燃料電池是一種純正的綠色清潔能源，可減輕使氣候變暖的溫室效應(yīng)，減緩火力發(fā)電帶給全球環(huán)境污染的問題，符合當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)的需要。燃料電池被認(rèn)為是繼水力、火力、核能之后新一代能源技術(shù)，具有廣闊的市場需求和應(yīng)用前景。

　　燃料電池具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

　　燃料電池用途廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠領(lǐng)域，也可應(yīng)用于機(jī)動車、移動設(shè)備、居民家庭等領(lǐng)域。早期燃料電池發(fā)展焦點(diǎn)集中在軍事空間等專業(yè)應(yīng)用以及千瓦級以上分散式發(fā)電上。近來，電動車領(lǐng)域成為燃料電池應(yīng)用的主要方向，市場已有多種采用燃料電池發(fā)電的自動車出現(xiàn)。另外，透過小型化的技術(shù)將燃料電池運(yùn)用于一般消費(fèi)型電子產(chǎn)品也是應(yīng)用發(fā)展方向之一，在技術(shù)的進(jìn)步下，未來小型化的燃料電池將可用以取代現(xiàn)有的鋰電池或鎳氫電池等高價值產(chǎn)品，作為用于筆記本電腦、無線電電話、錄像機(jī)、照相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的電源。

　　表1燃料電池替代普通小電池在便攜式電子產(chǎn)品等方面應(yīng)用

　　圖1燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域

　　燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域因輸出功率不同而異

　　近20多年來，燃料電池經(jīng)歷了堿性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種類型的發(fā)展階段，燃料電池的研究和應(yīng)用正以極快的速度在發(fā)展。在所有燃料電池中，堿性燃料電池(AFC)發(fā)展速度最快，主要為空間任務(wù)，包括航天飛機(jī)提供動力和飲用水;質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)已廣泛作為交通動力和小型電源裝置來應(yīng)用;磷酸燃料電池(PAFC)作為中型電源應(yīng)用進(jìn)入了商業(yè)化階段，是民用燃料電池的首選;熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)也已完成工業(yè)試驗(yàn)階段;起步較晚的固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)作為發(fā)電領(lǐng)域最有應(yīng)用前景的燃料電池，是未來大規(guī)模清潔發(fā)電站的優(yōu)選對象。

　　表2幾種燃料電池技術(shù)狀態(tài)和應(yīng)用領(lǐng)域比較

　　燃料電池輸出功率不同相對應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域也不同。輸出功率較低的燃料電池，如直接甲醇燃料電池使用液態(tài)的甲醇，燃料的儲存攜帶方便，輸出功率不高，主要應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品，如手機(jī)、數(shù)位相機(jī)、光碟放映機(jī)、筆記型電腦、小型可攜式發(fā)電機(jī)的攜帶電源。而發(fā)電系統(tǒng)和交通工具領(lǐng)域使用的燃料電池輸出功率較高，一般要求在千瓦以上。

　　圖2燃料電池應(yīng)用范圍與所需的發(fā)電功率

　　燃料電池在全球金融危機(jī)中逆市而上

　　在經(jīng)歷了2009年的全球經(jīng)濟(jì)衰退之后，偏緊的現(xiàn)金流以及消費(fèi)者和企業(yè)較低的信心并沒有減緩燃料電池市場的發(fā)展。盡管出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)衰退，但投資者對可替代能源技術(shù)仍具有極大的興趣，燃料電池市場規(guī)模仍然保持著較高的增長速度，燃料電池作為新一代能源技術(shù)，正受到各國政府和企業(yè)的高度重視。

　　燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域可以歸結(jié)為發(fā)電系統(tǒng)、運(yùn)輸工具、便攜式電源以及定置型發(fā)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計(jì)，在全球燃料電池應(yīng)用市場中，以發(fā)電系統(tǒng)和便攜式電子產(chǎn)品為主，而近年以運(yùn)輸工具和可攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用需求增長較快。其中發(fā)電系統(tǒng)市場占有率最高為44%，其次為可攜式電子產(chǎn)品占27%，產(chǎn)業(yè)用定置型發(fā)電系統(tǒng)及叉舉車等特定用途動力系統(tǒng)占15%，汽機(jī)車占14%。

　　圖3 全球燃料電池市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)

　　國內(nèi)燃料電池應(yīng)用亮點(diǎn)在新能源汽車領(lǐng)域

　　根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計(jì)，與國外不同的是，國內(nèi)燃料電池應(yīng)用市場重點(diǎn)在運(yùn)輸工具領(lǐng)域，占到整個應(yīng)用領(lǐng)域的74%，而便攜式電源占16%，發(fā)電系統(tǒng)電源占10%左右。與此相對應(yīng)的是，為了適用于車用燃料電池市場，國內(nèi)燃料電池研究投入最大的領(lǐng)域在于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)，其投入占燃料電池投入的五成以上。同時，制約燃料電池另外兩大瓶頸，燃料儲存和燃料基礎(chǔ)設(shè)施的研究投入也占相當(dāng)大的比例，分別占投入的15%和8%。

　　目前，燃料電池行業(yè)重在研發(fā)而非產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)有60多家機(jī)構(gòu)在從事燃料電池的研究，這些機(jī)構(gòu)中的大多數(shù)為研究所，研究的重點(diǎn)多是PEMFC技術(shù)。國內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的燃料電池企業(yè)很少，規(guī)模較大的主要有大連新源動力股份有限公司、上海神力科技有限公司等，它們的產(chǎn)品主要集中在質(zhì)子交換膜燃料電池，包括此類燃料電池的雙極板、質(zhì)子交換膜和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。所生產(chǎn)出的燃料電池往往出售給政府部門、科研院所、高校等機(jī)構(gòu)，如應(yīng)用于新能源汽車的燃料電池主要通過政府、大型國企采購，以公交車和政府用車為市場切入點(diǎn)。

　　看好PEMFC、MCFC、SOFC三類燃料電池

　　賽迪顧問認(rèn)為，具有較強(qiáng)投資價值的燃料電池需具備以下三個條件：一是本身具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn);二是研發(fā)投入較大，未來可能取得較大技術(shù)突破;三是市場應(yīng)用前景較好。綜合以上因素，我們看好質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)三類燃料電池。

　　PEMFC優(yōu)點(diǎn)是能在較低的溫度下工作，電力密度大，電池體積相對較小，技術(shù)成熟高，是運(yùn)輸工具的首選。在當(dāng)前新能源汽車政策的刺激下，PEMFC市場具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ钱?dāng)前最受市場矚目的燃料電池。MCFC余熱可利用、轉(zhuǎn)換效率高，這種電池在天然氣和燃煤電廠使用的高溫場合具有穩(wěn)定的市場，未來這一塊市場仍然具有較大的增長空間。另外，SOFC具有高效率、高穩(wěn)定性、燃料適應(yīng)性以及相對低成本等優(yōu)點(diǎn)，這種電池在發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域具有較穩(wěn)定的市場。

　　（編輯／李艷嬌）

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