① 誰有《2010年中國氫燃料電池價格走勢及影響因素深度調研報告》
2010年中國氫燃料電池價格走勢及影響因素深度調研報告
報告關鍵詞: 氫燃料電池 電子
2009年10月26日君略產業咨詢網 共有收藏到:
[報告名稱]:2010年中國氫燃料電池價格走勢及影響因素深度調研報告
[交付方式]:EMAIL電子版或特快專遞
[價 格]:文本版:9800元PDF電子版:9600元
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報告目錄:
【報告撰寫思路及價值體現】
2010年中國氫燃料電池行業發展迅速,國內生產技術不斷提升。國內企業為了獲得更大的投資收益,在生產規模和產品質量上不斷提升。但是來自國際金融危機、外部政策環境惡化、產業上游原料價格上漲,下游需求萎縮等眾多不利因素使得氫燃料電池行業在2010年的市場狀況及價格走勢備受關注。
國際經濟大環境:
2010年國際金融危機全球影響是否仍將加劇蔓延?
2010年國際進出口市場有何新趨勢?
2010年國際產業轉移如何影響中國?
國家宏觀經濟層面:
2010年中國經濟是否已經走出金融危機影響逐步回暖?
2010年中國經濟通脹壓力將如何變化?
2010年中國宏觀調控政策趨勢怎樣?
2010年中國4萬億投資及十大產業振興規劃對經濟走勢有何影響?
氫燃料電池產業環境:
2010年氫燃料電池產業上游原料價格漲幅如何?
2010年氫燃料電池下游需求產業發展趨勢如何,市場需求有何變化?
2010年氫燃料電池價格主要影響因素及供需格局變化趨勢怎樣?
2009年2月以來為了應對全球金融危機,國家出台了一系列產業振興規劃。通過本報告您可以清晰把握2010年中國刺激經濟發展政策陸續出台大背景下中國氫燃料電池產業全景式發展脈絡,從宏觀國際經濟環境、中觀產業環境到微觀企業內部環境三個層面對其內在傳導機製做出科學判斷。尤為重要的是,2010年是「十一五」規劃的最後一年,是全面總結「十一五」規劃執行經驗,科學制定「十二五」規劃的關鍵一年,當前國家各部門、各地區、各行業正積極開展氫燃料電池產業「十二五」規劃前期重大課題的研究工作。因此全面解析下一個五年規劃要點及趨勢從而准確把握「十二五」投資機會尤為重要。
本調查報告由北京君略產業研究院依據市場調查資料、行業統計數據、國內外企業訪談結果、科研院所技術進展、業內專業期刊雜志、研究院產業資料庫(JLceir-Data)等多方面情報數據撰寫而成。作為從事中國氫燃料電池事業的專業人士的參考資料,深信本調查報告能在您制訂經營戰略時發揮一臂之力。
【數據說明】
【目 錄】
第一章 氫燃料電池行業基本背景及發展概述
第一節 氫燃料電池行業國內外發展現狀對比分析
1. 全球發展重點區域分析
2. 全球發展階段及周期分析
3. 國內發展現狀及中外對比分析
第二節 中國氫燃料電池產業鏈上下游分析
1. 氫燃料電池產業鏈模型介紹
2. 氫燃料電池產業鏈模型分析
2.1 產業鏈主要環節分析
2.2 產業鏈各環節傳導機制分析
第三節 氫燃料電池行業主要細分產品構成及相關技術標准
第四節 氫燃料電池行業主要產品應用領域及替代品分析
第五節 氫燃料電池行業生產技術對比分析
1. 技術應用現狀
2. 國內外技術差距對比分析
3. 最新技術發展前沿展望
第六節 中國產業發展的「波特五力模型」分析
1. 「波特五力模型」介紹
2. 氫燃料電池產業環境「波特五力模型」分析
第二章 國外氫燃料電池行業生產需求情況分析(2009年度)
(本章對國外氫燃料電池產品市場進行全面分析,以產銷結構分析來說明國外同類產品的供需格局,下游需求結構及市場份額。本章對把握國外市場動向,制定進出口策略具有很強的參考作用。另外對未來2年國外市場發展趨勢預測則讓您更加全面把握氫燃料電池行業的整體發展態勢。)
第一節 2009年國外產品生產總體概況
第二節 2009年國外產品消費總體情況
第三節 國外產品主要生產企業分析
第四節 國外產品下游各消費領域消費特點
第五節 2010-2013年國外氫燃料電池產品生產消費情況預測
第三章 國內氫燃料電池行業生產需求情況介紹(2009年度)
第一節 2009年國內氫燃料電池產品總體供給分析
1. 主要區域產量情況
2. 2000-2009年市場供給趨勢及影響因素分析
3. 2009年氫燃料電池行業新增產能分析
3.1 新增產能分布情況
3.2 2009年市場整體產能分析
第二節 2009年國內氫燃料電池行業產品消費總體情況分析
1. 區域消費市場分析
2. 2000-2008年市場需求趨勢及影響因素分析
3. 2009年市場需求領域及構成分析
3.1 主要需求行業及需求份額分析
3.2 下游需求結構變化情況分析
第三節 國內氫燃料電池行業主要生產企業分析
(選取2-3家業內標桿企業進行調研分析,主要從企業內部核心財務指標、產品產銷量,市場競爭策略及企業自身SWOT分析)
第四節 國內主要氫燃料電池行業經銷企業與國內產品貿易分析
第五節 2009年氫燃料電池行業重點在建、擬建項目
1. 在建項目區域分布情況
2. 在建項目規模分析
第六節 2010-2013年國內氫燃料電池產品未來供需格局預測
1. 市場供給預測(2010-2013年)
2. 市場需求預測(2010-2013年)
3. 影響市場供需結構主要因素分析及預測
第四章 國內氫燃料電池行業產品價格走勢及影響因素分析(2009-2010年度)
第一節 國內產品2008-2009年價格回顧
1. 2008-2009年價格走勢整體趨勢分析
2. 影響2008-2009年價格走勢主要因素分析
2.1 政策因素分析
2.2 市場因素分析
2.3 技術因素分析
2.4 突發事件因素分析
2.5 其他因素分析
第二節 中國氫燃料電池行業產品經銷模式分析
1. 銷售主要渠道分析
2. 價格傳導機制分析
第三節 2010年氫燃料電池行業價格走勢及影響因素預測
1. 2010年產品價格走勢預測
1.1 原材料價格預測
1.2 成本價格變動預測
1.3 供需格局趨勢預測
2. 2010年氫燃料電池行業價格走勢影響因素
2.1 全球金融危機影響分析
2.2 人民幣匯率變化影響
2.3 全球產業轉移影響分析
2.4 其他因素分析
第五章 中國氫燃料電池行業進出口市場分析及趨勢預測(根據具體產品不同本章有刪節)
第一節 亞洲、歐盟、北美自由貿易區市場分析
第二節 國內產品2009年進口數據分析
第三節 國內產品2009年出口數據分析
第四節 2010-2013年國內產品未來進出口情況預測
1. 2010-2013年氫燃料電池行業進出口市場有利因素分析預測
2. 2010-2013年氫燃料電池行業出口市場不利因素分析預測
第六章 2010年氫燃料電池行業上游原材料供應狀況對價格走勢影響深度分析
第一節 氫燃料電池產品主要原材料構成分析
第二節 主要原材料2008-2009年價格及供應情況
1. 主要原材料價格變化趨勢分析
2. 原材料行業產能及供給分析
第三節 2010-2013年主要原材料未來價格及供應情況預測
1. 價格預測
2. 供給量預測
3. 上游原材料產業議價能力分析
第七章 2010年中國氫燃料電池市場整體運行趨勢預測
第一節 2010-2013年市場盈利預測
1. 氫燃料電池行業主要財務指標分析
2. 氫燃料電池行業市場盈利趨勢及影響因素預測
第二節 國內生產、營銷企業投資運作模式
第三節 外銷與內銷優勢分析
第八章 中國氫燃料電池行業項目投資風險及可行性分析
第一節 產品技術應用注意事項
第二節 項目投資注意事項
第三節 產品生產開發注意事項
第四節 產品銷售注意事項
第五節 行業分析基本結論
第六節 項目投資可研報告基本框架
第九章 本課題報告主要結論及策略建議
第一節 本報告主要結論及觀點
第二節 君略研究院獨家策略建議
1. 宏觀策略角度
2. 中觀產業角度
3. 微觀企業角度
【圖表目錄】
圖表 氫燃料電池產業鏈結構圖
圖表 氫燃料電池行業主要下游市場需求構成
圖表 2009年中國氫燃料電池下游市場分布
圖表 氫燃料電池行業產品質量標准
圖表 氫燃料電池部分產品價格情況
圖表 氫燃料電池的產業環境「波特五力」分析模型
圖表 2008-2009年國內氫燃料電池產量變化圖
圖表 2008-2009年中國氫燃料電池行業產能利用情況
圖表 2009年各主體國內的氫燃料電池銷售量
圖表 2010-2013年國內氫燃料電池產量預測圖
圖表 2010-2013年國內氫燃料電池消費量預測圖
圖表 2008-2009年中國氫燃料電池供需狀況變化圖
圖表 2009年中國各種經銷模式市場份額對比圖
圖表 2010-2013年中國氫燃料電池供需狀況預測圖
圖表 2009年中國氫燃料電池市場不同因素的價格影響力對比
圖表 2010-2013年中國氫燃料電池上游原料的價格走勢圖
圖表 2009年氫燃料電池上游原料價格變動情況
圖表 2010-2013年中國氫燃料電池上游原料價格預測圖
② 燃料電池電動汽車商業化存在的問題 這個論文哪裡可以下載的到
綜述了燃料電池電動汽車商業化存在的9個方面的問題,這些問題解決的程度和速度,關繫到燃料電池電動汽車商業化的時間問題。這些問題可以分為兩類:性能與成本問題和燃料供應與基礎設施問題。介紹了解決這些問題的方法以及與此相關的研究方向和熱點
③ 馬斯克說燃料電池是""智商稅",他的說法有幾分可信度
其實馬斯克已經不是第一次批評燃料電池了,短期來看,燃料電池無論是發動機還是儲能系統造價都昂貴,遠不如電動汽車,但長期來看,如果燃料電池成本能夠降低,未來可能有發展前景。據媒體報道,馬斯克日前在其社交賬號發文表示,燃料電池的研發就是在收“智商稅”,把燃料電池用在汽車上是非常荒謬的說法。不過雖然馬斯克一直看衰燃料電池,但燃料電池依然是各國新能源行業發力的重點。尤其是特斯拉的競爭對手,例如豐田和現代,他們早早就邁入了研發燃料電池的步伐當中。
④ 燃料電池汽車相對於其他新能源汽有哪些優勢
優點:
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄露帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、燃油電池的轉化效率高(60%左右),整車燃油經濟性良好。
5、運行平穩、無雜訊。
缺點:
燃料電池成本高昂,同時使用成本(氫)也昂貴。
⑤ 低溫燃料電池存在的主要問題和未來的發展趨勢
2013-2017年中國燃料電池行業市場研究與投資預測分析報告指出現在燃料電池還處於商業化實驗階段,暫未廣泛應用的原因是燃料電池生產成本居高不下。伴隨燃料電池技術的不斷進步,燃料電池生產成本將不斷下降,預計未來幾年將會逐漸普及應用,成為未來新能源時代的主導者。預計到2013年全球燃料電池市場將達到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,攜帶型燃料電池市場2013年將達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。可以上他們的網站前瞻咨詢網上去看看有沒有你需要的!
希望對你有所幫助!
⑥ 燃料電池的現狀
在中國的燃料電池研究始於1958年,原電子工業部天津電源研究所最早開展了MCFC的研究。70年代在航天事業的推動下,中國燃料電池的研究曾呈現出第一次高潮。其間中國科學院大連化學物理研究所研製成功的兩種類型的鹼性石棉膜型氫氧燃料電池系統(千瓦級AFC)均通過了例行的航天環境模擬試驗。1990年中國科學院長春應用化學研究所承擔了中科院PEMFC的研究任務,1993年開始進行直接甲醇質子交換膜燃料電池(DMFC)的研究。電力工業部哈爾濱電站成套設備研究所於1991年研製出由7個單電池組成的MCFC原理性電池。「八五」期間,中科院大連化學物理研究所、上海硅酸鹽研究所、化工冶金研究所、清華大學等國內十幾個單位進行了與SOFC的有關研究。到90年代中期,由於國家科技部與中科院將燃料電池技術列入"九五"科技攻關計劃的推動,中國進入了燃料電池研究的第二個高潮。在中國科學工作者在燃料電池基礎研究和單項技術方面取得了不少進展,積累了一定經驗。但是,由於多年來在燃料電池研究方面投入資金數量很少,就燃料電池技術的總體水平來看,與發達國家尚有較大差距。我國有關部門和專家對燃料電池十分重視,1996年和1998年兩次在香山科學會議上對中國燃料電池技術的發展進行了專題討論,強調了自主研究與開發燃料電池系統的重要性和必要性。近幾年中國加強了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大連化學物理研究所與中科院電工研究所已完成30kW車用用燃料電池的全部試驗工作。北京富原公司也宣布,2001年將提供40kW的中巴燃料電池,並接受訂貨。科技部副部長徐冠華在EVS16屆大會上宣布,中國將在2000年裝出首台燃料電池電動車。此前參與燃料電池研究的有關概況如下:
1:PEMFC的研究狀況
中國最早開展PEMFC研製工作的是長春應用化學研究所,該所於1990年在中科院扶持下開始研究PEMFC,工作主要集中在催化劑、電極的制備工藝和甲醇外重整器的研製已製造出100WPEMFC樣機。1994年又率先開展直接甲醇質子交換膜燃料電池的研究工作。該所與美國CaseWesternReserve大學和俄羅斯氫能與等離子體研究所等建立了長期協作關系。 中國科學院大連化學物理所於1993年開展了PEMFC的研究,在電極工藝和電池結構方面做了許多工作,現已研製成工作面積為140cm2的單體電池,其輸出功率達0.35W/cm2。
復旦大學在90年代初開始研製直接甲醇PEMFC,主要研究聚苯並咪唑膜的制備和電極制備工藝。廈門大學與香港大學和美國的CaseWesternReserve大學合作開展了直接甲醇PEMFC的研究。
1994年,上海大學與北京石油大學合作研究PEMFC(「八五」攻關項目),主要研究催化劑、電極、電極膜集合體的制備工藝。
北京理工大學於1995年在兵器工業部資助下開始了PEMFC的研究,單體電池的電流密度為150mA/cm2。
中國科學院工程熱物理研究所於1994年開始研究PEMFC,主營使用計算傳熱和計算流體力學方法對各種供氣、增濕、排熱和排水方案進行比較,提出改進的傳熱和傳質方案。
天津電源研究所1997年開始PEMFC的研究,擬從國外引進1.5kW的電池,在解析吸收國外先進技術的基礎上開展研究。
1995年北京富原公司與加拿大新能源公司合作進行PEMFC的研製與開發,5kW的PEMFC樣機現已研製成功並開始接受訂貨。
2:MCFC的研究簡況
在中國開展MCFC研究的單位不太多。哈爾濱電源成套設備研究所在80年代後期曾研究過MCFC,90年代初停止了這方面的研究工作。
1993年中國科學院大連化學物理研究所在中國科學院的資助下開始了MCFC的研究,自製LiAlO2微粉,用冷滾壓法和帶鑄法制備出MCFC用的隔膜,組裝了單體電池,其性能已達到國際80年代初的水平。
90年代初,中國科學院長春應用化學研究所也開始了MCFC的研究,在LiAlO2微粉的制備方法研究和利用金屬間化合物作MCFC的陽極材料等方面取得了很大進展。
北京科技大學於90年代初在國家自然科學基金會的資助下開展了MCFC的研究,主要研究電極材料與電解質的相互作用,提出了用金屬間化合物作電極材料以降低它的溶解。
3:SOFC的研究簡況
最早開展SOFC研究的是中國科學院上海硅酸鹽研究所他們在1971年就開展了SOFC的研究,主要側重於SOFC電極材料和電解質材料的研究。80年代在國家自然科學基金會的資助下又開始了SOFC的研究,系統研究了流延法制備氧化鋯膜材料、陰極和陽極材料、單體SOFC結構等,已初步掌握了濕化學法制備穩定的氧化鋯納米粉和緻密陶瓷的技術。吉林大學於1989年在吉林省青年科學基金資助下開始對SOFC的電解質、陽極和陰極材料等進行研究組裝成單體電池,通過了吉林省科委的鑒定。1995年獲吉林省計委和國家計委450萬元人民幣的資助,先後研究了電極、電解質、密封和聯結材料等,單體電池開路電壓達1.18V,電流密度400mA/cm2,4個單體電池串聯的電池組能使收音機和錄音機正常工作。
1991年中國科學院化工冶金研究所在中國科學院資助下開展了SOFC的研究,從研製材料著手製成了管式和平板式的單體電池,功率密度達0.09W/cm2~0.12W/cm2,電流密度為150mA/cm2~180mA/cm2,工作電壓為0.60V~0.65V。1994年該所從俄羅斯科學院烏拉爾分院電化學研究所引進了20W~30W塊狀疊層式SOFC電池組,電池壽命達1200h。他們在分析俄羅斯疊層式結構、美國Westinghouse的管式結構和德國Siemens板式結構的基礎上,設計了六面體式新型結構,該結構吸收了管式不密封的優點,電池間組合採用金屬氈柔性聯結,並可用常規陶瓷製備工藝製作。
華南理工大學於1992年在國家自然科學基金會、廣東省自然科學基金、汕頭大學李嘉誠科研基金、廣東佛山基金共一百多萬元的資助下開始了SOFC的研究,組裝的管狀單體電池,用甲烷直接作燃料,最大輸出功率為4mW/cm2,電流密度為17mA/cm2,連續運轉140h,電池性能無明顯衰減。 發達國家都將大型燃料電池的開發作為重點研究項目,企業界也紛紛斥以巨資,從事燃料電池技術的研究與開發,已取得了許多重要成果,使得燃料電池即將取代傳統發電機及內燃機而廣泛應用於發電及汽車上。值得注意的是這種重要的新型發電方式可以大大降低空氣污染及解決電力供應、電網調峰問題,2MW、4.5MW、11MW成套燃料電池發電設備已進入商業化生產,各等級的燃料電池發電廠相繼在一些發達國家建成。燃料電池的發展創新將如百年前內燃機技術突破取代人力造成工業革命,也像電腦的發明普及取代人力的運算繪圖及文書處理的電腦革命,又如網路通訊的發展改變了人們生活習慣的信息革命。燃料電池的高效率、無污染、建設周期短、易維護以及低成本的潛能將引爆21世紀新能源與環保的綠色革命。如今,在北美、日本和歐洲,燃料電池發電正以急起直追的勢頭快步進入工業化規模應用的階段,將成為21世紀繼火電、水電、核電後的第四代發電方式。燃料電池技術在國外的迅猛發展必須引起我們的足夠重視,它已是能源、電力行業不得不正視的課題。
磷酸型燃料電池(PAFC)
受1973年世界性石油危機以及美國PAFC研發的影響,日本決定開發各種類型的燃料電池,PAFC作為大型節能發電技術由新能源產業技術開發機構(NEDO)進行開發。自1981年起,進行了1000kW現場型PAFC發電裝置的研究和開發。1986年又開展了200kW現場性發電裝置的開發,以適用於邊遠地區或商業用的PAFC發電裝置。 富士電機公司是日本最大的PAFC電池堆供應商。截至1992年,該公司已向國內外供應了17套PAFC示範裝置,富士電機在1997年3月完成了分散型5MW設備的運行研究。作為現場用設備已有50kW、100kW及500kW總計88種設備投入使用。下表所示為富士電機公司已交貨的發電裝置運行情況,到1998年止有的已超過了目標壽命4萬小時。
東芝公司從70年代後半期開始,以分散型燃料電池為中心進行開發以後,將分散電源用11MW機以及200kW機形成了系列化。11MW機是世界上最大的燃料電池發電設備,從1989年開始在東京電力公司五井火電站內建造,1991年3月初發電成功後,直到1996年5月進行了5年多現場試驗,累計運行時間超過2萬小時,在額定運行情況下實現發電效率43.6%。在小型現場燃料電池領域,1990年東芝和美國IFC公司為使現場用燃料電池商業化,成立了ONSI公司,以後開始向全世界銷售現場型200kW設備"PC25"系列。PC25系列燃料電池從1991年末運行,到1998年4月,共向世界銷售了174台。其中安裝在美國某公司的一台機和安裝在日本大阪梅田中心的大阪煤氣公司2號機,累計運行時間相繼突破了4萬小時。從燃料電池的壽命和可靠性方面來看,累計運行時間4萬h是燃料電池的長遠目標。東芝ONSI已完成了正式商用機PC25C型的開發,早已投放市場。PC25C型作為21世紀新能源先鋒獲得日本通商產業大獎。從燃料電池商業化出發,該設備被評價為具有高先進性、可靠性以及優越的環境性設備。它的製造成本是$3000/kW,將推出的商業化PC25D型設備成本會降至$1500/kW,體積比PC25C型減少1/4,質量僅為14t。2001年,在中國就將迎來第一座PC25C型燃料電池電站,它主要由日本的MITI(NEDO)資助的,這將是我國第一座燃料電池發電站。
質子交換膜燃料電池(PEMFC)
著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技術上全球領先,它的應用領域從交通工具到固定電站,其子公司BallardGenerationSystem被認為在開發、生產和市場化零排放質子交換膜燃料電池上處於世界領先地位。BallardGenerationSystem最初產品是250kW燃料電池電站,其基本構件是Ballard燃料電池,利用氫氣(由甲醇、天然氣或石油得到)、氧氣(由空氣得到)不燃燒地發電。Ballard公司正和世界許多著名公司合作以使BallardFuelCell商業化。BallardFuelCell已經用於固定發電廠:由BallardGenerationSystem,GPUInternationalInc.,AlstomSA和EBARA公司共同組建了BallardGenerationSystem,共同開發千瓦級以下的燃料電池發電廠。經過5年的開發,第一座250kW發電廠於1997年8月成功發電,1999年9月送至IndianaCinergy,經過周密測試、評估,並提高了設計的性能、降低了成本,這導致了第二座電廠的誕生,它安裝在柏林,250kW輸出功率,也是在歐洲的第一次測試。很快Ballard公司的第三座250kW電廠也在2000年9月安裝在瑞士進行現場測試,緊接著,在2000年10月通過它的夥伴EBARABallard將第四座燃料電池電廠安裝在日本的NTT公司,向亞洲開拓了市場。在不同地區進行的測試將大大促進燃料電池電站的商業化。第一個早期商業化電廠將在2001年底面市。下圖是安裝在美國Cinergy的Ballard燃料電池裝置,正在測試。
圖是安裝在柏林的250kW PEMFC燃料電池電站:
在美國,PlugPower公司是最大的質子交換膜燃料電池開發公司,他們的目標是開發、製造適合於居民和汽車用經濟型燃料電池系統。1997年,PlugPower模塊第一個成功地將汽油轉變為電力。PlugPower公司開發出它的專利產品PlugPower7000居民家用分散型電源系統。商業產品在2001年初推出。家用燃料電池的推出將使核電站、燃氣發電站面臨挑戰,為了推廣這種產品,1999年2月,PlugPower公司和GEMicroGen成立了合資公司,產品改稱GEHomeGen7000,由GEMicroGen公司負責全球推廣。此產品將提供7kW的持續電力。GE/Plug公司宣稱其2001年初售價為$1500/kW。他們預計5年後,大量生產的燃料電池售價將降至$500/kW。假設有20萬戶家庭各安裝一個7kW的家用燃料電池發電裝置,其總和將接近一個核電機組的容量,這種分散型發電系統可用於尖峰用電的供給,又因分散式系統設計增加了電力的穩定性,即使少數出現了故障,但整個發電系統依然能正常運轉。 在Ballard公司的帶動下,許多汽車製造商參加了燃料電池車輛的研製,例如:Chrysler(克萊斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大眾)和Volvo(富豪)等,它們許多正在使用的燃料電池都是由Ballard公司生產的,同時,它們也將大量的資金投入到燃料電池的研製當中,克萊斯勒公司給Ballard公司注入4億5千萬加元用於開發燃料電池汽車,大大的促進了PEMFC的發展。1997年,Toyota公司就製成了一輛RAV4型帶有甲醇重整器的跑車,它由一個25kW的燃料電池和輔助干電池一起提供了全部50kW的能量,最高時速可以達到125km/h,行程可達500km。這些大的汽車公司均有燃料電池開發計劃,雖然燃料電池汽車商業化的時機還未成熟,但幾家公司已確定了開始批量生產的時間表,Daimler-Benz公司宣布,到2004年將年產40000輛燃料電池汽車。因而未來十年,極有可能達到100000輛燃料電池汽車。
熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
50年代初,熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)由於其可以作為大規模民用發電裝置的前景而引起了世界范圍的重視。在這之後,MCFC發展的非常快,它在電池材料、工藝、結構等方面都得到了很大的改進,但電池的工作壽命並不理想。到了80年代,它已被作為第二代燃料電池,而成為實現兆瓦級商品化燃料電池電站的主要研究目標,研製速度日益加快。MCFC的主要研製者集中在美國、日本和西歐等國家。預計2002年將商品化生產。
美國能源部(DOE)2000年已撥給固定式燃料電池電站的研究費用4420萬美元,而其中的2/3將用於MCFC的開發,1/3用於SOFC的開發。美國的MCFC技術開發一直主要由兩大公司承擔,ERC(EnergyResearchCorporation)(現為FuelCellEnergyInc.)和M-CPower公司。他們通過不同的方法建造MCFC堆。兩家公司都到了現場示範階段:ERC1996年已進行了一套設於加州聖克拉拉的2MW的MCFC電站的實證試驗,正在尋找3MW裝置試驗的地點。ERC的MCFC燃料電池在電池內部進行無燃氣的改質,而不需要單獨設置的改質器。根據試驗結果,ERC對電池進行了重新設計,將電池改成250kW單電池堆,而非原來的125kW堆,這樣可將3MW的MCFC安裝在0.1英畝的場地上,從而降低投資費用。ERC預計將以$1200/kW的設備費用提供3MW的裝置。這與小型燃氣渦輪發電裝置設備費用$1000/kW接近。但小型燃氣發電效率僅為30%,並且有廢氣排放和雜訊問題。與此同時,美國M-CPower公司已在加州聖迭戈的海軍航空站進行了250kW裝置的試驗,計劃在同一地點試驗改進75kW裝置。M-CPower公司正在研製500kW模塊,計劃2002年開始生產。
日本對MCFC的研究,自1981年"月光計劃"時開始,1991年後轉為重點,每年在燃料電池上的費用為12-15億美元,1990年政府追加2億美元,專門用於MCFC的研究。電池堆的功率1984年為1kW,1986年為10kW。日本同時研究內部轉化和外部轉化技術,1991年,30kW級間接內部轉化MCFC試運轉。1992年50-100kW級試運轉。1994年,分別由日立和石川島播磨重工完成兩個100kW、電極面積1m2,加壓外重整MCFC。另外由中部電力公司製造的1MW外重整MCFC正在川越火力發電廠安裝,預計以天然氣為燃料時,熱電效率大於45%,運行壽命大於5000h。由三菱電機與美國ERC合作研製的內重整30kWMCFC已運行了10000h。三洋公司也研製了30kW內重整MCFC。石川島播磨重工有世界上最大面積的MCFC燃料電池堆,試驗壽命已達13000h。日本為了促進MCFC的開發研究,於1987年成立了MCFC研究協會,負責燃料電池堆運轉、電廠外圍設備和系統技術等方面的研究,它已聯合了14個單位成為日本研究開發主力。
歐洲早在1989年就制定了1個Joule計劃,目標是建立環境污染小、可分散安裝、功率為200MW的"第二代"電廠,包括MCFC、SOFC和PEMFC三種類型,它將任務分配到各國。進行MCFC研究的主要有荷蘭、義大利、德國、丹麥和西班牙。荷蘭對MCFC的研究從1986年已經開始,1989年已研製了1kW級電池堆,1992年對10kW級外部轉化型與1kW級內部轉化型電池堆進行試驗,1995年對煤制氣與天然氣為燃料的2個250kW系統進行試運轉。義大利於1986年開始執行MCFC國家研究計劃,1992-1994年研製50-100kW電池堆,義大利Ansodo與IFC簽定了有關MCFC技術的協議,已安裝一套單電池(面積1m2)自動化生產設備,年生產能力為2-3MW,可擴大到6-9MW。德國MBB公司於1992年完成10kW級外部轉化技術的研究開發,在ERC協助下,於1992年-1994年進行了100kW級與250kW級電池堆的製造與運轉試驗。現在MBB公司擁有世界上最大的280kW電池組體。
資料表明,MCFC與其他燃料電池比有著獨特優點:
a.發電效率高比PAFC的發電效率還高;
b.不需要昂貴的白金作催化劑,製造成本低;
c.可以用CO作燃料;
d.由於MCFC工作溫度600-1000℃,排出的氣體可用來取暖,也可與汽輪機聯合發電。若熱電聯產,效率可提高到80%;
e.中小規模經濟性與幾種發電方式比較,當負載指數大於45%時,MCFC發電系統成本最低。與PAFC相比,雖然MCFC起始投資高,但PAFC的燃料費遠比MCFC高。當發電系統為中小規模分散型時,MCFC的經濟性更為突出;
f.MCFC的結構比PAFC簡單。
固體氧化物燃料電池(SOFC)
SOFC由用氧化釔穩定氧化鋯(YSZ)那樣的陶瓷給氧離子通電的電解質和由多孔質給電子通電的燃料和空氣極構成。空氣中的氧在空氣極/電解質界面被氧化,在空氣燃料之間氧的分差作用下,在電解質中向燃料極側移動,在燃料極電解質界面和燃料中的氫或一氧化碳反應,生成水蒸氣或二氧化碳,放出電子。電子通過外部迴路,再次返回空氣極,此時產生電能。
SOFC的特點如下:
由於是高溫動作(600-1000℃),通過設置底面循環,可以獲得超過60%效率的高效發電。
由於氧離子是在電解質中移動,所以也可以用CO、煤氣化的氣體作為燃料。
由於電池本體的構成材料全部是固體,所以沒有電解質的蒸發、流淌。另外,燃料極空氣極也沒有腐蝕。l動作溫度高,可以進行甲烷等內部改質。
與其他燃料電池比,發電系統簡單,可以期望從容量比較小的設備發展到大規模設備,具有廣泛用途。
在固定電站領域,SOFC明顯比PEMFC有優勢。SOFC很少需要對燃料處理,內部重整、內部熱集成、內部集合管使系統設計更為簡單,而且,SOFC與燃氣輪機及其他設備也很容易進行高效熱電聯產。下圖為西門子-西屋公司開發出的世界第一台SOFC和燃氣輪機混合發電站,它於2000年5月安裝在美國加州大學,功率220kW,發電效率58%。未來的SOFC/燃氣輪機發電效率將達到60-70%。
被稱為第三代燃料電池的SOFC正在積極的研製和開發中,它是正在興起的新型發電方式之一。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,現已成為在SOFC研究方面最有權威的機構。 早在1962年,西屋電氣公司就以甲烷為燃料,在SOFC試驗裝置上獲得電流,並指出烴類燃料在SOFC內必須完成燃料的催化轉化與電化學反應兩個基礎過程,為SOFC的發展奠定了基礎。此後10年間,該公司與OCR機構協作,連接400個小圓筒型ZrO2-CaO電解質,試制100W電池,但此形式不便供大規模發電裝置應用。80年代後,為了開辟新能源,緩解石油資源緊缺而帶來的能源危機,SOFC研究得到蓬勃發展。西屋電氣公司將電化學氣相沉積技術應用於SOFC的電解質及電極薄膜制備過程,使電解質層厚度減至微米級,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年代中後期,它開始向研究大功率SOFC電池堆發展。1986年,400W管式SOFC電池組在田納西州運行成功。
燃料電池
另外,美國的其它一些部門在SOFC方面也有一定的實力。位於匹茲堡的PPMF是SOFC技術商業化的重要生產基地,這里擁有完整的SOFC電池構件加工、電池裝配和電池質量檢測等設備,是目前世界上規模最大的SOFC技術研究開發中心。1990年,該中心為美國DOE製造了20kW級SOFC裝置,該裝置採用管道煤氣為燃料,已連續運行了1700多小時。與此同時,該中心還為日本東京和大阪煤氣公司、關西電力公司提供了兩套25kW級SOFC試驗裝置,其中一套為熱電聯產裝置。另外美國阿爾貢國家實驗室也研究開發了疊層波紋板式SOFC電池堆,並開發出適合於這種結構材料成型的澆注法和壓延法。使電池能量密度得到顯著提高,是比較有前途的SOFC結構。 在日本,SOFC研究是「月光計劃」的一部分。早在1972年,電子綜合技術研究所就開始研究SOFC技術,後來加入"月光計劃"研究與開發行列,1986年研究出500W圓管式SOFC電池堆,並組成1.2kW發電裝置。東京電力公司與三菱重工從1986年12月開始研製圓管式SOFC裝置,獲得了輸出功率為35W的單電池,當電流密度為200mA/cm2時,電池電壓為0.78V,燃料利用率達到58%。1987年7月,電源開發公司與這兩家公司合作,開發出1kW圓管式SOFC電池堆,並連續試運行達1000h,最大輸出功率為1.3kW。關西電力公司、東京煤氣公司與大阪煤氣公司等機構則從美國西屋電氣公司引進3kW及2.5kW圓管式SOFC電池堆進行試驗,取得了滿意的結果。從1989年起,東京煤氣公司還著手開發大面積平板式SOFC裝置,1992年6月完成了100W平板式SOFC裝置,該電池的有效面積達400cm2。現Fuji與Sanyo公司開發的平板式SOFC功率已達到千瓦級。另外,中部電力公司與三菱重工合作,從1990年起對疊層波紋板式SOFC系統進行研究和綜合評價,研製出406W試驗裝置,該裝置的單電池有效面積達到131cm2。
在歐洲早在70年代,聯邦德國海德堡中央研究所就研究出圓管式或半圓管式電解質結構的SOFC發電裝置,單電池運行性能良好。80年代後期,在美國和日本的影響下,歐共體積極推動歐洲的SOFC的商業化發展。德國的Siemens、DomierGmbH及ABB研究公司致力於開發千瓦級平板式SOFC發電裝置。Siemens公司還與荷蘭能源中心(ECN)合作開發開板式SOFC單電池,有效電極面積為67cm2。ABB研究公司於1993年研製出改良型平板式千瓦級SOFC發電裝置,這種電池為金屬雙極性結構,在800℃下進行了實驗,效果良好。現正考慮將其製成25~100kW級SOFC發電系統,供家庭或商業應用。
⑦ 鋰電池與氫燃料電池,哪個更有前途
氫燃料電池更有前途,鋰電池有污染,而氫燃料電池通過氫和氧的結合產生動能,這是無污染的。鋰電池和氫燃料電池各有利弊。細分而言,兩者在充電/補充燃料時間、污染水平、續航里程、充電站成本和電池成本方面有各自的優勢。例如,氫燃料電池只需幾分鍾就可以補給燃料,但是鋰電池即便使用超充通常也需要一個多小時。例如特斯拉V3超充,雖然它可以有極快的充電速度,但並不代表一般情況。
由於中國是未來最大的新能源市場,大多數汽車公司在未來3-7年(2020-2025年)的計劃中都將有氫燃料電池的字樣,也基本都是出現在商用車名單上。
⑧ 燃料電池的行業有哪些
燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置。主要由正極、負極、電解質和輔助設備組成。
常用的燃料除氫氣外還有甲醇、聯氨、烴類及一氧化碳等。氧化劑一般為氧氣或空氣。電解質常見的有磷酸、氫氧化鉀、熔融碳酸鹽及離子交換膜等。
燃料電池是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝臵。不同於傳統內燃機的是,燃料中的化學能不是通過燃燒,而是通過電化學反應釋 放,因而具有高效率、零排放的優勢。
燃料電池主要分為六種類型,其中 PAFC、DMFC、PEMFC這三種類型使用鉑系金屬催化劑。
燃料電池主要類型
數據來源:公開資料、前瞻產業研究院整理
全球燃料電池發展現狀
全球燃料電池市場發展迅猛,據前瞻產業研究院發布的《燃料電池行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2008年全球燃料電池出貨量為9.5千件,2015年燃料電池出貨量達到71.5千件,是2008年的7.5倍。
2008-2015年燃料電池市場出貨量情況
數據來源:前瞻產業研究院整理
我國燃料電池行業市場規模
2015年我國燃料電池行業出貨量約10.5MW,同比2014年的9.2MW增長了14.13%。
2010-2015年中國燃料電池行業出貨量情況
數據來源:前瞻產業研究院整理
國際燃料電池區域格局
按應用領域劃分,2015年固定應用行業燃料電池出貨量占總出貨量的68.5%,達49千件;便攜應用出貨量佔24.6%,達17.6千件;交通運輸行業出貨量佔6.9%,為4.9千件。其中,2015年亞洲燃料電池出貨量佔全球出貨量的65.2%,達46.6千件;北美燃料電池出貨量佔22.0%,達15.7千件;歐洲出貨量佔11.6%,達8.3千件。
2015年國際燃料電池區域格局(出貨量按應用領域)
數據來源:前瞻產業研究院整理
燃料電池行業未來發展方向
燃料電池技術是內燃機技術最好的替代物,代表了汽車未來的發展方向。但如果將發展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進來,則會發現燃料電池汽車目前和今後一段時問尚不具備商業化的條件。最樂觀的預測,以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業化生產至少還需15年以上的時問,即使在一定程度上實現了商業化,也會是以一種高成本的方式。
燃料電池汽車尚處於產業化起步階段
目前,國內運行的燃料電池汽車主要以示範車為主,一般用在特殊場合展示、旅遊觀光代步,還沒有實現真正的商業化。國際市場上雖然有部分燃料電池車在商業化運營,但仍以計程車為主。
燃料電池車的高昂成本使其短期內很難走向市場。2008年北京奧運會上展示的3輛燃料電池客車,每輛客車的成本300多萬元,而目前公交系統進口的歐Ⅳ標准傳統發動機低地板大客車售價僅在100多萬元。從市場經濟學角度講,高成本很難完成市場化推廣,而無法實現市場化就不可能大規模批量生產,進而成本就無法降下來,最終導致成本與銷售的惡性循環。
政策支持是行業發展的主要動力
完善新能源汽車扶持政策,支持動力電池、燃料電池汽車等研發,開展智能網聯汽車示範試點。機關企事業單位要落實車輛更新中新能源汽車佔比要求,加大對新增及更新公交車中新能源汽車比例的考核力度,對不達標地區要扣減燃油和運營補貼。創新分時租賃、車輛共享等運營模式。各地不得對新能源汽車實行限行、限購,已實行的應當取消。
重點投資質子交換膜燃料電池新材料的研發和生產
質子交換膜燃料電池是最接近商業化的一種燃料電池, 最有希望作為未來電動汽車的發動機,近幾十年來取得了長足的發展。2005-2010 年,單是小型電源領域,全世界已經有超過15萬套燃料電池交付使用,總功率超過了15MW,其中96%是質子交換膜燃料電池。在交通領域中,質子交換膜燃料電池因為最有希望成為未來電動汽車的發動機而受到廣泛關注,全球幾乎主要的汽車生產商都在致力於燃料電池汽車的開發。
重點投資燃料電池汽車的研發和生產
從長遠來看,氫能作為最潔凈、高效的新能源,已經引起全世界的廣泛關注。燃料電池汽車以其零尾氣排放和對能源的獨立性,有望實現汽車工業長期夢寐以求的目標,並向世人展示了其良好的應用前景,雖然短時間內難以大規模商業化,但我國在燃料電池技術開發上仍然擁有一定的優勢,應當結合外國先進的汽車製造技術,爭取盡快將燃料電池汽車推向市場,因而具有廣闊的投資潛力。