燃料電池是一種將燃料與氧化劑的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。主要由正極、負(fù)極、電解質(zhì)和輔助設(shè)備組成。
常用的燃料除氫氣外還有甲醇、聯(lián)氨、烴類及一氧化碳等。氧化劑一般為氧氣或空氣。電解質(zhì)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)電裝臵。不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的是,燃料中的化學(xué)能不是通過燃燒,而是通過電化學(xué)反應(yīng)釋 放,因而具有高效率、零排放的優(yōu)勢(shì)。
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
全球燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀
全球燃料電池市場(chǎng)發(fā)展迅猛,據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《燃料電池行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)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(dá)到71.5千件,是2008年的7.5倍。
2008-2015年燃料電池市場(chǎng)出貨量情況
我國燃料電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模
2015年我國燃料電池行業(yè)出貨量約10.5MW,同比2014年的9.2MW增長(zhǎng)了14.13%。
2010-2015年中國燃料電池行業(yè)出貨量情況
國際燃料電池區(qū)域格局
按應(yīng)用領(lǐng)域劃分,2015年固定應(yīng)用行業(yè)燃料電池出貨量占總出貨量的68.5%,達(dá)49千件;便攜應(yīng)用出貨量占24.6%,達(dá)17.6千件;交通運(yùn)輸行業(yè)出貨量占6.9%,為4.9千件。其中,2015年亞洲燃料電池出貨量占全球出貨量的65.2%,達(dá)46.6千件;北美燃料電池出貨量占22.0%,達(dá)15.7千件;歐洲出貨量占11.6%,達(dá)8.3千件。
2015年國際燃料電池區(qū)域格局(出貨量按應(yīng)用領(lǐng)域)
燃料電池行業(yè)未來發(fā)展方向
燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)最好的替代物,代表了汽車未來的發(fā)展方向。但如果將發(fā)展燃料電池汽車的幾個(gè)制約因素考慮進(jìn)來,則會(huì)發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車目前和今后一段時(shí)問尚不具備商業(yè)化的條件。最樂觀的預(yù)測(cè),以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業(yè)化生產(chǎn)至少還需15年以上的時(shí)問,即使在一定程度上實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,也會(huì)是以一種高成本的方式。
燃料電池汽車尚處于產(chǎn)業(yè)化起步階段
目前,國內(nèi)運(yùn)行的燃料電池汽車主要以示范車為主,一般用在特殊場(chǎng)合展示、旅游觀光代步,還沒有實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化。國際市場(chǎng)上雖然有部分燃料電池車在商業(yè)化運(yùn)營(yíng),但仍以出租車為主。
燃料電池車的高昂成本使其短期內(nèi)很難走向市場(chǎng)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)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(tǒng)進(jìn)口的歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)低地板大客車售價(jià)僅在100多萬元。從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)角度講,高成本很難完成市場(chǎng)化推廣,而無法實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化就不可能大規(guī)模批量生產(chǎn),進(jìn)而成本就無法降下來,最終導(dǎo)致成本與銷售的惡性循環(huán)。
政策支持是行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?/p>
完善新能源汽車扶持政策,支持動(dòng)力電池、燃料電池汽車等研發(fā),開展智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范試點(diǎn)。機(jī)關(guān)企事業(yè)單位要落實(shí)車輛更新中新能源汽車占比要求,加大對(duì)新增及更新公交車中新能源汽車比例的考核力度,對(duì)不達(dá)標(biāo)地區(qū)要扣減燃油和運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼。創(chuàng)新分時(shí)租賃、車輛共享等運(yùn)營(yíng)模式。各地不得對(duì)新能源汽車實(shí)行限行、限購,已實(shí)行的應(yīng)當(dāng)取消。
重點(diǎn)投資質(zhì)子交換膜燃料電池新材料的研發(fā)和生產(chǎn)
質(zhì)子交換膜燃料電池是最接近商業(yè)化的一種燃料電池, 最有希望作為未來電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),近幾十年來取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。2005-2010 年,單是小型電源領(lǐng)域,全世界已經(jīng)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(zhì)子交換膜燃料電池。在交通領(lǐng)域中,質(zhì)子交換膜燃料電池因?yàn)樽钣邢M蔀槲磥黼妱?dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)而受到廣泛關(guān)注,全球幾乎主要的汽車生產(chǎn)商都在致力于燃料電池汽車的開發(fā)。
重點(diǎn)投資燃料電池汽車的研發(fā)和生產(chǎn)
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,氫能作為最潔凈、高效的新能源,已經(jīng)引起全世界的廣泛關(guān)注。燃料電池汽車以其零尾氣排放和對(duì)能源的獨(dú)立性,有望實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)長(zhǎng)期夢(mèng)寐以求的目標(biāo),并向世人展示了其良好的應(yīng)用前景,雖然短時(shí)間內(nèi)難以大規(guī)模商業(yè)化,但我國在燃料電池技術(shù)開發(fā)上仍然擁有一定的優(yōu)勢(shì),應(yīng)當(dāng)結(jié)合外國先進(jìn)的汽車制造技術(shù),爭(zhēng)取盡快將燃料電池汽車推向市場(chǎng),因而具有廣闊的投資潛力。
文章來源:新能源汽車網(wǎng)