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文檔簡介
最新燃料電池行業(yè)分析報(bào)告2010年燃料電池行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告摘要簡單地說,燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等,像一個(gè)蓄電池,但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠”。它是一種電池,但不需用昂貴的金屬而只用便宜的燃料來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。這些燃料的化學(xué)能也通過一個(gè)步驟就變?yōu)殡娔?,比通常通過兩步方式的能量損失少得多。于是,可以為人類提供的電量就大大地增加了。按照國民經(jīng)濟(jì)分類標(biāo)準(zhǔn),燃料電池行業(yè)是電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(代碼:39)下面的電池制造行業(yè)(代碼:3940)的子行業(yè)之一。一、國內(nèi)外燃料電池研發(fā)熱潮發(fā)達(dá)國家都將大型燃料電池的開發(fā)作為重點(diǎn)研究項(xiàng)目,企業(yè)界也紛紛斥以巨資,從事燃料電池技術(shù)的研究與開發(fā),現(xiàn)在已取得了許多重要成果,使得燃料電池即將取代傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)及內(nèi)燃機(jī)而廣泛應(yīng)用于發(fā)電及汽車上。如今,在北美、日本和歐洲,燃料電池發(fā)電正以急起直追的勢(shì)頭快步進(jìn)入工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的階段,將成為21世紀(jì)繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)電方式。我國對(duì)燃料電池的研究較發(fā)達(dá)國家起步較晚,曾在70年代前后因航天工業(yè)的需要掀起了第一次研發(fā)熱潮,后因國家戰(zhàn)略調(diào)整而基本停止研究。而近二十年可以說是我國燃料電池的大發(fā)展時(shí)期,不僅PEMFC基本達(dá)到國際先進(jìn)水平,SOFC、DAFC和MCFC也取得了許多重大突破。二、燃料電池行業(yè)發(fā)展前景廣闊全球燃料電池市場到2011年將達(dá)到350億美元,2013年將達(dá)380億美元。靜止式燃料電池市場將從2008年20億美元增大到2013年100億美元,便攜式燃料電池市場2013年將達(dá)250億美元,汽車燃料電池市場將從2008年6億美元增大到2013年100億美元。三、發(fā)展環(huán)境持續(xù)改善2009年我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)V型反彈,全年國內(nèi)生產(chǎn)總值335353億元,按可比價(jià)格計(jì)算,比上年增長8.7%,增速比上年回落0.9個(gè)百分點(diǎn)。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值35477億元,增長4.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值156958億元,增長9.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值142918億元,增長8.9%。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局2005年以來我國年度GDP及其增長四、我國燃料電池汽車尚處在產(chǎn)業(yè)化起步階段盡管在“十五”計(jì)劃啟動(dòng)的863電動(dòng)車項(xiàng)目中,燃料電池就成為中國未來新能源車“三縱”整車方案里重要的一環(huán),但從產(chǎn)業(yè)化的角度考量,中國的燃料電池車還處在產(chǎn)業(yè)化剛剛起步的階段。與國外相關(guān)技術(shù)的研發(fā)不同,作為一種更接近“實(shí)驗(yàn)室”的技術(shù),燃料電池汽車的研發(fā),在中國仍然以科研所和大學(xué)為主,如制造中國第一輛燃料電池車的清華大學(xué),以及在此領(lǐng)域頗具實(shí)力的中科院大連物理化學(xué)研究所、同濟(jì)大學(xué)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研究所等。不過也有越來越多的汽車企業(yè)正在與國內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)成立合作機(jī)構(gòu),將企業(yè)的資金、市場需求與這些研究機(jī)構(gòu)的科研能力結(jié)合,為燃料電池的產(chǎn)業(yè)化起到推動(dòng)作用。五、我國主要汽車廠商紛紛推出自己品牌的燃料電池汽車在國家政策和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的共同推動(dòng)下,上汽集團(tuán)、長安汽車和東風(fēng)汽車等主要汽車公司紛紛與燃料電池制造商合作推出自己品牌的燃料電池轎車和燃料電池客車,有力地推動(dòng)了我國燃料電池汽車的進(jìn)步,技術(shù)水平與國際汽車巨頭也相差不遠(yuǎn),其中以上汽集團(tuán)出力最多,其控股的上燃動(dòng)力是我國燃料電池的龍頭企業(yè)。上汽集團(tuán)上海牌燃料電池轎車主要技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 整車整備質(zhì)量(kg) 1966 最高車速(km/h) ≥150 0-100km/h加速時(shí)間(s) ≤15 最大爬坡度 ≥20% 燃料消耗率(kg/100km) ≤1.2 氫燃料儲(chǔ)量(kg) 4.2 續(xù)駛里程(km) ≥300 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)(kW) 55 動(dòng)力蓄電池(Ah) 8,鋰離子 驅(qū)動(dòng)電機(jī)(kW) 90,永磁同步數(shù)據(jù)來源:世經(jīng)未來整理六、制約我國燃料電池行業(yè)發(fā)展的主要因素高昂的成本和氫站等配套基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏是制約燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平低的主要因素,前者是最重要的因素,而技術(shù)則是決定行業(yè)產(chǎn)品成本過高的根本因素。目前我國燃料電池客車售價(jià)約在300萬元左右,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)汽車,這是由燃料電池的高昂成本決定的,如果燃料電池技術(shù)進(jìn)步能夠使其成本降低到合理水平,燃料電池的產(chǎn)業(yè)化水平才會(huì)有質(zhì)的飛躍。如果燃料電池產(chǎn)品成本能夠降下來、產(chǎn)業(yè)化水平得到提高,其配套設(shè)施的建設(shè)也不成問題,但這需要時(shí)間。七、全球主要國家紛紛大力發(fā)展燃料電池2009年來,國際經(jīng)濟(jì)環(huán)境不景氣,汽車需求減少,各國汽車行業(yè)都經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn),燃料電池汽車的發(fā)展速度也受到威脅。在這種情況下,全球燃料電車汽車相關(guān)政策的變化特點(diǎn)是,相關(guān)國家出臺(tái)鼓勵(lì)燃料電車汽車等新能源汽車的技術(shù)研發(fā)和購買政策。通用、豐田和奔馳等全球汽車巨頭紛紛推出最新款燃料電池汽車,積極推進(jìn)燃料電池汽車的研發(fā)和示范,不僅在技術(shù)上略高于我國,而且在產(chǎn)業(yè)化水平上也處于領(lǐng)先地位。八、行業(yè)龍頭企業(yè)逐步形成我國燃料電池行業(yè)企業(yè)主要分布在燃料電池研究機(jī)構(gòu)集中的地區(qū)以及上海、北京等具備燃料電池產(chǎn)業(yè)化初步應(yīng)用條件的發(fā)達(dá)城市,主要包括:新源動(dòng)力股份有限公司、北京飛馳綠能電源技術(shù)有限責(zé)任公司、北京世紀(jì)富原燃料電池有限公司、上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司、上海神力科技有限公司和武漢理工新能源有限公司等。九、行業(yè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)仍然存在2010年,燃料電池行業(yè)面臨的不確定性因素仍較多,風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。燃料電池行業(yè)存在的主要風(fēng)險(xiǎn)有:國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn);產(chǎn)業(yè)化水平低、需求不足的風(fēng)險(xiǎn);企業(yè)生產(chǎn)成本增加的風(fēng)險(xiǎn);受到國際燃料電池產(chǎn)品沖擊的風(fēng)險(xiǎn);商業(yè)化前景不明朗的風(fēng)險(xiǎn)等。從整體上看,燃料電池行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)是中級(jí),機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)并存,可選擇性介入。燃料電池行業(yè)整體是屬于維持類行業(yè),綜合評(píng)分位于維持類行業(yè)的上限分?jǐn)?shù),并有選擇性的支持類行業(yè),主要原因是:燃料電池行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)的新興高科技行業(yè),產(chǎn)業(yè)化水平非常低,總體上尚處于研發(fā)和小規(guī)模示范階段,行業(yè)處于生命周期的初創(chuàng)階段,未來的發(fā)展前景還需要觀察行業(yè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。目前,燃料電池行業(yè)的發(fā)展即將進(jìn)入新的階段,這一階段存在較多的機(jī)遇,也面臨較大的風(fēng)險(xiǎn),而這也是燃料電池提高產(chǎn)業(yè)化水平的機(jī)遇期。通過支持符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的項(xiàng)目和企業(yè),將會(huì)有良好的回報(bào)。燃料電池行業(yè)各項(xiàng)評(píng)級(jí)因素判斷結(jié)果 行業(yè)評(píng)價(jià)指標(biāo) 行業(yè)現(xiàn)狀 權(quán)重 評(píng)分 生命周期 初創(chuàng)階段 15% 0.96 供需狀況、總量預(yù)期 產(chǎn)業(yè)化水平較低,需求一般 15% 0.94 國家政策支持程度 較大 15% 0.96 產(chǎn)品替代可能性 一般 12.5% 0.95 行業(yè)壁壘 較高 12.5% 0.97 與經(jīng)濟(jì)周期同步性 經(jīng)濟(jì)周期對(duì)行業(yè)的影響主要表現(xiàn)在發(fā)展速度放緩上 15% 0.94 廠商議價(jià)能力及成本控制能力 一般 15% 0.93 綜合評(píng)分 0.95十、2010年燃料電池行業(yè)信貸建議2010年,燃料電池行業(yè)的信貸總體原則是:關(guān)注有政府、大型車企以及研發(fā)能力雄厚的科研研所背景的或與它們有良好合作關(guān)系的燃料電池龍頭企業(yè)的信貸需求,支持國家發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》等政策中扶持的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)項(xiàng)目,選擇具有產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)的企業(yè),支持符合行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的高附加值產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,優(yōu)先支持在行業(yè)內(nèi)具有率先產(chǎn)業(yè)化前景的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn),謹(jǐn)慎對(duì)待技術(shù)落后企業(yè)的信貸項(xiàng)目,選擇性參與龍頭企業(yè)的兼并重組項(xiàng)目。目錄1第一章燃料電池行業(yè)基本情況 1第一節(jié)燃料電池的定義及分類 1第二節(jié)燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程 1一、國外燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程 3二、國內(nèi)燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程 5第三節(jié)燃料電池行業(yè)發(fā)展前景 6第二章2009年燃料電池行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析 6第一節(jié)2009年宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析 6一、宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 13二、金融運(yùn)行及財(cái)政和貨幣政策 15第二節(jié)2009年燃料電池行業(yè)政策環(huán)境分析 15一、重點(diǎn)政策匯總 15二、重點(diǎn)政策及重大事件分析 18三、政策未來發(fā)展趨勢(shì) 19第三節(jié)2009年燃料電池行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析 19一、各種燃料電池的主要原理和特點(diǎn) 24二、行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測 26第四節(jié)燃料電池應(yīng)用分析 26一、燃料電池發(fā)電 30二、燃料電池汽車 34三、便攜式燃料電池 38第三章2009年燃料電池行業(yè)發(fā)展情況分析 38第一節(jié)2009年行業(yè)發(fā)展基本情況 38一、我國燃料電池主要研發(fā)機(jī)構(gòu) 40二、我國燃料電池電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)體系 44三、我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 47四、我國燃料電池汽車生產(chǎn)最新進(jìn)展 49五、我國燃料電池汽車商業(yè)化的制約因素 51第二節(jié)2009年燃料電池行業(yè)投融資情況分析 51一、行業(yè)資金渠道分析 52二、行業(yè)投資特點(diǎn)分析 53第三節(jié)2009年燃料電池行業(yè)發(fā)展主要特點(diǎn) 53一、技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素 53二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善 53三、燃料電池汽車尚處于產(chǎn)業(yè)化起步階段 53四、政策支持是行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?53五、主要汽車生產(chǎn)商不斷推出燃料電池汽車 54六、燃料電池汽車行業(yè)發(fā)展的制約因素 54第四節(jié)燃料電池行業(yè)投資潛力分析 54一、我國目前的技術(shù)情況 59二、未來技術(shù)突破點(diǎn) 60三、投資潛力分析 62第四章行業(yè)競爭環(huán)境分析 62第一節(jié)2009年燃料電池行業(yè)集中度情況分析及預(yù)測 63第二節(jié)2009年燃料電池行業(yè)進(jìn)入與退出壁壘分析 63一、進(jìn)入壁壘分析 63二、退出壁壘分析 64第三節(jié)2009年燃料電池行業(yè)競爭結(jié)構(gòu)分析 64一、“波特五力”模型分析 65二、行業(yè)當(dāng)前競爭特點(diǎn)總結(jié) 65第四節(jié)2009年燃料電池行業(yè)生命周期分析 67第五章全球發(fā)展?fàn)顩r 67第一節(jié)全球燃料電池相關(guān)政策分析 67一、北美政策分析 68二、歐盟政策分析 70三、亞洲政策分析 72第二節(jié)主要國家發(fā)展情況 72一、美國燃料電池汽車發(fā)展情況 72二、歐盟燃料電池汽車發(fā)展情況 72三、日本燃料電池汽車發(fā)展情況 74四、韓國燃料電池汽車發(fā)展情況 77第三節(jié)主要企業(yè)燃料電池汽車發(fā)展情況 77一、通用汽車 79二、豐田汽車 81三、奔馳汽車 84第六章2009年燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析 84第一節(jié)燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈介紹 84第二節(jié)2009年燃料電池行業(yè)上游產(chǎn)業(yè)分析 85第三節(jié)上游行業(yè)對(duì)燃料電池行業(yè)的影響分析 86第四節(jié)2009年燃料電池行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)分析 86一、汽車行業(yè)發(fā)展情況分析 89二、新能源客車發(fā)展情況分析 93第五節(jié)下游行業(yè)對(duì)燃料電池行業(yè)的影響分析 94第七章企業(yè)發(fā)展情況 94第一節(jié)新源動(dòng)力股份有限公司發(fā)展情況分析 94一、企業(yè)簡介 94二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 95三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 97第二節(jié)北京飛馳綠能發(fā)展情況分析 97一、企業(yè)簡介 97二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 98三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 100第三節(jié)北京世紀(jì)富原發(fā)展情況分析 100一、企業(yè)簡介 100二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 101三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 102第四節(jié)上燃動(dòng)力發(fā)展情況分析 102一、企業(yè)簡介 102二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 103三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 104第五節(jié)上海神力科技發(fā)展情況分析 104一、企業(yè)簡介 104二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 105三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 107第六節(jié)武漢理工新能源發(fā)展情況分析 107一、企業(yè)簡介 107二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 107三、企業(yè)競爭力評(píng)價(jià) 109第八章行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析 110第一節(jié)宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn) 111第二節(jié)政策風(fēng)險(xiǎn) 112第三節(jié)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) 112第四節(jié)供求風(fēng)險(xiǎn) 113第五節(jié)區(qū)域風(fēng)險(xiǎn) 113第六節(jié)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn) 113第七節(jié)兼并重組風(fēng)險(xiǎn) 115第九章信貸機(jī)會(huì)分析 115第一節(jié)行業(yè)總體授信原則 115第二節(jié)鼓勵(lì)類信貸政策建議 115一、具體技術(shù)和項(xiàng)目 116二、企業(yè)類型 117三、地區(qū)分類 118第三節(jié)允許類信貸政策建議 118一、部分不具備一定的科研實(shí)力的地區(qū)謹(jǐn)慎信貸 118二、定價(jià)能力較弱以及成本控制能力不強(qiáng)的企業(yè)要謹(jǐn)慎信貸 118三、對(duì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)不夠雄厚的地區(qū)的企業(yè)要謹(jǐn)慎信貸 118四、產(chǎn)業(yè)化前景渺茫的產(chǎn)品要謹(jǐn)慎信貸 119第四節(jié)限制類信貸政策建議 119一、具體項(xiàng)目 119二、企業(yè)的類型 附表1表1 燃料電池分類 2表2 富士電機(jī)公司生產(chǎn)的現(xiàn)場用PAFC燃料電池的運(yùn)行情況 5表3 美國新一代運(yùn)輸用汽車市場價(jià)值 7表4 2009年三大需求對(duì)GDP增長的貢獻(xiàn) 15表5 2009年燃料電池行業(yè)相關(guān)政策匯總 23表6 不同燃料電池類型主要特征對(duì)比 27表7 燃料電池發(fā)電與常規(guī)火力發(fā)電比較 38表8 燃料電池研發(fā)機(jī)構(gòu)——官方及非盈利機(jī)構(gòu) 38表9 燃料電池研發(fā)機(jī)構(gòu)——研究所 39表10 燃料電池研發(fā)機(jī)構(gòu)——高等院校 40表11 燃料電池研發(fā)機(jī)構(gòu)——企業(yè) 47表12 上海牌燃料電池轎車主要技術(shù)參數(shù) 48表13 上汽集團(tuán)燃料電池公交客車主要技術(shù)參數(shù) 49表14 東風(fēng)汽車“楚天一號(hào)”主要技術(shù)參數(shù) 75表15 韓國氫能研發(fā)中心的研發(fā)計(jì)劃 75表16 韓國不同應(yīng)用領(lǐng)域燃料電池?cái)M達(dá)到的性能指標(biāo) 77表17 通用Volt汽車主要參數(shù) 86表18 2008年12月-2009年12月汽車產(chǎn)銷量 87表19 2009年4季度汽車價(jià)格走勢(shì) 94表20 新源動(dòng)力分類產(chǎn)品列表 95表21 新源動(dòng)力主要燃料電池系統(tǒng)性能參數(shù) 95表22 新源動(dòng)力燃料電池汽車研發(fā)產(chǎn)品 95表23 新源動(dòng)力SWOT分析表 97表24 飛馳綠能分類產(chǎn)品列表 98表25 飛馳綠能SWOT分析表 100表26 北京世紀(jì)富原氫空燃料電池各型號(hào)參數(shù) 100表27 北京世紀(jì)富原手機(jī)燃料電池各型號(hào)參數(shù) 101表28 世紀(jì)富原SWOT分析表 102表29 上燃動(dòng)力分類產(chǎn)品列表 103表30 上燃動(dòng)力SWOT分析表 104表31 神力科技分類產(chǎn)品 104表32 神力科技燃料電池車主要產(chǎn)品運(yùn)行情況 105表33 神力科技SWOT分析表 107表34 武漢理工新能源SWOT分析表 109表35 燃料電池行業(yè)各項(xiàng)評(píng)級(jí)因素判斷結(jié)果 110表36 燃料電池行業(yè)主要風(fēng)險(xiǎn)因素分析 附圖6圖1 2005年以來我國年度GDP及其增長 7圖2 2006年以來我國GDP季度增長情況 8圖3 2007年以來城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況 8圖4 2003年以來分產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況 9圖5 2006年以來工業(yè)增加值增速情況 10圖6 2008年以來工業(yè)增加值增速與PMI對(duì)比情況 10圖7 2007年以來國內(nèi)名義消費(fèi)增速情況 11圖8 2003年以來國內(nèi)居民收入情況 11圖9 2005-2009貨物進(jìn)出口總額 12圖10 我國進(jìn)出口月度增速情況 13圖11 2006年以來我國CPI、PPI走勢(shì)情況 13圖12 月度信貸投放規(guī)模 19圖13 AFC的組成和反應(yīng)循環(huán)圖 21圖14 磷酸型燃料電池基本組成和反應(yīng)原理 26圖15 燃料電池應(yīng)用范圍 27圖16 燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖 30圖17 燃料電池汽車構(gòu)造示意圖 35圖18 富士通采用DFMC作燃料電池的筆記本電腦 35圖19 日立的PDA和使用的燃料電池 37圖20 2010年世界燃料電池市場結(jié)構(gòu)預(yù)測 50圖21 燃料電池成本構(gòu)成 58圖22 大連化物所DMFC筆記本電源 64圖23 行業(yè)競爭結(jié)構(gòu) 66圖24 產(chǎn)業(yè)生命周期 73圖25 日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“新一代車用電池未來規(guī)劃”圖 78圖26 通用第五代燃料電池系統(tǒng)與第四代系統(tǒng)對(duì)比 79圖27 豐田FCHV-adv汽車造型 80圖28 豐田FCHV-adv汽車結(jié)構(gòu)示意圖 82圖29 燃料電池車“B-Cell”車內(nèi)馬達(dá)及燃料電池組 82圖30 車內(nèi)配備2個(gè)貯氫罐,不僅提高了充氫壓力,而且增大了容量 84圖31 燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈 87圖32 2008年12月-2009年12月汽車產(chǎn)銷走勢(shì)圖 98圖33 飛馳綠能制氫加氫站 98圖34 清華大學(xué)燃料電池大巴車在氫站加氫 第一章燃料電池行業(yè)基本情況第一節(jié)燃料電池的定義及分類簡單地說,燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等,像一個(gè)蓄電池,但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠”。它是一種電池,但不需用昂貴的金屬而只用便宜的燃料來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。這些燃料的化學(xué)能也通過一個(gè)步驟就變?yōu)殡娔?,比通常通過兩步方式的能量損失少得多。于是,可以為人類提供的電量就大大地增加了。按照國民經(jīng)濟(jì)分類標(biāo)準(zhǔn),燃料電池行業(yè)是電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(代碼:39)下面的電池制造行業(yè)(代碼:3940)的子行業(yè)之一。燃料電池分類 分類方法 分類 按運(yùn)行機(jī)理分 酸性燃料電池,堿性燃料電池 按電解質(zhì)種類不同 堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)及質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)等 按燃料類型分 氫氣、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有機(jī)燃料,汽油、柴油和天然氣等氣體燃料,有機(jī)燃料和氣體燃料必須經(jīng)過重整器“重整”為氫氣后,才能成為燃料電池的燃料。 按燃料電池工作溫度分 有低溫型,溫度低于200℃;中溫型,溫度為200~750℃;高溫型,溫度高于750℃數(shù)據(jù)來源:世經(jīng)未來整理第二節(jié)燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程一、國外燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程發(fā)達(dá)國家都將大型燃料電池的開發(fā)作為重點(diǎn)研究項(xiàng)目,企業(yè)界也紛紛斥以巨資,從事燃料電池技術(shù)的研究與開發(fā),現(xiàn)在已取得了許多重要成果,使得燃料電池即將取代傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)及內(nèi)燃機(jī)而廣泛應(yīng)用于發(fā)電及汽車上。值得注意的是這種重要的新型發(fā)電方式可以大大降低空氣污染及解決電力供應(yīng)、電網(wǎng)調(diào)峰問題,2MW、4.5MW、11MW成套燃料電池發(fā)電設(shè)備已進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn),各等級(jí)的燃料電池發(fā)電廠相繼在一些發(fā)達(dá)國家建成。燃料電池的發(fā)展創(chuàng)新將如百年前內(nèi)燃機(jī)技術(shù)突破取代人力造成工業(yè)革命,也像電腦的發(fā)明普及取代人力的運(yùn)算繪圖及文書處理的電腦革命,又如網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展改變了人們生活習(xí)慣的信息革命。燃料電池的高效率、無污染、建設(shè)周期短、易維護(hù)以及低成本的潛能將引爆21世紀(jì)新能源與環(huán)保的綠色革命。如今,在北美、日本和歐洲,燃料電池發(fā)電正以急起直追的勢(shì)頭快步進(jìn)入工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的階段,將成為21世紀(jì)繼火電、水電、核電后的第四代發(fā)電方式。燃料電池技術(shù)在國外的迅猛發(fā)展必須引起我們的足夠重視,現(xiàn)在它已是能源、電力行業(yè)不得不正視的課題。受1973年世界性石油危機(jī)以及美國PAFC研發(fā)的影響,日本決定開發(fā)各種類型的燃料電池,PAFC作為大型節(jié)能發(fā)電技術(shù)由新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)進(jìn)行開發(fā)。自1981年起,進(jìn)行了1000kW現(xiàn)場型PAFC發(fā)電裝置的研究和開發(fā)。1986年又開展了200kW現(xiàn)場性發(fā)電裝置的開發(fā),以適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)或商業(yè)用的PAFC發(fā)電裝置。富士電機(jī)公司是目前日本最大的PAFC電池堆供應(yīng)商。截至1992年,該公司已向國內(nèi)外供應(yīng)了17套PAFC示范裝置,富士電機(jī)在1997年3月完成了分散型5MW設(shè)備的運(yùn)行研究。作為現(xiàn)場用設(shè)備已有50kW、100kW及500kW總計(jì)88種設(shè)備投入使用。下表所示為富士電機(jī)公司已交貨的發(fā)電裝置運(yùn)行情況,到1998年止有的已超過了目標(biāo)壽命4萬小時(shí)。富士電機(jī)公司生產(chǎn)的現(xiàn)場用PAFC燃料電池的運(yùn)行情況 容量 臺(tái)數(shù) 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間 最長累計(jì) 最長連續(xù) >1萬h >2萬h >3萬h 50kW 66 1018411 33655 7098 54 15 4 100kW 19 274051 35607 6926 11 4 3 500kW 3 43437 16910 4214 3 0 0在美國,PlugPower公司是最大的質(zhì)子交換膜燃料電池開發(fā)公司,他們的目標(biāo)是開發(fā)、制造適合于居民和汽車用經(jīng)濟(jì)型燃料電池系統(tǒng)。1997年,PlugPower模塊第一個(gè)成功地將汽油轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏ΑW罱?,PlugPower公司開發(fā)出它的專利產(chǎn)品PlugPower7000居民家用分散型電源系統(tǒng)。商業(yè)產(chǎn)品在2001年初推出。家用燃料電池的推出將使核電站、燃?xì)獍l(fā)電站面臨挑戰(zhàn),為了推廣這種產(chǎn)品,1999年2月,PlugPower公司和GEMicroGen成立了合資公司,產(chǎn)品改稱GEHomeGen7000,由GEMicroGen公司負(fù)責(zé)全球推廣。此產(chǎn)品將提供7kW的持續(xù)電力。GE/Plug公司宣稱其2001年初售價(jià)為$1500/kW。他們預(yù)計(jì)5年后,大量生產(chǎn)的燃料電池售價(jià)將降至$500/kW。假設(shè)有20萬戶家庭各安裝一個(gè)7kW的家用燃料電池發(fā)電裝置,其總和將接近一個(gè)核電機(jī)組的容量,這種分散型發(fā)電系統(tǒng)可用于尖峰用電的供給,又因分散式系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了電力的穩(wěn)定性,即使少數(shù)出現(xiàn)了故障,但整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)依然能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。50年代初,熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)由于其可以作為大規(guī)模民用發(fā)電裝置的前景而引起了世界范圍的重視。在這之后,MCFC發(fā)展的非???,它在電池材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面都得到了很大的改進(jìn),但電池的工作壽命并不理想。到了80年代,它已被作為第二代燃料電池,而成為近期實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)商品化燃料電池電站的主要研究目標(biāo),研制速度日益加快?,F(xiàn)在MCFC的主要研制者集中在美國、日本和西歐等國家。被稱為第三代燃料電池的SOFC正在積極的研制和開發(fā)中,它是正在興起的新型發(fā)電方式之一。美國是世界上最早研究SOFC的國家,而美國的西屋電氣公司所起的作用尤為重要,現(xiàn)已成為在SOFC研究方面最有權(quán)威的機(jī)構(gòu)。早在1962年,西屋電氣公司就以甲烷為燃料,在SOFC試驗(yàn)裝置上獲得電流,并指出烴類燃料在SOFC內(nèi)必須完成燃料的催化轉(zhuǎn)化與電化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)基礎(chǔ)過程,為SOFC的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此后10年間,該公司與OCR機(jī)構(gòu)協(xié)作,連接400個(gè)小圓筒型ZrO2-CaO電解質(zhì),試制100W電池,但此形式不便供大規(guī)模發(fā)電裝置應(yīng)用。80年代后,為了開辟新能源,緩解石油資源緊缺而帶來的能源危機(jī),SOFC研究得到蓬勃發(fā)展。西屋電氣公司將電化學(xué)氣相沉積技術(shù)應(yīng)用于SOFC的電解質(zhì)及電極薄膜制備過程,使電解質(zhì)層厚度減至微米級(jí),電池性能得到明顯提高,從而揭開了SOFC的研究嶄新的一頁。80年代中后期,它開始向研究大功率SOFC電池堆發(fā)展。1986年,400W管式SOFC電池組在田納西州運(yùn)行成功。1987年,又在日本東京、大阪煤氣公司各安裝了3kW級(jí)列管式SOFC發(fā)電機(jī)組,成功地進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn)長達(dá)5000h,標(biāo)志著SOFC研究從實(shí)驗(yàn)研究向商業(yè)發(fā)展。進(jìn)入90年代DOE機(jī)構(gòu)繼續(xù)投資給西屋電氣公司6400余萬美元,旨在開發(fā)出高轉(zhuǎn)化率、2MW級(jí)的SOFC發(fā)電機(jī)組。1992年兩臺(tái)25kW管型SOFC分別在日本大阪、美國南加州進(jìn)行了幾千小時(shí)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行。從1995年起,西屋電氣公司采用空氣電極作支撐管,取代了原先CaO穩(wěn)定的ZrO2支撐管,簡化了SOFC的結(jié)構(gòu),使電池的功率密度提高了近3倍。該公司為荷蘭Utilies公司建造100kW管式SOFC系統(tǒng),能量總利用率達(dá)到75%,已經(jīng)正式投入使用。目前,SiemensWestinghouse宣布有兩座250kWSOFC示范電廠很快將在挪威和加拿大的多倫多附近建成。二、國內(nèi)燃料電池行業(yè)發(fā)展歷程我國對(duì)燃料電池的研究較發(fā)達(dá)國家起步較晚,曾在70年代前后因航天工業(yè)的需要掀起了第一次研發(fā)熱潮,后因國家戰(zhàn)略調(diào)整而基本停止研究。而近二十年可以說是我國燃料電池的大發(fā)展時(shí)期,不僅PEMFC基本達(dá)到國際先進(jìn)水平,SOFC、DAFC和MCFC也取得了許多重大突破?!捌呶濉逼陂g,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所1990年承擔(dān)了中科院PEMFC研究任務(wù),1993年開始進(jìn)行直接甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池(DMDC)的研究。電力工業(yè)部哈爾濱電站成套設(shè)備研究所于1991年研制出由7個(gè)單電池組成的MCFC原理性電池?!鞍宋濉逼陂g,中科院大連化學(xué)物理所、上海硅酸鹽研究所、化工冶金研究所及清華大學(xué)等國內(nèi)十幾個(gè)單位進(jìn)行了與SOFC有關(guān)的研究?!熬盼濉逼陂g,國家科技部與中科院將燃料電池技術(shù)列入當(dāng)期科技攻關(guān)計(jì)劃,投資規(guī)模逾1億元,開始進(jìn)入燃料電池研究的第二個(gè)高潮時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期,質(zhì)子交換膜燃料電池被列為重點(diǎn),以大連化學(xué)物理研究所為牽頭單位,在中國全面開展了質(zhì)子交換膜燃料電池的電池材料與電池系統(tǒng)的研究,并組裝了多臺(tái)百瓦、1kw-2kw、5kw和25kw電池組與電池系統(tǒng)。5kw電池組包括內(nèi)增濕部分其重量比功率為100W/kg,體積比功率為300W/L。“十五”期間,我國“863”計(jì)劃曾撥款8.8億元用于支持混合電動(dòng)車和燃料電池汽車的研發(fā);主要承擔(dān)單位包括大連化學(xué)物理研究所、同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)和上海神力科技公司、上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司、北京世紀(jì)富源燃料電池有限公司、北京飛馳綠能技術(shù)有限公司以及大連新源動(dòng)力有限公司等。與此同時(shí),“973”計(jì)劃撥款約3000萬元用于儲(chǔ)氫技術(shù)、質(zhì)子交換膜和催化劑的研發(fā);主要承擔(dān)單位包括清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院,浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、香港大學(xué)等。也正是在這個(gè)時(shí)期,中國已與全球環(huán)境基金/聯(lián)合國發(fā)展計(jì)劃署成立了燃料電池合作項(xiàng)目,共同提供約1.98萬美元的資金支持中國燃料電池項(xiàng)目開發(fā)?!笆晃濉逼陂g,我國“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和科技支撐計(jì)劃等重大科技項(xiàng)目對(duì)制氫、儲(chǔ)氫和加氫技術(shù)、燃料電池及其部件和原材料技術(shù)的研發(fā)繼續(xù)給予經(jīng)費(fèi)支持。其中,燃料電池技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括:質(zhì)子交換膜燃料電池低鉑載量膜電極技術(shù);質(zhì)子交換膜燃料電池水平衡氣體擴(kuò)散層技術(shù);陰極支撐型中溫固體氧化物燃料電池技術(shù);熔融碳酸鹽燃料電池關(guān)鍵技術(shù);其他新型燃料電池技術(shù)。截至目前,我國在燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)取得了許多突破性進(jìn)展,不僅開發(fā)出了60kw、75kw等多種規(guī)格的質(zhì)子交換膜燃料電池組,而且開發(fā)出了電動(dòng)轎車用凈輸出40kw、城市客車用凈輸出100kw燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),使中國的燃料電池技術(shù)跨入世界先進(jìn)國家行列。近二十年來,我國燃料電池領(lǐng)域的探索基本涵蓋了所有技術(shù)類型,但從研究投入、成果和參與單位的數(shù)量上來看,主要以PEMFC和SOFC為主,DAFC和MCFC為輔,而對(duì)AFC和PAFC的研究較少。分類型來看,我國在AFC和PAFC的研究方面主要局限于催化劑材料的制備和性能分析,尚沒有開展系統(tǒng)集成方面研究工作。我國從90年代初才開始MCFC的研究工作,目前已具備了研制數(shù)十KW級(jí)熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力。我國從事研發(fā)的單位主要由中國科學(xué)院大連化物所、上海交通大學(xué)和北京科技大學(xué)等。在“八五”、“九五”期間我國已有十幾個(gè)單位進(jìn)行了SOFC相關(guān)技術(shù)的研究,如大連化物所、中科院上海硅酸鹽研究生、中國科技大學(xué)等。在材料和部件、工藝方面都取得了較大進(jìn)展。目前我國已具備了研制數(shù)KW級(jí)固體氧化燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能力。我國質(zhì)子交換膜燃料電池自行車已研制成功,現(xiàn)已開發(fā)出200W電動(dòng)自行車用燃料電池系統(tǒng)。百瓦級(jí)移動(dòng)動(dòng)力源和5KW移動(dòng)通訊基站動(dòng)力源也已開發(fā)成功。千瓦級(jí)電池系統(tǒng)作為動(dòng)力源,已成功地進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)。由6臺(tái)5KW電池組構(gòu)成的30KW電池系統(tǒng)已成功地用作中國首臺(tái)燃料電池輕型客車動(dòng)力源,裝車電池最大輸出功率達(dá)46KW。我國目前正在進(jìn)行大功率質(zhì)子交換膜燃料電池組的開發(fā)和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成的研究。第三節(jié)燃料電池行業(yè)發(fā)展前景燃料電池發(fā)電裝置每發(fā)電1000kWh排出的污染物小于1盎司,而常規(guī)燃燒裝置為25磅。2005年全球擁有50萬個(gè)固定的(靜止式)燃料電池裝置,到2010年,將有250萬戶家庭使用燃料電池,同時(shí)全球擁有60萬臺(tái)燃料電池汽車,占世界汽車生產(chǎn)量的1%。2005年,從事燃料電池開發(fā)的公司總投資額已超過10億美元。預(yù)計(jì)到2010年左右,燃料電池在價(jià)格上將具備與內(nèi)燃機(jī)競爭的能力。屆時(shí),美國市場上以燃料電池為動(dòng)力的機(jī)動(dòng)車將占美國汽車市場4%的份額,日本和西歐燃料電池汽車將分別占市場份額的4.5%和3.7%。到2020年,燃料電池汽車將占世界汽車市場的25%。美國新一代運(yùn)輸用汽車市場價(jià)值單位:百萬美元 1998年 2000年 2002年 2007年 2002-2007年年均增長率(%) 燃料電池汽車 0.55 1.10 2.25 47.6 84.1 混合型汽車 2.50 198.9 719.00 2293.0 26.1 全電動(dòng)汽車 1984.00 2264.0 2707.70 3627.0 6.0 合計(jì) 1987.05 2464.0 3428.95 5967.6 11.7燃料電池汽車市場雖然還不大,美國2002年為225萬美元,但5年內(nèi),年均增長率為84%,2007年達(dá)到4760萬美元。大多數(shù)汽車制造商都看好質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池汽車技術(shù)。車載燃料電池組件市場現(xiàn)為1.2億美元,但今后5年內(nèi),預(yù)計(jì)年均增長率為91%。據(jù)估計(jì),全球燃料電池市場到2011年將達(dá)到350億美元,2013年將達(dá)380億美元。靜止式燃料電池市場將從2008年20億美元增大到2013年100億美元,便攜式燃料電池市場2013年將達(dá)250億美元,汽車燃料電池市場將從2008年6億美元增大到2013年100億美元。第二章2009年燃料電池行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析第一節(jié)2009年宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析一、宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行(一)國民經(jīng)濟(jì)總體回升向好2009年全年國內(nèi)生產(chǎn)總值335353億元,按可比價(jià)格計(jì)算,比上年增長8.7%,增速比上年回落0.9個(gè)百分點(diǎn)。分季度看,一季度增長6.2%,二季度增長7.9%,三季度增長9.1%,四季度增長10.7%。分產(chǎn)業(yè)看,第一產(chǎn)業(yè)增加值35477億元,增長4.2%;第二產(chǎn)業(yè)增加值156958億元,增長9.5%;第三產(chǎn)業(yè)增加值142918億元,增長8.9%。第一產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重為10.6%,比上年下降0.1個(gè)百分點(diǎn);第二產(chǎn)業(yè)增加值比重為46.8%,下降0.7個(gè)百分點(diǎn);第三產(chǎn)業(yè)增加值比重為42.6%,上升0.8個(gè)百分點(diǎn)。從圖3看,經(jīng)濟(jì)增速呈現(xiàn)明顯的“V型”,在國家大規(guī)模經(jīng)濟(jì)刺激政策下,2009年我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)V型反彈。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局2005年以來我國年度GDP及其增長數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局2006年以來我國GDP季度增長情況同時(shí),經(jīng)濟(jì)增長的動(dòng)力也逐步趨向平衡:由政府財(cái)政刺激政策主導(dǎo)的投資增長在下半年開始逐步向房地產(chǎn)投資和私人部門投資需求過渡;出口在4季度也出現(xiàn)了明顯的恢復(fù);全年的消費(fèi)增長則穩(wěn)定在較高水平。其中,從12月的數(shù)據(jù)看,“三駕馬車”驅(qū)動(dòng)力也趨于平衡:當(dāng)月城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)增速回落至24.1%,而出口和社會(huì)消費(fèi)品零售增速則分別回升至17.7%和17.5%??紤]到世界經(jīng)濟(jì)見底反彈,2010年初在出口穩(wěn)步復(fù)蘇帶動(dòng)下,外需對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)將會(huì)由負(fù)轉(zhuǎn)正,內(nèi)外需對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)會(huì)更加平衡;而投資方面,房地產(chǎn)投資增速有望繼續(xù)走高,政府投資比例會(huì)有所下降,政府投資和民間投資也將會(huì)更加平衡。因此,預(yù)計(jì)2010年“三駕馬車”對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)和貢獻(xiàn)將更趨平衡,也更具備可持續(xù)性。但在經(jīng)濟(jì)快速復(fù)蘇的背景下,通貨膨脹和資產(chǎn)價(jià)格泡沫風(fēng)險(xiǎn)開始顯現(xiàn),產(chǎn)能過剩問題依然嚴(yán)峻,同時(shí),貨幣、財(cái)政政策調(diào)整、退出可能性增大,這是2010年經(jīng)濟(jì)增長面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)。2009年三大需求對(duì)GDP增長的貢獻(xiàn) 2009年 最終消費(fèi)對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率(%) 52.5 最終消費(fèi)對(duì)GDP的拉動(dòng)(百分點(diǎn)) 4.6 資本形成對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率(%) 92.3 資本形成對(duì)GDP的拉動(dòng)(百分點(diǎn)) 8.0 凈出口對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率(%) -44.8 凈出口對(duì)GDP的拉動(dòng)(百分點(diǎn)) -3.9 生產(chǎn)法GDP不變價(jià)增長速度(%) 8.7數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局(二)固定資產(chǎn)投資持續(xù)增長,年末顯著放緩2009年,城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資194139億元,增長30.5%,加快4.4個(gè)百分點(diǎn),比1-11月的32.1%顯著放緩,而12月單月城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資增速已經(jīng)回落至24.1%,由于政策重點(diǎn)指向了調(diào)結(jié)構(gòu),固定資產(chǎn)投資開始放緩。同時(shí),由于政策調(diào)控預(yù)期和年末的信貸收緊,房地產(chǎn)投資增速在四季度也有所回落。2007年以來城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況分產(chǎn)業(yè)來看,第一產(chǎn)業(yè)投資增長49.9%,第二產(chǎn)業(yè)投資增長26.8%,第三產(chǎn)業(yè)投資增長33.0%,第一產(chǎn)業(yè)投資增長明顯高于第二和第三產(chǎn)業(yè)。從全年來看,第一產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速下降幅度比較大,但在2010年1季度這種情況會(huì)隨著政府對(duì)強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)體制的建設(shè)和農(nóng)業(yè)投入力度的加大而有所改觀;第二產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速開始呈現(xiàn)出回升態(tài)勢(shì),隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)恢復(fù)和企業(yè)盈利能力的提高,投資意愿進(jìn)一步增強(qiáng),今年會(huì)繼續(xù)增長;第三產(chǎn)業(yè)在三季度前呈現(xiàn)出較快增長,而在四季度有所回落,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,第三產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速有望保持在較高水平。2003年以來分產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況伴隨著2009年工業(yè)企業(yè)利潤的好轉(zhuǎn)和企業(yè)家信心的提高,企業(yè)投資意愿進(jìn)一步增強(qiáng),并且積極財(cái)政政策進(jìn)一步延續(xù),因此我們認(rèn)為2010年投資仍將保持較快增長,但由于政策逐步回歸正常以及2009年基數(shù)效應(yīng),投資增速較09年會(huì)略有回落,投資結(jié)構(gòu)上也隨政策著力點(diǎn)的變化而有所調(diào)整。(三)工業(yè)生產(chǎn)逐漸加快2009年,規(guī)模以上工業(yè)增加值比上年增長11%,增速比上年回落1.9個(gè)百分點(diǎn)。其中,規(guī)模以上工業(yè)增加值一季度增長5.1%,二季度增長9.1%,三季度增長12.4%,四季度增長18%。分輕重工業(yè)看,重工業(yè)增長11.5%,輕工業(yè)增長9.7%。分地區(qū)看,東、中、西部地區(qū)分別增長9.7%、12.1%和15.5%。2006年以來工業(yè)增加值增速情況規(guī)模以上工業(yè)增加值年內(nèi)呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢(shì),11月、12月單月增速分別達(dá)19.2%和18.5%,已經(jīng)處于歷史較高水平。這與PMI處于56.6的景氣高點(diǎn)相符合,也預(yù)示著2010年一季度工業(yè)增速仍將在去年低基數(shù)的基礎(chǔ)上保持高位。四季度重工業(yè)增速超過20%,進(jìn)一步拉大與輕工業(yè)增速的差距,我們認(rèn)為這一方面由于去年同期重工業(yè)受危機(jī)影響較大,基數(shù)較低;另一方面則受到進(jìn)口、出口在四季度大幅回暖和消費(fèi)持續(xù)旺盛的帶動(dòng)。綜合全年來看,前三季度是投資和消費(fèi)帶動(dòng)工業(yè)走出低迷,四季度則是出口和消費(fèi)拉動(dòng)工業(yè)強(qiáng)勁增長。2008年以來工業(yè)增加值增速與PMI對(duì)比情況(四)消費(fèi)保持平穩(wěn)增長2009年全年社會(huì)消費(fèi)品零售總額125343億元,比上年增長15.5%;扣除價(jià)格因素,實(shí)際增長16.9%,比2008年加快2.1個(gè)百分點(diǎn)。其中,受到汽車補(bǔ)貼等促消費(fèi)政策和房地產(chǎn)市場火爆銷售的影響,汽車、家具、建材消費(fèi)最為強(qiáng)勁,同比增長達(dá)32.3%,35.5%,26.6%,遠(yuǎn)超平均水平,表明消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)提速。2007年以來國內(nèi)名義消費(fèi)增速情況2009年,居民收入實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長,有利于消費(fèi)的穩(wěn)定增長。全年城鎮(zhèn)居民家庭人均總收入18858元,其中城鎮(zhèn)居民人均可支配收入17175元,比上年增長8.8%,扣除價(jià)格因素,實(shí)際增長9.8%。農(nóng)村居民人均純收入5153元,比上年增長8.2%,扣除價(jià)格因素,實(shí)際增長8.5%。2003年以來國內(nèi)居民收入情況鑒于2010年進(jìn)一步推進(jìn)的消費(fèi)刺激政策和進(jìn)一步深化的分配制度改革,可以預(yù)期,旺盛的消費(fèi)仍將在2010年延續(xù)和提升,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的拉動(dòng)貢獻(xiàn)增加。(五)進(jìn)出口總額全年下降,自11月份由降轉(zhuǎn)升2009年我國對(duì)外貿(mào)易累計(jì)進(jìn)出口總值為22072.7億美元,比2008年(下同)下降13.9%,略高于2007年的貿(mào)易總值。其中出口12016.7億美元,下降16%;進(jìn)口10056億美元,下降11.2%。全年貿(mào)易順差1960.7億美元,減少34.2%。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局2005-2009貨物進(jìn)出口總額11月份進(jìn)出口總額同比漲幅由負(fù)轉(zhuǎn)正,當(dāng)月增長9.8%,12月份外貿(mào)進(jìn)出口呈現(xiàn)恢復(fù)性強(qiáng)勁反彈,進(jìn)出口總值2430.2億美元,同比增長32.7%,環(huán)比增長16.7%;其中出口1307.3億美元,為歷史上月度出口值的第四高位,同比增長17.7%,環(huán)比增長15%;進(jìn)口1122.9億美元,創(chuàng)造了月度進(jìn)口值的歷史新高,同比增長55.9%,環(huán)比增長18.8%。當(dāng)月貿(mào)易順差184.4億美元,同比減少52.8%。我國進(jìn)出口月度增速情況12月份中國出口增速遠(yuǎn)超市場預(yù)期,反映境外市場正在快速回升,也反映了中國的主要出口伙伴美國和歐盟等經(jīng)濟(jì)體也正在經(jīng)歷快速的回升,印證了此前美國失業(yè)率的小幅回落可能將會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)性回落。經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的這種變化將會(huì)增加物價(jià)上升的壓力,由此各國政策退出的時(shí)點(diǎn)可能會(huì)提前。但美國等經(jīng)濟(jì)體失業(yè)率仍處于高位,隨著中國出口增速的快速回升,貿(mào)易摩擦將進(jìn)一步加劇,這也會(huì)對(duì)中國出口形成抑制。與出口的變化相似,中國進(jìn)口增速也遠(yuǎn)超市場預(yù)期,顯示中國國內(nèi)需求持續(xù)強(qiáng)勁,我們認(rèn)為2009年中國擴(kuò)張性的政策效果仍將延續(xù),隨著出口的轉(zhuǎn)好,擴(kuò)內(nèi)需的政策需求將有所減弱,國內(nèi)政策收縮力度將有所增強(qiáng)。(六)居民消費(fèi)價(jià)格和生產(chǎn)價(jià)格全年下降,年底出現(xiàn)上升2009年居民消費(fèi)價(jià)格比上年下降0.7%。其中,城市下降0.9%,農(nóng)村下降0.3%。分類別看,八大類商品價(jià)格四漲四落:煙酒及用品上漲1.5%,醫(yī)療保健和個(gè)人用品上漲1.2%,食品上漲0.7%,家庭設(shè)備用品及維修服務(wù)上漲0.2%;居住下降3.6%,交通和通信下降2.4%,衣著下降2.0%,娛樂教育文化用品及服務(wù)下降0.7%。居民消費(fèi)價(jià)格11月份同比漲幅由負(fù)轉(zhuǎn)正,當(dāng)月上漲0.6%,12月份上漲1.9%。全年工業(yè)品出廠價(jià)格下降5.4%,12月份由負(fù)轉(zhuǎn)正,當(dāng)月上漲1.7%。全年原材料、燃料、動(dòng)力購進(jìn)價(jià)格下降7.9%;商品零售價(jià)格下降1.2%。數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計(jì)局2006年以來我國CPI、PPI走勢(shì)情況二、金融運(yùn)行及財(cái)政和貨幣政策(一)金融運(yùn)行貨幣供應(yīng)方面,2009年12月末廣義貨幣(M2)余額60.6萬億元,比上年末增長27.7%,增幅同比加快9.9個(gè)百分點(diǎn);狹義貨幣(M1)22.0萬億元,增長32.4%,加快23.3個(gè)百分點(diǎn);市場貨幣流通量(M0)38246億元,增長11.8%,回落0.9個(gè)百分點(diǎn)。信貸方面,2009年金融機(jī)構(gòu)本外幣新增貸款9.4萬億元,同比增長96%。其中,中長期貸款累計(jì)新增7.1萬億元,約占全年新增貸款的76%。從新增貸款的流向看,排名前三位的是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、房地產(chǎn)及工業(yè)行業(yè)。2009年基礎(chǔ)設(shè)施主要行業(yè)本外幣中長期貸款累計(jì)新增2.5萬億元;而房地產(chǎn)開發(fā)貸款累計(jì)新增5764億元,個(gè)人消費(fèi)性住房貸款累計(jì)新增1.4萬億元,這兩項(xiàng)貸款占比超過全年金融機(jī)構(gòu)本外幣新增貸款的21%;另外,工業(yè)中長期貸款新增1萬億元。月度信貸投放規(guī)模人民幣匯率方面,2009年我國的人民幣匯率政策是:繼續(xù)完善人民幣匯率形成機(jī)制改革,進(jìn)一步發(fā)揮市場供求在匯率形成中的基礎(chǔ)性作用,保持人民幣匯率在合理均衡水平上的基本穩(wěn)定。由于人民幣匯率的變動(dòng),對(duì)我國經(jīng)濟(jì)的多方面將產(chǎn)生不同的影響,其變動(dòng)也受到多種因素的制約,所以人民幣匯率政策以保持穩(wěn)定為主。2009年10月以來,外界對(duì)于人民幣升值壓力顯著加大,不僅來自于發(fā)達(dá)國家,也來自于國際組織和發(fā)展中國家。發(fā)展中國家的呼吁無疑加大了人民幣升值壓力,以海外人民幣NDF市場為例,目前蘊(yùn)含的人民幣未來12個(gè)月升值預(yù)期已上升至3.5%。預(yù)計(jì)明年1季度中國出口同比增長明顯復(fù)蘇之際,人民幣將恢復(fù)升值。(二)未來政策趨于收緊從目前財(cái)政政策出臺(tái)的形勢(shì)看,政策開始有節(jié)奏收緊。消費(fèi)方面,12月9日,國務(wù)院總理溫家寶主持召開的國務(wù)院常務(wù)會(huì)議基本為明年的消費(fèi)政策定調(diào),除將二手房出售營業(yè)稅征免時(shí)限由2年恢復(fù)到5年、1.6升以下小排量乘用車車輛購置稅減征率提高至7.5%之外,其他優(yōu)惠政策一律延續(xù)。但房地產(chǎn)領(lǐng)域是個(gè)例外,針對(duì)高房價(jià),中央連續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)針對(duì)規(guī)范土地出讓和抑制投機(jī)性購房的政策,并提高了存款準(zhǔn)備金,這有效的遏制了投資性和投機(jī)性需求,但房地產(chǎn)政策依然未觸及地方土地財(cái)政,在開發(fā)商沒有降價(jià)動(dòng)力,房價(jià)居高不下、樓市泡沫顯現(xiàn)的情況下,政策會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)向引起高房價(jià)的這一根本,值得期待。從投資看,前11月固定資產(chǎn)投資一直保持30%以上的增速,但12月,固定資產(chǎn)投資回落至24.1%,比上月下降0.2個(gè)百分點(diǎn),比5月的高點(diǎn)回落14.6個(gè)百分點(diǎn)。這同政府控制信貸、規(guī)范地方政府融資行為、抑制房價(jià)的行為密不可分。在4萬億的投資計(jì)劃中,2010年新增中央投資計(jì)劃安排5885億元,但在2009年經(jīng)濟(jì)V型反彈后,這一計(jì)劃能否得到落實(shí)也存在很大的不確定性。從貨幣政策看,央行提早加息的可能性在加大。最近政策收縮的力度和時(shí)間部分的超出預(yù)期,顯然政府在宏觀調(diào)控方面正在表現(xiàn)出更多的前瞻性;而且物價(jià)的上漲也有所加快。從通脹的變化和政府調(diào)控表現(xiàn)出的前瞻性來看,央行提早加息的可能性正在上升;雖然從防范熱錢的角度出發(fā),央行不應(yīng)當(dāng)在美聯(lián)儲(chǔ)加息之前加息。第二節(jié)2009年燃料電池行業(yè)政策環(huán)境分析一、重點(diǎn)政策匯總2009年來,國家頒布的與燃料電池行業(yè)相關(guān)的政策中,最主要的就是促進(jìn)燃料電車汽車等新能源汽車行業(yè)的發(fā)展,擴(kuò)大新能源汽車的需求,對(duì)相關(guān)產(chǎn)品提供補(bǔ)貼。2009年燃料電池行業(yè)相關(guān)政策匯總 時(shí)間 政策名稱 政策思路 2009.01 財(cái)政部、科技部公布《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》 新能源汽車示范推廣 2009.03 國務(wù)院辦公廳出臺(tái)《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》 支持大中城市示范推廣燃料電池汽車等新能源汽車 2009.03 北京新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式開始運(yùn)行 整合國內(nèi)新能源領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)資源 2009.06 工業(yè)和信息化部發(fā)布《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》 新能源汽車行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控 2009.08 《鼓勵(lì)進(jìn)口技術(shù)和產(chǎn)品目錄(2009年版)》 擴(kuò)大先進(jìn)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備及元器件和重要資源性產(chǎn)品、原材料進(jìn)口 2009.12 《關(guān)于促進(jìn)上海新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策規(guī)定》 促進(jìn)燃料汽車等新能源汽車發(fā)展的地方政策 2009.12 國務(wù)院總理溫家寶主持召開國務(wù)院常務(wù)會(huì)議,決定2010年將節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)城市由13個(gè)擴(kuò)大到20個(gè) 新能源汽車示范推廣試點(diǎn)擴(kuò)大數(shù)據(jù)來源:相關(guān)部委、世經(jīng)未來整理二、重點(diǎn)政策及重大事件分析(一)財(cái)政部、科技部公布《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》2009年1月23日,財(cái)政部、科技部公布了《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》,決定在北京、上海、重慶、長春、大連、杭州、濟(jì)南、武漢、深圳、合肥、長沙、昆明、南昌13個(gè)城市開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作。辦法指出,以財(cái)政政策鼓勵(lì)在公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域率先推廣使用節(jié)能與新能源汽車,對(duì)使用單位購買節(jié)能與新能源汽車給予補(bǔ)助。其中,中央財(cái)政重點(diǎn)對(duì)購置節(jié)能與新能源汽車給予補(bǔ)助,地方財(cái)政重點(diǎn)對(duì)相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)給予補(bǔ)助。這次財(cái)政支持的節(jié)能與新能源汽車主要指混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車。具體來看,乘用車和輕型商用車中,混合動(dòng)力汽車按照節(jié)油率分為五檔補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),最高每輛車補(bǔ)貼5萬元,純電動(dòng)汽車每輛補(bǔ)貼6萬元,燃料電池汽車每輛補(bǔ)貼25萬元。十米以上城市公交客車另有標(biāo)準(zhǔn),其中混合動(dòng)力客車分為使用鉛酸電池混合動(dòng)力系統(tǒng)和使用鎳氫電池、鋰離子電池混合動(dòng)力系統(tǒng)兩類,最高補(bǔ)貼額分別為每輛8萬元和42萬元;純電動(dòng)客車每輛補(bǔ)貼50萬元,燃料電池客車每輛補(bǔ)貼60萬元。辦法還規(guī)定,示范推廣的節(jié)能與新能源汽車與同類傳統(tǒng)車型相比必須符合一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):混合動(dòng)力乘用車和輕型商務(wù)車節(jié)油率須達(dá)到5%以上,混合動(dòng)力客車節(jié)油率須達(dá)到10%以上。同時(shí),生產(chǎn)企業(yè)對(duì)動(dòng)力蓄電池等關(guān)鍵零部件必須提供不低于3年或15萬公里(以先到者為準(zhǔn))的質(zhì)保期限。據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)多家汽車企業(yè)已涉足新能源車,部分車型已推向市場,但表現(xiàn)不佳。豐田普銳斯,本田混合動(dòng)力思域、比亞迪雙模電動(dòng)車等都由于高價(jià)陷入銷量僵局,辦法的出臺(tái)將有效改善這一局面,促進(jìn)節(jié)能與新能源汽車向規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。政策點(diǎn)評(píng):當(dāng)前,我國節(jié)能與新能源汽車正處于從研發(fā)向規(guī)模產(chǎn)業(yè)化過渡的重要關(guān)頭。新能源汽車作為一種新的技術(shù)發(fā)展方向,在真正大規(guī)模市場化、產(chǎn)業(yè)化之前,還存在著車輛成本高、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、基礎(chǔ)設(shè)施不健全等諸多困難。因此,有必要通過政策引導(dǎo)加強(qiáng)我國節(jié)能與新能源汽車的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,組織進(jìn)行大規(guī)模的示范運(yùn)行,考核產(chǎn)品、培育市場、完善產(chǎn)業(yè)鏈、降低成本,使我國自主創(chuàng)新的節(jié)能與新能源汽車逐步發(fā)展成為有競爭力的產(chǎn)品,加快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。燃料電池汽車是燃料電池行業(yè)的主要下游行業(yè)之一,而燃料電池汽車作為新能源汽車的一部分受到了國家政策的大力支持。在國家對(duì)新能源汽車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)中,燃料電池汽車相對(duì)于其他新能源汽車而言補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)較高,具體來看,乘用車和輕型商用車中,燃料電池汽車每輛補(bǔ)貼25萬元,十米以上城市公交燃料電池客車每輛補(bǔ)貼60萬元。盡管這與燃料電池汽車成本較高不無關(guān)系,也說明了國家對(duì)燃料電池汽車的重視。(二)國務(wù)院辦公廳公布《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》2009年3月20日,國務(wù)院辦公廳公布《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》。這是十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃中最早頒布的一個(gè),也是最早交出令人振奮答卷的一個(gè)?!兑?guī)劃》著重?cái)U(kuò)內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu),政策非常明確,看得見“真金白銀”?!兑?guī)劃》中提出的調(diào)整和振興,主要有四個(gè)方面的內(nèi)容:一是市場結(jié)構(gòu)的調(diào)整?!兑?guī)劃》明確提出開展“汽車下鄉(xiāng)”,開拓農(nóng)村市場,這一措施對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到了非常重要的作用。目前,開拓汽車農(nóng)村市場的第一步目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),農(nóng)村銷售網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步建立,銷售勢(shì)頭越來越好。二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整?!兑?guī)劃》中提出:“改造現(xiàn)有生產(chǎn)能力,形成50萬輛純電動(dòng)、充電式混合動(dòng)力和普通型混合動(dòng)力等新能源汽車產(chǎn)能,新能源汽車銷量占乘用車銷售總量的5%左右。主要乘用車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具有通過認(rèn)證的新能源汽車產(chǎn)品。”在這方面,2009年開了好頭,已經(jīng)在13個(gè)城市進(jìn)行了新能源汽車“十城千輛”的示范性試點(diǎn)。三是技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。規(guī)劃中提出,擴(kuò)大自主品牌的汽車市場比例,達(dá)到“自主品牌乘用車國內(nèi)市場份額超過40%,其中轎車超過30%”的目標(biāo)。受益于購置稅優(yōu)惠和“汽車下鄉(xiāng)”等措施,2009年我國自主品牌乘用車共銷售457.70萬輛,占乘用車銷售總量的44%,在轎車領(lǐng)域的市場份額也超過了30%,《規(guī)劃》目標(biāo)提前實(shí)現(xiàn)。四是產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。《規(guī)劃》中提出,通過兼并重組,形成2至3家產(chǎn)銷規(guī)模超過200萬輛的大型汽車企業(yè)集團(tuán),4至5家產(chǎn)銷規(guī)模超過100萬輛的汽車企業(yè)集團(tuán),產(chǎn)銷規(guī)模占市場份額90%以上的汽車企業(yè)集團(tuán)數(shù)量由目前的14家減少到10家以內(nèi)。從2009年的情況來看,上汽集團(tuán)產(chǎn)銷規(guī)模已經(jīng)突破200萬輛,一汽和東風(fēng)都接近200萬輛,重組后的長安集團(tuán)也達(dá)到了170多萬輛,北汽集團(tuán)提前實(shí)現(xiàn)了百萬輛的目標(biāo),這5家企業(yè)集團(tuán)的銷量占銷售總量的71%,比上年提高了9個(gè)百分點(diǎn),產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高?!兑?guī)劃》提出的這一目標(biāo),有望在2011年達(dá)到。政策點(diǎn)評(píng):《規(guī)劃》對(duì)燃料電車汽車等新能源汽車的支持主要體現(xiàn)在資金、技術(shù)和政策重視等三個(gè)方面。在資金方面,提出啟動(dòng)國家節(jié)能和新能源汽車示范工程,由中央財(cái)政安排資金給予補(bǔ)貼,支持大中城市示范推廣混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等節(jié)能和新能源汽車。技術(shù)方面,提出推動(dòng)純電動(dòng)汽車、充電式混合動(dòng)力汽車及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化,掌握新能源汽車的專用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力模塊(電機(jī)、電池及管理系統(tǒng)等)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術(shù);建立動(dòng)力模塊生產(chǎn)體系,形成10億安時(shí)(Ah)車用高性能單體動(dòng)力電池生產(chǎn)能力;發(fā)展普通型混合動(dòng)力汽車和新燃料汽車專用部件。(三)新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則作為新能源汽車的生產(chǎn)準(zhǔn)入管理部門,工信部對(duì)2007年10月6日發(fā)布的新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則進(jìn)行了修訂,并于2009年6月發(fā)布了新版的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》。規(guī)則的調(diào)整主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:第一,規(guī)則強(qiáng)調(diào)關(guān)注一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的形成,注重研發(fā)能力的培養(yǎng)和提高,要求生產(chǎn)企業(yè)至少掌握車載能源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三大系統(tǒng)中一個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)。第二,規(guī)則還針對(duì)新能源新產(chǎn)品設(shè)計(jì)了多種靈活政策,以鼓勵(lì)研發(fā)和使用。其中,一是要針對(duì)新能源汽車所采用技術(shù)方案的多樣性,根據(jù)新能源汽車整車系統(tǒng)及關(guān)鍵總成技術(shù)的成熟程度,國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善程度,以及產(chǎn)業(yè)化程度的不同情況,將其分為起步期、發(fā)展期、成熟期三個(gè)不同階段,分別實(shí)施不同的管理制度,并在條件成熟時(shí)將對(duì)三個(gè)階段重新調(diào)整劃分;二是允許改裝車企業(yè)自制新能源汽車底盤;三是在國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完備的條件下,允許按照經(jīng)過審查機(jī)關(guān)審議和確認(rèn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)產(chǎn)品;四是針對(duì)新能源汽車產(chǎn)量較小情況,在生產(chǎn)條件上適量給予放松。第三,規(guī)則充分注意到保護(hù)用戶和第三者的利益,將風(fēng)險(xiǎn)控制在最小的范圍內(nèi)。由于新能源汽車的技術(shù)、安全等方面有可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定性,對(duì)起步期和發(fā)展期的產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、示范運(yùn)行的區(qū)域以及銷售區(qū)域、售后服務(wù)承諾、產(chǎn)品質(zhì)量和安全跟蹤等方面進(jìn)行了一定的限制。政策點(diǎn)評(píng):《規(guī)則》對(duì)新能源汽車提出了明確的定義,提出新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車(BEV,包括太陽能汽車)、燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源(如高效儲(chǔ)能器、二甲醚)汽車等各類別產(chǎn)品。根據(jù)新能源汽車整車、系統(tǒng)及關(guān)鍵總成技術(shù)成熟程度、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善程度以及產(chǎn)業(yè)化程度的不同,將其分為起步期、發(fā)展期、成熟期三個(gè)不同的技術(shù)階段。從《規(guī)劃》對(duì)這三個(gè)不同技術(shù)階段的定義來看,燃料電池汽車尚處于從起步期向發(fā)展期的過渡階段。盡管大批新能源轎車已開始量產(chǎn),但是成本問題仍然是阻礙新能源車輛進(jìn)入市場的重要原因之一。雖然新能源汽車有利節(jié)能環(huán)保,但是目前這類車的造價(jià)依然很高。比如燃料電池客車的單車造價(jià)在300萬元左右,燃料電池轎車的單車成本也在100多萬元,而混合動(dòng)力轎車也要比普通汽車貴幾千到幾萬元。以一款1.5升排量的傳統(tǒng)轎車為例,按照目前國內(nèi)的車市行情,1.5升排量的傳統(tǒng)轎車價(jià)格不會(huì)超過15萬元,而豐田1.5L普銳斯的價(jià)格卻近30萬元;同樣使用93號(hào)汽油,一輛傳統(tǒng)家用汽車行駛15萬公里需要花費(fèi)的燃油費(fèi)用約為7萬元,而一輛混合動(dòng)力汽車15萬公里需要花費(fèi)的燃油費(fèi)用約為3萬元。三、政策未來發(fā)展趨勢(shì)目前,燃料電池行業(yè)相關(guān)的政策主要涉及燃料電池汽車的示范與推廣等方面,燃料電車汽車的發(fā)展是燃料電池行業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域,而燃料電池發(fā)電則由于受到多方面制約而尚處于試驗(yàn)階段,商業(yè)化運(yùn)用在未來十年很有可能逐步開始。與燃料電池汽車相關(guān)的主要政策發(fā)展趨勢(shì)是:一是繼續(xù)推進(jìn)新能源汽車購買補(bǔ)貼政策,并為私人購車優(yōu)惠松綁。私人購買新能源汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)有望于1月公布,推行私人購買節(jié)能與新能源汽車補(bǔ)貼政策。補(bǔ)貼幅度和標(biāo)準(zhǔn)將接近公共服務(wù)領(lǐng)域購買新能源車的補(bǔ)貼辦法。未來新能源汽車補(bǔ)貼政策的范圍和力度有望加強(qiáng),以進(jìn)一步推動(dòng)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。二是新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。該規(guī)劃最遲于2010年3月將正式對(duì)外公布,規(guī)劃中將明確指出中國新能源汽車業(yè)的各階段及各環(huán)節(jié)發(fā)展目標(biāo),如將關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率掛鉤。此外,針對(duì)新能源汽車發(fā)展的5項(xiàng)配套扶持措施也在籌劃中。新能源汽車發(fā)展規(guī)劃的頒布將為我國包括燃料電池汽車在內(nèi)的新能源汽車的發(fā)展設(shè)定時(shí)間表,有利于加快新能源汽車的發(fā)展速度。三是明確新能源汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在組織制定新能源汽車的性能條件標(biāo)準(zhǔn),以搶占世界標(biāo)準(zhǔn)這一制高點(diǎn)。據(jù)了解,聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)將于2010年3月重新修訂全球汽車標(biāo)準(zhǔn),其中包括混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車的全球統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)。目前勝算最大的為日本的安全標(biāo)準(zhǔn)方案。第三節(jié)2009年燃料電池行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析一、各種燃料電池的主要原理和特點(diǎn)(一)堿性燃料電池(AlkalineFuelCell,AFC)堿性燃料電池是以堿性溶液為電解質(zhì),將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,是最早獲得應(yīng)用的燃料電池,由于其電解質(zhì)必須是堿性溶液,一般采用35%-45%的KOH或NaOH溶液作為電解質(zhì),因此而得名堿性燃料電池。該技術(shù)也是發(fā)展最快的一種燃料電池,主要為空間任務(wù),包括航天飛機(jī)提供動(dòng)力和飲用水。在1973年的阿波羅登月飛船上成為其主電源。在AFC中,濃KOH溶液既當(dāng)作電解液,又作為冷卻劑。它起到從陰極到陽極傳遞OH-的作用,氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,以其成本低,易溶解,腐蝕性低,而成為首選電解質(zhì)。AFC的組成和反應(yīng)循環(huán)圖AFC的催化劑主要用貴金屬鉑、鈀、金、銀和過渡金屬鎳、鈷、錳等。電池的工作溫度一般為80攝氏度,一些新型設(shè)計(jì)可以將其工作溫度降低到23-70度,因此,它們的啟動(dòng)也很快,但其電力密度卻比質(zhì)子交換膜燃料電池的密度低十來倍,在汽車中使用顯得相當(dāng)笨拙。不過,它們是燃料電池中生產(chǎn)成本最低的一種電池,因此可用于小型的固定發(fā)電裝置。堿性燃料電池對(duì)能污染催化劑的一氧化碳和其它雜質(zhì)也非常敏感。此外,其原料不能含有一氧化碳,因?yàn)橐谎趸寄芘c氫氧化鉀電解質(zhì)反應(yīng)生成碳酸鉀,降低電池的性能。AFC的優(yōu)點(diǎn)是:(1)效率高,因?yàn)檠踉趬A性介質(zhì)中的還原反應(yīng)比其他酸性介質(zhì)高;(2)因?yàn)槭菈A性介質(zhì),可以用非鉑催化劑;(3)因工作溫度低,堿性介質(zhì),所以可以采用鎳板做雙極板。AFC的缺點(diǎn)是:(1)因?yàn)殡娊赓|(zhì)為堿性,易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀,嚴(yán)重影響電池性能,所以必須除去CO2,這給其在常規(guī)環(huán)境中應(yīng)用帶來很大的困難。(2)電池的水平衡問題很復(fù)雜,影響電池的穩(wěn)定性。(二)磷酸燃料電池(PhosphoricAcidFuelCell,PAFC)磷酸燃料電池是以濃磷酸為電解質(zhì),以貴金屬催化的氣體擴(kuò)散電極為正、負(fù)電極的中溫型燃料電池??梢栽?50~220℃工作。具有電解質(zhì)穩(wěn)定、磷酸可濃縮、水蒸氣壓低和陽極催化劑不易被CO毒化等優(yōu)點(diǎn),是一種接近商品化的民用燃料電池。磷酸燃料電池的基本組成和反應(yīng)原理是:燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質(zhì)器,把燃料轉(zhuǎn)化成H2、CO和水蒸氣的混合物,CO和水進(jìn)一步在移位反應(yīng)器中經(jīng)觸媒劑轉(zhuǎn)化成H2和CO2。經(jīng)過如此處理后的燃料氣體進(jìn)入燃料堆的負(fù)極(燃料極),同時(shí)將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),借助觸媒劑的作用迅速產(chǎn)生電能和熱能。磷酸型燃料電池基本組成和反應(yīng)原理PAFC的優(yōu)點(diǎn):作為一種中低溫型燃料電池,不但具有發(fā)電效率高、清潔、適應(yīng)多樣燃料、無噪音、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低、設(shè)置場所限制少、大氣壓運(yùn)轉(zhuǎn)容易操作、安全性優(yōu)良、部分負(fù)荷特性好等特點(diǎn),而且還可以熱水形式回收大部分熱量。PAFC用于發(fā)電廠包括兩種情形:分散型發(fā)電廠,容量在10-20MW之間,安裝在配電站;中心電站型發(fā)電廠,容量在100MW以上,可以作為中等規(guī)模熱電廠。PAFC電廠比起一般電廠具有如下優(yōu)點(diǎn):即使在發(fā)電負(fù)荷比較低時(shí),依然保持高的發(fā)電效率;由于采用模塊結(jié)構(gòu),現(xiàn)場安裝簡單,省時(shí),并且電廠擴(kuò)容容易。PAFC的缺點(diǎn):電催化劑必須用貴金屬;磷酸燃料電池的效率比其它燃料電池低,約為40%-45%,其加熱的時(shí)間也比質(zhì)子交換膜燃料電池長。(三)熔融碳酸鹽型燃料電池(MoltenCarbonateFuelCell,MCFC)熔融碳酸鹽型燃料電池是第二代燃料電池,由于其電解質(zhì)是一種存在于偏鋁酸鋰(LiAlO2)陶瓷基膜里的熔融堿金屬碳酸鹽混合物而得其名。熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽,通常是鋰和鉀,或鋰和鈉金屬碳酸鹽的二元混合物。MCFC的優(yōu)點(diǎn):它是一種高溫電池(600~700℃),電極反應(yīng)活化能小,不論是氫的氧化還是氧的還原,都不需要高效催化劑,節(jié)省了貴金屬的使用,降低了成本;可使用CO含量高的燃料氣體,如煤氣、天然氣;電池排放的余熱溫度高達(dá)400℃,可以回收利用,總效率已可達(dá)90%以上;具有效率高(高于40%)、噪音低、無污染、燃料多樣化(氫氣、煤氣、天然氣和生物燃料等)、余熱利用價(jià)值高和電池構(gòu)造材料價(jià)廉等諸多優(yōu)點(diǎn),是未來的綠色電站。50年代初,熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)由于其可以作為大規(guī)模民用發(fā)電裝置的前景而引起了世界范圍的重視。在這之后,MCFC發(fā)展的非常快,它在電池材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面都得到了很大的改進(jìn),但電池的工作壽命并不理想。到了80年代,它已被作為第二代燃料電池,而成為實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)商品化燃料電池電站的主要研究目標(biāo),研制速度日益加快?,F(xiàn)在MCFC的主要研制者集中在美國、日本和西歐等國家?,F(xiàn)已基本接近商品化生產(chǎn),但由于其制備成本高而未能廣泛應(yīng)用。MCFC的缺點(diǎn):高溫以及電解質(zhì)強(qiáng)的腐蝕性對(duì)電池各種材料的長期耐腐蝕性具有非常嚴(yán)格的要求,電池壽命受到一定限制;單體電池邊緣的高溫濕密封技術(shù)難度大,尤其是遭受腐蝕嚴(yán)重的陽極區(qū);電池系統(tǒng)需要CO2循環(huán),將陽極產(chǎn)生的CO2重新輸送到陰極,增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。(四)固體氧化物燃料電池(SolidOxideFuelCell,SOFC)固體氧化物燃料電池屬于第三代燃料電池,是一種在中高溫下直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的全固態(tài)化學(xué)發(fā)電裝置。固體氧化物燃料電池單體主要組成部分由電解質(zhì)、陽極或燃料極、陰極或空氣極組成。固體氧化物燃料電池的工作原理與其他燃料電池相同。在固體氧化物燃料電池的陽極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣,例如:氫氣、甲烷、城市煤氣等,具有催化作用的陽極表面吸附燃料氣體,并通過陽極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽極與電解質(zhì)的界面。在陰極一側(cè)持續(xù)通人氧氣或空氣,具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧,由于陰極本身的催化作用,使得O2得到電子變?yōu)镺2-,在化學(xué)勢(shì)的作用下,O2-進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體,由于濃度梯度引起擴(kuò)散,最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽極的界面,與燃料氣體發(fā)生反應(yīng),失去的電子通過外電路回到陰極。SOFC與第一代燃料電池(磷酸型燃料電池)、第二代燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池)相比它有如下優(yōu)點(diǎn):1、廣泛采用陶瓷材料作電解質(zhì)、陰極和陽極,具有全固態(tài)結(jié)構(gòu),無材料腐蝕和電解液腐蝕等問題;2、較高的電流密度和功率密度,是目前功率密度最高,燃料利用率最高的一類燃料電池;3、燃料適用范圍廣,可直接使用氫氣、烴類(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用貴金屬作催化劑;4、能提供高質(zhì)余熱,實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),燃料利用率高,能量利用率高達(dá)80%左右,是一種清潔高效的能源系統(tǒng);5、陶瓷電解質(zhì)要求中、高溫運(yùn)行(600~1000℃),加快了電池的反應(yīng)進(jìn)行,還可以實(shí)現(xiàn)多種碳?xì)淙剂蠚怏w的內(nèi)部還原,簡化了設(shè)備。這類電池最適合于分散和集中發(fā)電。SCFC的缺點(diǎn)主要是對(duì)陶瓷材料的要求高、組裝相對(duì)困難、成本高,預(yù)熱和冷卻系統(tǒng)復(fù)雜,不容易建立。(五)質(zhì)子交換膜燃料電池(protonexchangemembranefuelcell,PEMFC)質(zhì)子交換膜燃料電池,也叫固體聚合物燃料電池是一種低溫燃料電池,由于其電解質(zhì)是由質(zhì)子(H+)導(dǎo)電聚合物構(gòu)成而得其名。其單電池由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成,陽極為氫燃料發(fā)生氧化的場所,陰極為氧化劑還原的場所,兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。工作時(shí)相當(dāng)于一直流電源,其陽極即電源負(fù)極,陰極為電源正極。PEMFC是繼AFC、PAFC、MCFC、SOFC之后正在迅速發(fā)展起來的溫度最低、比能最高、啟動(dòng)最快、壽命最長、應(yīng)用最廣的第五代燃料電池,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)其發(fā)電過程不涉及氫氧燃燒,因而不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)換率高,其理論熱效率可達(dá)85%-90%,目前的實(shí)際效率大約是內(nèi)燃機(jī)的兩倍;(2)發(fā)電時(shí)不產(chǎn)生污染,當(dāng)采用純氫為燃料時(shí),PEMFC的唯一產(chǎn)物是水,可以做到零排放;(3)發(fā)電單元模塊化,可靠性高,組裝和維修都很方便,工作時(shí)也沒有噪音。所以,質(zhì)子交換膜燃料電池電源是一種清潔、高效的綠色環(huán)保電源。其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相媲美。經(jīng)過多年的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā),質(zhì)子交換膜燃料電池用作汽車動(dòng)力的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,微型便攜電源和小型移動(dòng)電源已達(dá)到產(chǎn)品化程度,中、大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的研究也取得了一定成果。質(zhì)子交換膜燃料電池由于工作溫度低(80℃左右)、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),被公認(rèn)為電動(dòng)汽車、固定發(fā)電站等的首選能源。不同燃料電池類型主要特征對(duì)比 類型 工作溫度 電解質(zhì) 能量轉(zhuǎn)換效率 所用燃料 技術(shù)狀態(tài)及應(yīng)用 AFC 80℃ 堿性溶液 40%以上 純H2 高度發(fā)展,20世紀(jì)60年代已在航天中成功應(yīng)用,可作為特殊地面應(yīng)用。 PAFC 150~220℃ 濃磷酸 40%-45% 煤氣、天然氣、甲醇等 高度發(fā)展,適用于特殊需求、區(qū)域性分散電站。 MCFC 600~700℃ 熔融堿金屬碳酸鹽混合物 40%以上 煤氣、天然氣、甲醇等 適宜建區(qū)域性分散電站,正在進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),需延長壽命,才能有競爭力,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。 SOFC 600~1000℃ 陶瓷材料 80%左右 煤氣、天然氣、甲醇等 適宜建造大、中型電站、分散電站,電池結(jié)構(gòu)選擇開發(fā)廉價(jià)制備技術(shù)。 PEMFC 80℃左右 質(zhì)子(H+)導(dǎo)電聚合物 85%-90% 純H2、天然氣 高度發(fā)展,適用于分散電站、電動(dòng)車、潛艇推動(dòng)、各種可移動(dòng)電源、家庭動(dòng)力源。已有電動(dòng)車樣車,需降低成本,盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化資料來源:世經(jīng)未來整理二、行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測燃料電池技術(shù)雖然取得很大進(jìn)步,但和現(xiàn)在成熟的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化要求相比還有很多工作要做,才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,這也是未來行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為以下5個(gè)方面。1、適應(yīng)性燃料電池汽車在不同氣候(如高溫或低溫地區(qū))、不同環(huán)境(如高海拔、沙塵大、空氣質(zhì)量差的地區(qū))和不同交通情況(如頻繁變動(dòng)工況或頻繁停啟工況等)下的適應(yīng)性將進(jìn)一步提高。2、可靠性和耐久性目前燃料電池電堆僅有約2000h的壽命,內(nèi)燃機(jī)的壽命一般是5000h以上。目前在北京示范的燃料電池公共汽車平均完好率為92%,而同期運(yùn)營的柴油公共汽車平均完好率為99.16%,同時(shí)燃料電池公共汽車的故障率比傳統(tǒng)車高,所以須進(jìn)一步提高燃料電池汽車的可靠性和耐久性。3、總能量效率提高燃料電池汽車總能量效率的大量研究工作正在進(jìn)行,如本田汽車公司、巴拉德公司于2006年已把燃料電池堆的工作溫度從60~80℃提高至90~95℃,而更高工作溫度的燃料電池正在開發(fā)。一旦高溫膜(工作溫度120℃以上)研發(fā)成功,燃料電池技術(shù)將會(huì)有根本性的突破。此外,各種制氫、儲(chǔ)氫的新技術(shù)也在發(fā)展之中。4、成本降低燃料電池汽車成本的許多工作正在進(jìn)行,如質(zhì)子交換膜,目前價(jià)格是500~600美元/m2。2006年11月,豐田汽車公司開發(fā)的一種新型質(zhì)子交換膜的目標(biāo)價(jià)格是10美元/m2。這種膜基本性能已通過臺(tái)架試驗(yàn),試制成燃料電池后再進(jìn)行試驗(yàn)。另一較貴的部件是鉑催化層,為了降低鉑的用量,采用納米技術(shù)等的研究工作也在進(jìn)行。此外,燃料電池早期研發(fā)時(shí)選用的零部件是當(dāng)時(shí)已有的通用件,隨著研究工作深入,現(xiàn)在已發(fā)展出各種專門技術(shù)公司及專用零部件公司,從而為提高可靠性和耐久性、改進(jìn)性能和降低成本創(chuàng)造條件。5、基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)匱乏也是產(chǎn)業(yè)化需要解決的問題。如加氫站,維修、配件供應(yīng)等,它將會(huì)由點(diǎn)到線、到小區(qū)域示范和試用,再逐步擴(kuò)大、延伸和推廣,這需要幾十年的時(shí)間。目前,北京和上海各只有一個(gè)加氫站在示范運(yùn)行。燃料電池是燃料電池汽車發(fā)展的最關(guān)鍵技術(shù)之一,作為最早開發(fā)車用燃料電池堆技術(shù)的加拿大巴拉德公司,目前其技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。該公司預(yù)計(jì)到2010年車用燃料電池堆體積能量密度達(dá)到2500W/L,耐久性達(dá)到5000h,燃料電池堆產(chǎn)量在年產(chǎn)50萬套時(shí)成本降到30美元/kW,低溫啟動(dòng)在-30℃,從啟動(dòng)到輸出50%額定功率時(shí)為30s。屆時(shí)其燃料電池的耐久性、低溫啟動(dòng)和體積能量密度完全能滿足美國能源部設(shè)定的燃料電池汽車的商業(yè)化技術(shù)目標(biāo)。第四節(jié)燃料電池應(yīng)用分析燃料電池應(yīng)用范圍燃料電池由于具有高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),能夠廣泛應(yīng)用于能源發(fā)電、家用電源、汽車工業(yè)、航空航天、建筑及便攜式燃料電池產(chǎn)品等領(lǐng)域。航天工業(yè)是燃料電池開發(fā)應(yīng)用最早、最成功的領(lǐng)域。堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜電池都可以在常溫下啟動(dòng),且能量密度高,是理想的航天器工作電源。特別是采用氫作為原料時(shí),工作時(shí)排出的水可供宇航員飲用,這樣就不用攜帶飲用水。燃料電池在建筑方面的應(yīng)用主要包括提供電能和提供冷熱源,因此稱建筑冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。即由位于建筑物現(xiàn)場或附近的燃料電池裝置提供建筑所需要的電,回收利用發(fā)電裝置產(chǎn)生的廢熱并轉(zhuǎn)換成蒸氣、熱水、冷水等,為建筑供熱、供冷。便攜式燃料電池產(chǎn)品主要包括手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品需要的微型燃料電池。由于技術(shù)和成本尚不成熟,最近幾年微型燃料電池仍不會(huì)對(duì)以干電池和鋰電池為代表的主流電池構(gòu)成較大沖擊,但由于它具有清潔環(huán)保、性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì),隨著研制技術(shù)的不斷提高,燃料電池也將朝著高容量和微型化方向發(fā)展,必將有著廣泛的應(yīng)用前景。能源發(fā)電、燃料電池汽車和便攜式燃料電池是燃料電池最重要的三個(gè)用途,相對(duì)而言燃料電池汽車和便攜式燃料電池發(fā)展較快,而能源發(fā)電則由于技術(shù)和成本因素在短時(shí)間內(nèi)難以推廣應(yīng)用,下面就這三個(gè)主要用途簡要介紹。一、燃料電池發(fā)電(一)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)通常由燃料處理系統(tǒng)、燃料電池電堆單元、直流電輸出調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng)等組成。電池需要的燃料是H2,因此,天然氣、CO、CH2等燃料必須經(jīng)重整后才能使用。重整氣體(約含70%H2,10%CO)進(jìn)入燃料極,空氣(約含20%O2)由壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)送人空氣極。在電堆中進(jìn)行電池反應(yīng),生成水并產(chǎn)生直流電。電池系統(tǒng)的電壓由構(gòu)成電堆的單電池?cái)?shù)量確定。輸出調(diào)節(jié)系統(tǒng)依據(jù)電池的用途將直流轉(zhuǎn)換成交流電或輸出直流電。在電池反應(yīng)過程中還放出熱量(其熱值與電池工作溫度相關(guān)),熱管理系統(tǒng)將熱量排出電堆外并予以利用。通常高溫排熱的利用途徑
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