燃料電池主要國家發(fā)展情況

燃料電池主要國家發(fā)展情況一、美國燃料電池汽車發(fā)展情況美國政府將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟(jì)繁榮和國家安全的、至關(guān)重要的、必須發(fā)展的技術(shù)之一。目前，涉及氫能和燃料電池發(fā)展兩大核心部門分別是能源部（DOE）和國防部（DOD）。美國能源部當(dāng)前的特定目標(biāo)主要有三個(gè)，即從現(xiàn)有的和未來的資源中獲取氫能、自由HYPERLINK汽車（FreedomCAR）計(jì)劃、燃料電池研究。燃料電池研究包括兩個(gè)項(xiàng)目：一是“氫能、燃料電池和基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)項(xiàng)目”，為大量相對獨(dú)立的研究活動(dòng)提供幫助，將氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸方面的技術(shù)進(jìn)行整合，其主要目標(biāo)是降低氫能生產(chǎn)和配送成本，到2010年降至1.5美元/公斤；開發(fā)高效、低成本的燃料電池技術(shù)，同時(shí)建立高效、低成本的氫能輸送基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。二是“自由汽車和汽車技術(shù)項(xiàng)目”，主要將資金集中支持涉及輕型汽車、燃料電池以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施等方面的一些基礎(chǔ)性的、具有風(fēng)險(xiǎn)的研究項(xiàng)目，包括混合型燃料電池汽車（FCV）的研發(fā)、燃料電池補(bǔ)給站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)等。美國國防部的研究則主要集中于氫能和燃料電池在軍事方面的應(yīng)用，研究的重點(diǎn)是PEM和SOFC。其核心項(xiàng)目包括“高級電力和能源項(xiàng)目（APEP）”、“熱電電力生產(chǎn)”、為SOFC系統(tǒng)的軍事應(yīng)用研發(fā)燃料發(fā)生器（達(dá)到10kW）等。二、歐盟燃料電池汽車發(fā)展情況，德國從可再生能源中獲得的電力占到其電力總消耗量的16.1%。這一數(shù)字還將繼續(xù)增長，因?yàn)榈聡呀?jīng)承諾：到2020年，其可再生能源提供的電力將達(dá)到30%，到2030年這一比例將升至50%。可再生能源份額的大幅增長擴(kuò)大了市場對能源儲(chǔ)存產(chǎn)品的需求，例如先進(jìn)的蓄電池、氫與燃料電池、智能電網(wǎng)和與之相連接的智能儀表等。這些技術(shù)將有效解決可再生能源存在的波動(dòng)性、間歇性和不穩(wěn)定性，為電網(wǎng)提供高質(zhì)量的電力，以及為市場提供移動(dòng)和便攜式的零排放環(huán)保電力。目前，全球超過70%的氫能和燃料電池示范項(xiàng)目落戶歐洲。其中，德國在這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化方面處于領(lǐng)先地位?；钴S在這一領(lǐng)域的德國公司與科研機(jī)構(gòu)超過350家，一半以上的燃料電池收入來自出口，這使得德國成為歐洲一個(gè)極好的氫與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地，尤其是對那些一直希望進(jìn)入這個(gè)新興市場的企業(yè)。三、日本燃料電池汽車發(fā)展情況（一）日本燃料電池汽車發(fā)展領(lǐng)先在日本政府2006年預(yù)算內(nèi)，給予燃料電池及相關(guān)技術(shù)開發(fā)199億日元的支持，給予燃料電池產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)33億日元的支持，給予新能源汽車市場導(dǎo)入88億日元的支持；自2006年至，對從事燃料電池汽車、燃料電池車用燃料供給設(shè)備、燃料電池設(shè)備開發(fā)的企業(yè)，給予稅收方面的支持。此外，在政府支持與推動(dòng)下，中介機(jī)構(gòu)為日本中小企業(yè)從事新能源汽車的研究提供了大量支援，同時(shí)，由日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省具體推動(dòng)，自上世紀(jì)90年代以來，開展了燃料電池汽車所需的共用新技術(shù)、設(shè)備的研究。日本政府還對大學(xué)和研究所從事燃料電池開發(fā)給予了較多的補(bǔ)貼。日本計(jì)劃在2050年之前減排80%，其中約有1/4將來自于交通部門。對于石油完全依賴進(jìn)口的日本來說，推廣氫燃料汽車既是減排努力的一部分，也是一項(xiàng)更為緊迫的任務(wù)。日本不僅在氫燃料汽車早期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面處于亞洲領(lǐng)先地位，而且在新興的燃料電池技術(shù)領(lǐng)域也是全世界的領(lǐng)跑者。以豐田汽車公司為例。繼混合動(dòng)力車和純電動(dòng)車之后，豐田公司計(jì)劃在2015年之前推出人們“用得起”的燃料電池車。長遠(yuǎn)來看，豐田認(rèn)為氫燃料汽車是長途旅行的理想交通工具，混合動(dòng)力汽車適于中距離的駕駛，而純電動(dòng)汽車最好用于短途通勤。因?yàn)槊看渭訚M燃料后，燃料電池汽車能夠行駛更長的距離。數(shù)據(jù)來源：中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)電子信息行業(yè)分會(huì)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“新一代車用電池未來規(guī)劃”圖（二）建設(shè)氫高速公路如同電動(dòng)汽車一樣，燃料電池汽車面臨的最大障礙是“加油站”缺乏。目前，日本政府為燃料電池發(fā)展提供資助，并與能源和汽車公司密切協(xié)作，建設(shè)日本未來的“氫高速公路”。政府資助了13座用于燃料電池汽車的加氫站。每座加氫站的成本約為500萬到600萬美元，政府提供一半，另一半費(fèi)用由能源公司支付。日本政府希望在2015年之前再建設(shè)40到50座類似的加氫站。日本能源公司也積極進(jìn)行燃料電車汽車配套設(shè)施的建設(shè)。日本8家能源公司9月決定將聯(lián)合開發(fā)為普及氫燃料電池車而必需的加氫站等設(shè)備。這8家公司分別是新日本石油、昭和殼牌石油、出光興產(chǎn)等5家大型石油企業(yè)以及東京燃?xì)?、大阪燃?xì)夂蜄|邦燃?xì)?家大型都市燃?xì)夤?。此前?家公司一直各自致力于氫的提取、運(yùn)輸和填充等各項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。這次它們將共同出資成立一個(gè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，還將邀請從事燃料電池車研發(fā)的汽車生產(chǎn)廠家參加，力爭到2015年使氫氣供給進(jìn)入商業(yè)化階段。（三）2015年：日本燃料電池汽車的元年

2005年，日本政府曾希望在十年內(nèi)讓500萬輛燃料電池汽車行駛在道路上。但這個(gè)目標(biāo)嚴(yán)重低估了燃料電池的成本和耐久性問題。現(xiàn)在，新目標(biāo)以建設(shè)必要的基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn)，力求在2015年前實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的商業(yè)化。除了基礎(chǔ)設(shè)施，其他技術(shù)障礙依然存在，如減少汽車中使用的貴金屬——鉑。目前許多燃料電池汽車大約使用100克鉑，目標(biāo)是將其削減到10克。日本的新能源開發(fā)機(jī)構(gòu)對實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的商業(yè)化充滿信心，他們認(rèn)為2015年對于日本來說十分關(guān)鍵，這一年將成為普通市民駕乘燃料電池汽車的元年。（四）10年內(nèi)日本國內(nèi)燃料電池市場或擴(kuò)大39倍日本調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)發(fā)布預(yù)測結(jié)果表示，10年內(nèi)日本國內(nèi)燃料電池市場將擴(kuò)大至2078億日元，是2008年的約39倍。燃料電池作為排放二氧化碳很少的電源廣受關(guān)注，隨著家庭用燃料電池和手機(jī)等便攜設(shè)備使用的小型燃料電池的普及，日本燃料電池市場規(guī)模將不斷擴(kuò)大。四、韓國燃料電池汽車發(fā)展情況韓國是當(dāng)前世界上第十大能源消費(fèi)國。氫能研發(fā)是韓國政府“21世紀(jì)前沿科學(xué)計(jì)劃”的主攻技術(shù)領(lǐng)域之一，于2003年啟動(dòng)，成立了“氫能研發(fā)中心”。該中心針對韓國未來10年內(nèi)氫能的發(fā)展，將發(fā)展目標(biāo)分解為三個(gè)階段，每個(gè)階段均涉及氫能生產(chǎn)、氫能貯藏和氫能利用三方面的內(nèi)容，目前已經(jīng)進(jìn)入到推廣執(zhí)行階段。燃料電池研究則在“能源技術(shù)研發(fā)的10年計(jì)劃”框架下展開。主導(dǎo)氫能與燃料電池研發(fā)的政府機(jī)構(gòu)包括科技部（MOST）和商業(yè)、產(chǎn)業(yè)和能源部（MOCIE），在兩部門之間共同組建了“國家氫能與燃料電池研發(fā)組織”。韓國氫能研發(fā)中心的研發(fā)計(jì)劃第一階段第二階段第三階段目標(biāo)基礎(chǔ)研發(fā)示范推廣執(zhí)行年限2003～20052006～20082009～2012氫的生產(chǎn)天然氣蒸汽改良20Nm3/hr氫氣站示范采用自然能源進(jìn)行氫能生產(chǎn)的技術(shù)5Nm3/hr規(guī)模體系示范氫能操作體系的最優(yōu)化水的熱化學(xué)裂解核心技術(shù)發(fā)展的有效性PEM/高溫電解的水裂解PEM/高溫電解安全的和新技術(shù)基礎(chǔ)生物技術(shù)可靠技術(shù)的系統(tǒng)化光化學(xué)水裂解物質(zhì)合成的安全性氫的貯藏壓縮氣體技術(shù)及基礎(chǔ)設(shè)施高壓氣體貯藏罐的研發(fā)規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用（32kg/m3，壓力700巴以上）；安全技術(shù)的推廣及商業(yè)應(yīng)用（2-6wt%，最大45kg/m3）復(fù)合金屬氫化物有效儲(chǔ)藏技術(shù)的研發(fā)化學(xué)氫化物運(yùn)輸中氫能貯藏納米材料技術(shù)的有效性評價(jià)氫的利用氫能電力系統(tǒng)高性能電力系統(tǒng)示范建立高效氫能電力系統(tǒng)高靈敏度氫泄漏傳感器安全技術(shù)涉及的傳感器安全監(jiān)測傳感器的規(guī)?；a(chǎn)氫能安全分析氫技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范/安全教育數(shù)據(jù)來源：FuelCellToday在燃料電池方面，韓國長期以來集中研究MCFC和PAFC在大型固定式電池方面的應(yīng)用。目前，韓國政府認(rèn)識(shí)到燃料電池技術(shù)是關(guān)系到國家未來經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵技術(shù)，因此將研發(fā)的范圍進(jìn)行拓展，研究燃料電池在交通運(yùn)輸以及移動(dòng)電話領(lǐng)域的應(yīng)用，并且致力于PEMFC和SOFC的研究，還制訂了“韓國燃料電池研發(fā)路線圖”，詳細(xì)地提出了階段性目標(biāo)，以及不同應(yīng)用領(lǐng)域的燃料電池?cái)M達(dá)到的性能指標(biāo)。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)手機(jī)、PDA等用燃料電池交通工具用燃料電池固定式燃料電池能量密度1000Wh/kg1kW/L（體積）1kW/kg（重量）－電量600mW-1kW75kW10kW（私人用）100kW-MW（大中型，MCFC、PAFC、SOFC）電池充電時(shí)間<1min0.5s－啟動(dòng)時(shí)間－0.1min－使用壽命5年5000hr>40000hr非連續(xù)所用>10000hr累積使用電力產(chǎn)生效率－50%>40%；>80%（加熱狀態(tài)）價(jià)格（成本）1美元/1W電池20美元/kW<1000美元/kW（商業(yè)化）數(shù)據(jù)來源：FuelCellToday在資金投入方面，政府與企業(yè)雙方的投入規(guī)模相當(dāng)。當(dāng)前，政府對氫能及燃料電池的研發(fā)