燃料電池:新能源裝備產業鏈下一個新風口(一)

能源產業始終是人類進程發展中無可回避的問題
，從哥本哈根氣候峰會以來
，新能源產業發展加速的勢頭強勁，包括燃料電池汽車在內的新能源汽車在我國也是持續的放量增長。然而“前途是光明的，道路卻是曲折的”，xinjishudechengchangzongshihuimianlinhuoduohuoshaodewenti，ranliaodianchichanyerujindehexinwentizaiyujishudewendingxinghechengbendekekongxingwenti，nengyuangonggeiwangluodejiansheyeshibukehushideshi。womenzhizaitongguoranliaodianchidexiliebaogaozhongdiantaolunrujinderanliaodianchichanyejianghuiruhedefazhan，heshinengyudaochanyehuadefengkou，yijixiangguanzhuangbeibankuaishifouhuichengweijilidianchizhuangbeihouxiayigexinnengyuanchanyelianfengkou。

燃料電池技術逐漸應用於多個領域。

燃料電池因其穩定性和無汙染的特質，既適宜用於集中發電，建造大、中型電站和區域性分散電站，也可用作各種規格的分散電源、電動車、不依賴空氣推進的潛艇動力源和各種可移動電源
，同時也可作為手機、筆記本電腦等供電的優選小型便攜式電源。但除去部分市場規模不大的固定電源外，其他部分還未形成產業化的基礎。

燃料電池技術有望在汽車領域率先爆發。

大型車企的燃料電池汽車研發如火如荼，Mirai 和Clarity ranliaodianchiqichejunshixinnengyuanqicheshichangzhongdemingxing，tongshigedacheqizaiweilaidewunianneihuiyoudapidechexingtuichudaoshichang。jiehezhengfubumendebutiehejishuchengbendebuduanxiaxing，ranliaodianchijishuhuolvxianzaiqichedonglidianchiyingyonglingyubaofa
，yanzhelidianchiqichedefazhanluxiangongtongtuidongxinnengyuan汽車行業的發展。

國內產業化布局正在形成突破。

目前燃料電池技術的發展主要是日韓車企主導
，並且和專攻燃料電池技術的如Ballard donglihepulagenengyuanjiechenghezuoguanxi
，gongtongtuijinchanyejinbu。guoneiyoubufenchangshangzaixiangguanhexinbujianzhongyijingyouyidingdejishujidian
，zhengzaibuduansuoxiaoguoneiwaidechaju，ranliaodianchixiangguanchanyezhengzaixingchengtupo。muqianranliaodianchidemozuzhizaorengzhuyaojizhongyuoumeirihanqiye，guoneiqiyezhuyaoshejicailiaohexiangguanzhuangbei。weilairanliaodianchichanyelianyouwangzaigeleiqiyechanyehuabujutuidongxia，chengweijilidianshebeihouxiayigezhanzaifengkoudezhuangbeibankuai。

一
、燃料電池：新能源產業鏈下一個風口

1技術漸趨成熟

燃料電池是一種將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置
，具有發電效率高、環境汙染少等優點。由於其電能轉換不經過燃燒這一過程
，能量轉化效率可以達到60%左右，同時燃料電池的功率範圍為1W ～ 100MW
，可以廣泛應用於交通運輸、便攜式設備
、發電站和航空航天等領域。

與傳統的石化燃料相比，燃料電池具有零排放、無振動噪聲等優點
，對於緩解交通運輸的能源壓力
、降低尾氣排放等都具有重要的作用
；與煤炭火力發電相比，燃料電池具有負荷響應性好、高可靠度等優點，對於提高發電效率
、jianxiaohuanjingyalidengyeyouxianzhudexiaoguo。muqianranliaodianchijishuyijingbijiaochengshu，zhengzaizhubuzouxiangshichanghua
，zaijiayongshichangyingyongjiaoguangdezhuyaoyouzhizijiaohuanmoranliaodianchi（PEMFC）和固體氧化物燃料電池（SOFC）等。

燃料電池的工作原理是電解水的逆過程，即燃料和氧化劑通過電極實現向電、水(shui)和(he)熱(re)量(liang)的(de)轉(zhuan)化(hua)，目(mu)前(qian)技(ji)術(shu)已(yi)日(ri)臻(zhen)完(wan)善(shan)
，各(ge)類(lei)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)的(de)性(xing)能(neng)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)的(de)水(shui)平(ping)。例(li)如(ru)，在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)內(nei)部(bu)，交(jiao)換(huan)膜(mo)為(wei)質(zhi)子(zi)的(de)遷(qian)移(yi)和(he)輸(shu)送(song)提(ti)供(gong)通(tong)道(dao)，質(zhi)子(zi)經(jing)過(guo)交(jiao)換(huan)膜(mo)從(cong)陽(yang)極(ji)到(dao)達(da)陰(yin)極(ji)，與(yu)外(wai)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)子(zi)轉(zhuan)移(yi)構(gou)成(cheng)回(hui)路(lu)，為(wei)外(wai)界(jie)負(fu)載(zai)提(ti)供(gong)電(dian)能(neng)。此(ci)外(wai)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)堆(dui)和(he)氣(qi)體(ti)供(gong)給(gei)子(zi)係(xi)統(tong)
、水管理子係統、熱管理子係統以及控製子係統均為燃料電池的穩定合作提供了技術保障。

2應用範圍廣泛

燃料電池既適宜用於集中發電，建造大、中型電站和區域性分散電站
，也可用作各種規格的分散電源、電動車、不依賴空氣推進的潛艇動力源和各種可移動電源
，同時也可作為手機、筆記本電腦等供電的優選小型便攜式電源。

燃料電池產業的技術發展趨勢，主要是在三個級別上針對不同的市場需求而齊頭發展，100W ～10KW電池麵向民用，是移動基站、分立電源、潛艇
、電動自行車、摩托車、遊艇及場地車等的較佳動力源；10KW ～100KW 電池是電動汽車的首選動力源
，是整個燃料電池產業發展的方向；100KW 以上電池是特殊條件下電站動力源，如軍用、邊遠地區等用途。

按照當前的市場情況，燃料電池目前在移動式電源、固定式電源和軍事電源三個方麵有比較成熟穩定的應用，但成本覆蓋不足以大規模產業化應用。　

便攜式電源。燃料電池一方麵可用作便攜式電源、小型移動電源
、車載電源等。適用於軍事、通訊、計算機等領域，以滿足應急供電和高可靠性、高穩定性供電的需要，實際應用的產品包括高端手機電池

、筆記本電腦等便攜電子設備、軍用背負式通訊電源
、衛星通訊車載電源等；另一方麵用作自行車、摩托車、汽車等交通工具的動力電源
，以滿足環保對車輛排放的要求。

固定式電源。燃料電池既可與電網係統互聯用於調峰，同時也可作為獨立電源，用作海島
、山區、邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)等(deng)發(fa)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)。采(cai)用(yong)多(duo)台(tai)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)發(fa)電(dian)機(ji)聯(lian)網(wang)還(hai)可(ke)構(gou)成(cheng)分(fen)散(san)式(shi)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)
，便(bian)可(ke)省(sheng)去(qu)電(dian)網(wang)線(xian)路(lu)及(ji)配(pei)電(dian)調(tiao)度(du)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，通(tong)過(guo)熱(re)電(dian)聯(lian)供(gong)使(shi)燃(ran)料(liao)總(zong)利(li)用(yong)率(lv)高(gao)達(da) 80%以上。

軍用電源。電源作為軍事信息技術裝備的命脈，其連續性
、可靠性
、安(an)全(quan)性(xing)對(dui)於(yu)新(xin)式(shi)軍(jun)事(shi)戰(zhan)爭(zheng)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)，它(ta)是(shi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。目(mu)前(qian)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)軍(jun)事(shi)裝(zhuang)備(bei)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou)將(jiang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)應(ying)用(yong)於(yu)單(dan)兵(bing)作(zuo)戰(zhan)動(dong)力(li)電(dian)源(yuan)（<100 W）
、移動電站（100W-500W）和軍車動力驅動電源（500W-10kW），取得了良好的反饋效果

，未來燃料電池電源有望開拓這部分新興業務。

3燃料電池汽車將率先發展

目前燃料電池在3C電池領域已經有了一定示範應用。2016年1月，據騰訊科技介紹電池續航時間能夠達到一周的iPhone亮相CES以及飛行時間是電池型號6倍(bei)的(de)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)無(wu)人(ren)機(ji)產(chan)品(pin)展(zhan)示(shi)，雖(sui)未(wei)達(da)到(dao)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)條(tiao)件(jian)，但(dan)這(zhe)已(yi)經(jing)表(biao)明(ming)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)和(he)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)即(ji)將(jiang)迎(ying)來(lai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)革(ge)命(ming)。這(zhe)其(qi)中(zhong)的(de)核(he)心(xin)在(zai)於(yu)微(wei)型(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)
，當(dang)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)更(geng)多(duo)電(dian)能(neng)時(shi)
，用(yong)戶(hu)隻(zhi)需(xu)加(jia)充(chong)更(geng)多(duo)燃(ran)料(liao)即(ji)可(ke)，而(er)無(wu)需(xu)等(deng)給(gei)設(she)備(bei)長(chang)時(shi)間(jian)充(chong)電(dian)。

相比於3Cxingyedexuqiu
，qichedonglilingyuduiranliaodianchideqianzaixuqiugengweipangda，yegengweipoqie。muqianranliaodianchiqichededaoshijiegeguozhengfuheqiyedegaoduzhongshi
，tebieshimeiguo
、日ri本ben和he德de國guo及ji其qi企qi業ye都dou加jia大da了le燃ran料liao電dian池chi汽qi車che的de研yan發fa與yu示shi範fan
，並bing且qie取qu得de了le重zhong大da進jin展zhan
，預yu計ji隨sui著zhe研yan發fa水shui平ping的de提ti升sheng和he規gui模mo化hua效xiao應ying
，燃ran料liao電dian池chi汽qi車che有you望wang向xiang著zhe產chan業ye化hua的de方fang向xiang跨kua越yue式shi發fa展zhan。

縱(zong)觀(guan)紛(fen)繁(fan)複(fu)雜(za)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)應(ying)用(yong)中(zhong)，部(bu)分(fen)應(ying)用(yong)是(shi)先(xian)天(tian)不(bu)足(zu)難(nan)以(yi)覆(fu)蓋(gai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)研(yan)發(fa)成(cheng)本(ben)，此(ci)外(wai)還(hai)會(hui)受(shou)到(dao)市(shi)場(chang)規(gui)模(mo)的(de)影(ying)響(xiang)難(nan)以(yi)發(fa)育(yu)。我(wo)們(men)認(ren)為(wei)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)是(shi)未(wei)來(lai)率(lv)先(xian)爆(bao)發(fa)力(li)的(de)子(zi)領(ling)域(yu)，相(xiang)關(guan)的(de)原(yuan)因(yin)有(you)以(yi)下(xia)三(san)點(dian)：

電子設備便攜式電源技術未成熟，固定式電源市場規模不足。3C設(she)備(bei)電(dian)源(yuan)市(shi)場(chang)體(ti)量(liang)足(zu)夠(gou)大(da)，但(dan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi)由(you)於(yu)成(cheng)本(ben)難(nan)以(yi)與(yu)目(mu)前(qian)的(de)主(zhu)流(liu)鋰(li)電(dian)池(chi)相(xiang)抗(kang)衡(heng)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)不(bu)具(ju)備(bei)高(gao)壓(ya)儲(chu)備(bei)氫(qing)氣(qi)條(tiao)件(jian)，如(ru)不(bu)被(bei)允(yun)許(xu)攜(xie)帶(dai)在(zai)飛(fei)機(ji)、高鐵等。而固定電源僅僅是體量很小的邊防、軍事需求，市場難以擴張。

xinnengyuanqichezengchangshitouxunmeng
，zibengengduoguanzhulidianchiqicheheranliaodianchiqiche。suizhequanshijiejienengjianpaixingshideriyiyanjun
，chuantongneiranjiqicheyinqiwuranda、能效低常為人所詬病，新能源汽車從14年開始放量增長。盡管包括燃料電池汽車在內的新能源汽車目前僅占汽車保有量的3%，但星星之火可以燎原

，新能源汽車的起勢增長有望帶動燃料電池汽車的產業化浪潮。

同時，國家扶持政策也一直在推動新能源汽車產業的發展。在中國製造2025戰略中，對燃料電池汽車的發展戰略
，提出三個發展階段： 第一是在關鍵材料零部件方麵逐步實現國產化；第二是燃料電池和電堆整車性能逐步提升；第三方麵是要實現燃料電池汽車的運行規模進一步擴大，達到1000輛的運行規模，到 2025年，製氫、加氫等配套基礎設施基本完善。不僅如此，國家對燃料汽車給予大幅度的補貼以幫助產業初期的成本覆蓋問題。