分是燃料电池电堆,其成本占比约为47%。
在燃料电池电堆环节,催化剂占据非常重要的位置,成本比重达到51%。燃料电池电堆催化剂主要为铂金属,且国内用量远远高于国外,成本高昂,成为制约燃料电池发展的巨大瓶颈。其次是双极板,成本占比达到24%。
氢燃料电池催化剂分类
目前,氢燃料电池的催化剂主要分为三个大类:铂(Pt)催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。其中:低铂催化剂分为核壳类催化剂与纳米结构催化剂,非铂催化剂分为钯基催化剂、非贵金属催化剂与非金属催化剂。
氢燃料电池催化剂发展现状
燃料电池的催化剂,对于催化的活性、稳定性和耐久性的指标有较高要求,而为满足要求大量使用的贵金属铂(Pt)就是催化剂成本居高不下的原因,燃料电池商用车的单车用铂量达到40g以上。在保证催化质量的前提下减少铂的用量是减少电堆成本的关键。随着技术进步,单位铂的用量已经持续下降,目前国外先进国家铂的单位用量已经降低到0.2g/kW,中国铂单位用量约为0.4g/kW,根据E4Tech的预测,最终燃料电池汽车铂的单位使用量在0.09g/kW。
目前我国研究的主要方向是铂炭催化剂,近年来也开始研发铂钴催化剂。我国催化剂代表性企业主要有贵研铂业、中科科创、武汉喜马拉雅等。
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本报告前瞻性、适时性地对催化剂行业的发展背景、供需情况、市场规模、竞争格局等行业现状进行分析,并结合多年来催化剂行业发展轨迹及实践经验,对催化剂行业未来的发展...
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