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经济效益放大40倍!我国科研团队用废旧电池将二氧化碳转化为燃料

2024.2.15

华中科技大学化学与化工学院的夏宝玉教授领导的研究团队开发了一种创新的技术,利用回收的废旧电池将二氧化碳(CO2)转化为甲酸,这是一种具有高经济价值的产品。他们的研究成果被发表在权威科学期刊《自然》杂志上。

该团队设计的质子交换膜二氧化碳电解系统能够高效地将CO2转化为甲酸,生成率超过93%,并且能够连续稳定运行5000小时以上,这一成就打破了多项世界纪录。夏宝玉教授指出,这项技术不仅对环境友好,因为它有助于减少大气中的CO2,而且具有显著的经济潜力。他们估计,按照当前的市场成本,每生产1吨甲酸可以获得244美元的利润,这表明该技术有望在工业规模上得到应用。

图表2:燃料电池产业链

燃料电池产业链的分析显示,产业链由上游的氢气供应和零部件生产、中游的集成以及下游的应用领域组成。在燃料电池的成本结构中,电堆占据了很大一部分,接近50%。催化剂是电堆中的关键组成部分,占成本的比重超过50%,通常使用昂贵的铂金属。双极板也是一个重要的组成部分,占成本的20%以上。

降低成本是推动燃料电池技术发展的关键。根据中国的《节能与新能源技术路线图2.0》,到2035年,中国车用燃料电池技术发展的重点将是降低电堆、催化剂、质子交换膜、膜电极和双极板等关键零部件的成本。预计到2028年,中国燃料电池市场的规模可能超过150亿元人民币,显示出巨大的增长潜力。

在中国,燃料电池技术的研究和开发热点地区包括长三角地区、粤港澳大湾区、华中地区和京津冀地区,其中广东省是重点发展区域。深圳市,特别是福田区、龙华区、宝安区和坪山区,可能是燃料电池技术的先导区域,这些地区的企业和投资环境对于燃料电池产业的发展具有重要的潜力。

图表2:燃料电池成本构成分析(单位:%)

图表3:2022-2035中国燃料电池系统降本趋势(单位:千元/KW)

2029年市场规模或超150亿元

2017-2022年,我国燃料电池市场规模复合年增长率约为28%,其间还有疫情的影响。综合我国未来燃料电池行业的发展规划,预计我国燃料电池行业市场规模将不断攀升。2024-2029年,预计我国燃料电池行业保持30%的复合年增长率,到2028年市场规模或超150亿元。

图表12:2024-2029中国燃料电池行业市场规模预测(单位:亿元)

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