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”，新xin技ji術shu的de成cheng長chang總zong是shi會hui麵mian臨lin或huo多duo或huo少shao的de問wen題ti，燃ran料liao電dian池chi產chan業ye如ru今jin的de核he心xin問wen題ti在zai於yu技ji術shu的de穩wen定ding性xing和he成cheng本ben的de可ke控kong性xing問wen題ti，能neng源yuan供gong給gei網wang絡luo的de建jian設she也ye是shi不bu可ke忽hu視shi的de是shi。我wo們men旨zhi在zai通tong過guo燃ran料liao電dian池chi的de係xi列lie報bao告gao重zhong點dian討tao論lun如ru今jin的de燃ran料liao電dian池chi產chan業ye將jiang會hui如ru何he的de發fa展zhan，何he時shi能neng遇yu到dao產chan業ye化hua的de風feng口kou，以yi及ji相xiang關guan裝zhuang備bei板ban塊kuai是shi否fou會hui成cheng為wei繼ji鋰li電dian池chi裝zhuang備bei後hou下xia一yi個ge新xin能neng源yuan產chan業ye鏈lian風feng口kou。

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 燃ran料liao電dian池chi汽qi車che均jun是shi新xin能neng源yuan汽qi車che市shi場chang中zhong的de明ming星xing

，同tong時shi各ge大da車che企qi在zai未wei來lai的de五wu年nian內nei會hui有you大da批pi的de車che型xing推tui出chu到dao市shi場chang。結jie合he政zheng府fu部bu門men的de補bu貼tie和he技ji術shu成cheng本ben的de不bu斷duan下xia行xing
，燃ran料liao電dian池chi技ji術shu或huo率lv先xian在zai汽qi車che動dong力li電dian池chi應ying用yong領ling域yu爆bao發fa
，沿yan著zhe鋰li電dian池chi汽qi車che的de發fa展zhan路lu線xian共gong同tong推tui動dong新xin能neng源yuan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 動(dong)力(li)和(he)普(pu)拉(la)格(ge)能(neng)源(yuan)結(jie)成(cheng)合(he)作(zuo)關(guan)係(xi)，共(gong)同(tong)推(tui)進(jin)產(chan)業(ye)進(jin)步(bu)。國(guo)內(nei)有(you)部(bu)分(fen)廠(chang)商(shang)在(zai)相(xiang)關(guan)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)中(zhong)已(yi)經(jing)有(you)一(yi)定(ding)的(de)技(ji)術(shu)積(ji)澱(dian)
，正(zheng)在(zai)不(bu)斷(duan)縮(suo)小(xiao)國(guo)內(nei)外(wai)的(de)差(cha)距(ju)
，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)相(xiang)關(guan)產(chan)業(ye)正(zheng)在(zai)形(xing)成(cheng)突(tu)破(po)。目(mu)前(qian)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)模(mo)組(zu)製(zhi)造(zao)扔(reng)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)於(yu)歐(ou)美(mei)日(ri)韓(han)企(qi)業(ye)
，國(guo)內(nei)企(qi)業(ye)主(zhu)要(yao)涉(she)及(ji)材(cai)料(liao)和(he)相(xiang)關(guan)裝(zhuang)備(bei)。未(wei)來(lai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)產(chan)業(ye)鏈(lian)有(you)望(wang)在(zai)各(ge)類(lei)企(qi)業(ye)產(chan)業(ye)化(hua)布(bu)局(ju)推(tui)動(dong)下(xia)
，成(cheng)為(wei)繼(ji)鋰(li)電(dian)設(she)備(bei)後(hou)下(xia)一(yi)個(ge)站(zhan)在(zai)風(feng)口(kou)的(de)裝(zhuang)備(bei)板(ban)塊(kuai)。

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、anquanxingduiyuxinshijunshizhanzhengzhiguanzhongyao
，tashixinxijishuzhuangbeimibukefendeyibufen。muqianguowaixianjinjunshizhuangbeiyanjiujigoujiangranliaodianchiyingyongyudanbingzuozhandonglidianyuan（<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3C行(xing)業(ye)的(de)需(xu)求(qiu)

，汽(qi)車(che)動(dong)力(li)領(ling)域(yu)對(dui)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)潛(qian)在(zai)需(xu)求(qiu)更(geng)為(wei)龐(pang)大(da)，也(ye)更(geng)為(wei)迫(po)切(qie)。目(mu)前(qian)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)得(de)到(dao)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)政(zheng)府(fu)和(he)企(qi)業(ye)的(de)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)，特(te)別(bie)是(shi)美(mei)國(guo)、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。

新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)增(zeng)長(chang)勢(shi)頭(tou)迅(xun)猛(meng)
，資(zi)本(ben)更(geng)多(duo)關(guan)注(zhu)鋰(li)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)。隨(sui)著(zhe)全(quan)世(shi)界(jie)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)形(xing)勢(shi)的(de)日(ri)益(yi)嚴(yan)峻(jun)，傳(chuan)統(tong)內(nei)燃(ran)機(ji)汽(qi)車(che)因(yin)其(qi)汙(wu)染(ran)大(da)、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。