貴金屬催化材料在氫能產業鏈各個環節均有應用，未來需求空間廣闊

氫能作為一種來源廣泛、清潔無碳、靈活高效、能量密度高、應用場景豐富的二次能源，是推動傳統化石能源清潔高效利用和支撐可再生能源大規模發展的理想互聯媒介，也是實現交通運輸、工業和建筑等領域大規模深度脫碳的最佳選擇。氫能被譽為未來世界能源架構的核心，氫能及燃料電池逐步成為全球能源技術革命的重要方向。

貴金屬催化材料在氫能產業鏈各個環節均有應用。氫能作為二次能源，必須從一次能源轉換得到，再運輸至用能終端，轉化為電力、熱能或者機械動力。因此，氫能產業鏈較長，涵蓋氫氣制備、儲運、燃料電池及其應用等諸多環節。貴金屬催化材料在氫能產業鏈的各個環節均發揮著重要作用。

氫能產業鏈涵蓋氫氣制備、儲運、燃料電池及應用等諸多環節

資料來源：公開資料

——氫制備

化石能源制氫為當前主流技術，電解水制氫最具未來發展潛力?，F階段，主流的制氫工藝主要有化石燃料制氫、工業副產制氫、電解水制氫等，其中化石能源制氫是傳統制氫方案，為當前國際和我國最主要的制氫方式，2020年我國81%的氫氣為化石燃料制氫，由于生產過程仍會產生溫室氣體排放，所以并不屬于清潔氫能范疇；工業副產制氫是指將富含氫氣的工業尾氣作為原料制氫，潛在供應量豐富，被廣泛認為是燃料電池發展現階段可行的供氫解決方案；電解水制氫是在直流電下講水分子分解為氫氣和氧氣，分別在陰極、陽極析出，電解水制氫是多種方式中碳排放最低的工藝，被認為是最具發展潛力的綠色氫能生產方式。

化石燃料制氫、工業副產制氫、電解水制氫為三種主要制氫方式

資料來源：畢馬威

貴金屬催化劑為質子交換膜電解水制氫的核心關鍵材料。電解水制氫主要有三種技術路線：堿性電解（AWE）、質子交換膜（PEM）電解和固體氧化物（SOEC）電解。其中質子交換膜電解水制氫的核心關鍵材料主要系質子交換膜和貴金屬催化劑。

——氫儲運

氫的存儲運輸是連接氫氣生產端與需求端的關鍵橋梁，根據氫氣的儲存狀態可分為氣態儲運、低溫液態儲運、有機液態儲運和固態儲運等。目前，高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫已進入商業應用化階段，而有機液態儲氫、固體材料儲氫尚處于技術研發階段。不飽和烴類有機溶液被看作是頗具前景的氫載體，通過加氫反應儲存氫氣，通過脫氫反應釋放氫氣，儲氫密度高，且可以借助現有的液體燃料輸運基礎設施實現氫運輸，從而降低應用成本，備受業界青睞。

氫氣的儲存方式可以分為氣態儲運、低溫液態儲運、有機液態儲運和固態儲運等

資料來源：畢馬威

——燃料電池

氫燃料電池是通過氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置，有助于實現氫能的移動化、輕量化和大規模普及，可廣泛應用于交通、工業、建筑、軍事等領域。燃料電池從商業應用來看，質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池是最主要的三種技術，其中質子交換膜燃料電池由于其工作溫度低、啟動快、比功率高等優點，非常適合應用于交通和固定式電源領域，正逐步成為現階段國內外主流應用技術。

氫燃料電池需要配套輔助系統構成燃料電池系統進行工作，其中電堆為核心。氫燃料電池系統主要由電堆和系統配件構成，其中電堆為系統核心，包括由膜電極、雙極板構成的各電池單元以及急流板、端板、密封圈等；系統配件以空壓機、氫氣循環泵、儲氫系統等為主。

電堆為燃料電池系統主要成本來源，電堆約占據燃料電池系統成本的59%。膜電極是燃料電池電堆的技術和成本中樞，其中鉑基催化劑成本占比最高。膜電極是燃料電池發生電化學反應的場所，為反應氣體、尾氣和液態水的進出提供通道。膜電極主要由鉑基催化劑、質子交換膜、氣體擴散層構成，具有高技術門檻特點膜電極占燃料電池電堆成本 60%左右，其中催化劑占燃料電池電堆成本的36%。

催化劑占據燃料電池電堆成本的36%

來源：leadingir