燃料電池行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析

燃料電池行業(yè)發(fā)展環(huán)境分析第一節(jié)宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析一、宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（一）國(guó)民經(jīng)濟(jì)總體回升向好全年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值335353億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比上年增長(zhǎng)8.7%，增速比上年回落0.9個(gè)百分點(diǎn)。分季度看，一季度增長(zhǎng)6.2%，二季度增長(zhǎng)7.9%，三季度增長(zhǎng)9.1%，四季度增長(zhǎng)10.7%。分產(chǎn)業(yè)看，第一產(chǎn)業(yè)增加值35477億元，增長(zhǎng)4.2%；第二產(chǎn)業(yè)增加值156958億元，增長(zhǎng)9.5%；第三產(chǎn)業(yè)增加值142918億元，增長(zhǎng)8.9%。第一產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比重為10.6%，比上年下降0.1個(gè)百分點(diǎn)；第二產(chǎn)業(yè)增加值比重為46.8%，下降0.7個(gè)百分點(diǎn)；第三產(chǎn)業(yè)增加值比重為42.6%，上升0.8個(gè)百分點(diǎn)。從圖3看，經(jīng)濟(jì)增速呈現(xiàn)明顯的“V型”，在國(guó)家大規(guī)模經(jīng)濟(jì)刺激政策下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)V型反彈。數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2005年以來(lái)我國(guó)年度GDP及其增長(zhǎng)數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2006年以來(lái)我國(guó)GDP季度增長(zhǎng)情況同時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)力也逐步趨向平衡：由政府財(cái)政刺激政策主導(dǎo)的投資增長(zhǎng)在下半年開(kāi)始逐步向房地產(chǎn)投資和私人部門(mén)投資需求過(guò)渡；出口在4季度也出現(xiàn)了明顯的恢復(fù)；全年的消費(fèi)增長(zhǎng)則穩(wěn)定在較高水平。其中，從12月的數(shù)據(jù)看，“三駕馬車(chē)”驅(qū)動(dòng)力也趨于平衡：當(dāng)月城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)增速回落至24.1%，而出口和社會(huì)消費(fèi)品零售增速則分別回升至17.7%和17.5%。考慮到世界經(jīng)濟(jì)見(jiàn)底反彈，2010年初在出口穩(wěn)步復(fù)蘇帶動(dòng)下，外需對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)將會(huì)由負(fù)轉(zhuǎn)正，內(nèi)外需對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)會(huì)更加平衡；而投資方面，房地產(chǎn)投資增速有望繼續(xù)走高，政府投資比例會(huì)有所下降，政府投資和民間投資也將會(huì)更加平衡。因此，預(yù)計(jì)2010年“三駕馬車(chē)”對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)和貢獻(xiàn)將更趨平衡，也更具備可持續(xù)性。但在經(jīng)濟(jì)快速?gòu)?fù)蘇的背景下，通貨膨脹和資產(chǎn)價(jià)格泡沫風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)始顯現(xiàn)，產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題依然嚴(yán)峻，同時(shí)，貨幣、財(cái)政政策調(diào)整、退出可能性增大，這是2010年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)。三大需求對(duì)GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)最終消費(fèi)對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率（%）52.5最終消費(fèi)對(duì)GDP的拉動(dòng)（百分點(diǎn)）4.6資本形成對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率（%）92.3資本形成對(duì)GDP的拉動(dòng)（百分點(diǎn)）8.0凈出口對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率（%）-44.8凈出口對(duì)GDP的拉動(dòng)（百分點(diǎn)）-3.9生產(chǎn)法GDP不變價(jià)增長(zhǎng)速度（%）8.7數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局（二）固定資產(chǎn)投資持續(xù)增長(zhǎng)，年末顯著放緩，城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資194139億元，增長(zhǎng)30.5%，加快4.4個(gè)百分點(diǎn)，比1-11月的32.1%顯著放緩，而12月單月城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資增速已經(jīng)回落至24.1%，由于政策重點(diǎn)指向了調(diào)結(jié)構(gòu)，固定資產(chǎn)投資開(kāi)始放緩。同時(shí)，由于政策調(diào)控預(yù)期和年末的信貸收緊，房地產(chǎn)投資增速在四季度也有所回落。2007年以來(lái)城鎮(zhèn)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況分產(chǎn)業(yè)來(lái)看，第一產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)49.9%，第二產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)26.8%，第三產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)33.0%，第一產(chǎn)業(yè)投資增長(zhǎng)明顯高于第二和第三產(chǎn)業(yè)。從全年來(lái)看，第一產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速下降幅度比較大，但在2010年1季度這種情況會(huì)隨著政府對(duì)強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)體制的建設(shè)和農(nóng)業(yè)投入力度的加大而有所改觀；第二產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速開(kāi)始呈現(xiàn)出回升態(tài)勢(shì)，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)恢復(fù)和企業(yè)盈利能力的提高，投資意愿進(jìn)一步增強(qiáng)，今年會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)；第三產(chǎn)業(yè)在三季度前呈現(xiàn)出較快增長(zhǎng)，而在四季度有所回落，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，第三產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速有望保持在較高水平。2003年以來(lái)分產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速情況伴隨著工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)的好轉(zhuǎn)和企業(yè)家信心的提高，企業(yè)投資意愿進(jìn)一步增強(qiáng)，并且積極財(cái)政政策進(jìn)一步延續(xù)，因此我們認(rèn)為2010年投資仍將保持較快增長(zhǎng)，但由于政策逐步回歸正常以及基數(shù)效應(yīng)，投資增速較09年會(huì)略有回落，投資結(jié)構(gòu)上也隨政策著力點(diǎn)的變化而有所調(diào)整。（三）工業(yè)生產(chǎn)逐漸加快，規(guī)模以上工業(yè)增加值比上年增長(zhǎng)11%，增速比上年回落1.9個(gè)百分點(diǎn)。其中，規(guī)模以上工業(yè)增加值一季度增長(zhǎng)5.1%，二季度增長(zhǎng)9.1%，三季度增長(zhǎng)12.4%，四季度增長(zhǎng)18%。分輕重工業(yè)看，重工業(yè)增長(zhǎng)11.5%，輕工業(yè)增長(zhǎng)9.7%。分地區(qū)看，東、中、西部地區(qū)分別增長(zhǎng)9.7%、12.1%和15.5%。2006年以來(lái)工業(yè)增加值增速情況規(guī)模以上工業(yè)增加值年內(nèi)呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，11月、12月單月增速分別達(dá)19.2%和18.5%，已經(jīng)處于歷史較高水平。這與PMI處于56.6的景氣高點(diǎn)相符合，也預(yù)示著2010年一季度工業(yè)增速仍將在去年低基數(shù)的基礎(chǔ)上保持高位。四季度重工業(yè)增速超過(guò)20%，進(jìn)一步拉大與輕工業(yè)增速的差距，我們認(rèn)為這一方面由于去年同期重工業(yè)受危機(jī)影響較大，基數(shù)較低；另一方面則受到進(jìn)口、出口在四季度大幅回暖和消費(fèi)持續(xù)旺盛的帶動(dòng)。綜合全年來(lái)看，前三季度是投資和消費(fèi)帶動(dòng)工業(yè)走出低迷，四季度則是出口和消費(fèi)拉動(dòng)工業(yè)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。2008年以來(lái)工業(yè)增加值增速與PMI對(duì)比情況（四）消費(fèi)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)全年社會(huì)消費(fèi)品零售總額125343億元，比上年增長(zhǎng)15.5%；扣除價(jià)格因素，實(shí)際增長(zhǎng)16.9%，比2008年加快2.1個(gè)百分點(diǎn)。其中，受到汽車(chē)補(bǔ)貼等促消費(fèi)政策和房地產(chǎn)市場(chǎng)火爆銷(xiāo)售的影響，汽車(chē)、家具、建材消費(fèi)最為強(qiáng)勁，同比增長(zhǎng)達(dá)32.3%，35.5%，26.6%，遠(yuǎn)超平均水平，表明消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)提速。2007年以來(lái)國(guó)內(nèi)名義消費(fèi)增速情況，居民收入實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)，有利于消費(fèi)的穩(wěn)定增長(zhǎng)。全年城鎮(zhèn)居民家庭人均總收入18858元，其中城鎮(zhèn)居民人均可支配收入17175元，比上年增長(zhǎng)8.8%，扣除價(jià)格因素，實(shí)際增長(zhǎng)9.8%。農(nóng)村居民人均純收入5153元，比上年增長(zhǎng)8.2%，扣除價(jià)格因素，實(shí)際增長(zhǎng)8.5%。2003年以來(lái)國(guó)內(nèi)居民收入情況鑒于2010年進(jìn)一步推進(jìn)的消費(fèi)刺激政策和進(jìn)一步深化的分配制度改革，可以預(yù)期，旺盛的消費(fèi)仍將在2010年延續(xù)和提升，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的拉動(dòng)貢獻(xiàn)增加。（五）進(jìn)出口總額全年下降，自11月份由降轉(zhuǎn)升我國(guó)對(duì)外貿(mào)易累計(jì)進(jìn)出口總值為22072.7億美元，比2008年（下同）下降13.9%，略高于2007年的貿(mào)易總值。其中出口12016.7億美元，下降16%；進(jìn)口10056億美元，下降11.2%。全年貿(mào)易順差1960.7億美元，減少34.2%。數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2005-2009貨物進(jìn)出口總額11月份進(jìn)出口總額同比漲幅由負(fù)轉(zhuǎn)正，當(dāng)月增長(zhǎng)9.8%，12月份外貿(mào)進(jìn)出口呈現(xiàn)恢復(fù)性強(qiáng)勁反彈，進(jìn)出口總值2430.2億美元，同比增長(zhǎng)32.7%，環(huán)比增長(zhǎng)16.7%；其中出口1307.3億美元，為歷史上月度出口值的第四高位，同比增長(zhǎng)17.7%，環(huán)比增長(zhǎng)15%；進(jìn)口1122.9億美元，創(chuàng)造了月度進(jìn)口值的歷史新高，同比增長(zhǎng)55.9%，環(huán)比增長(zhǎng)18.8%。當(dāng)月貿(mào)易順差184.4億美元，同比減少52.8%。我國(guó)進(jìn)出口月度增速情況12月份中國(guó)出口增速遠(yuǎn)超市場(chǎng)預(yù)期，反映境外市場(chǎng)正在快速回升，也反映了中國(guó)的主要出口伙伴美國(guó)和歐盟等經(jīng)濟(jì)體也正在經(jīng)歷快速的回升，印證了此前美國(guó)失業(yè)率的小幅回落可能將會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)性回落。經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的這種變化將會(huì)增加物價(jià)上升的壓力，由此各國(guó)政策退出的時(shí)點(diǎn)可能會(huì)提前。但美國(guó)等經(jīng)濟(jì)體失業(yè)率仍處于高位，隨著中國(guó)出口增速的快速回升，貿(mào)易摩擦將進(jìn)一步加劇，這也會(huì)對(duì)中國(guó)出口形成抑制。與出口的變化相似，中國(guó)進(jìn)口增速也遠(yuǎn)超市場(chǎng)預(yù)期，顯示中國(guó)國(guó)內(nèi)需求持續(xù)強(qiáng)勁，我們認(rèn)為中國(guó)擴(kuò)張性的政策效果仍將延續(xù)，隨著出口的轉(zhuǎn)好，擴(kuò)內(nèi)需的政策需求將有所減弱，國(guó)內(nèi)政策收縮力度將有所增強(qiáng)。（六）居民消費(fèi)價(jià)格和生產(chǎn)價(jià)格全年下降，年底出現(xiàn)上升居民消費(fèi)價(jià)格比上年下降0.7%。其中，城市下降0.9%，農(nóng)村下降0.3%。分類(lèi)別看，八大類(lèi)商品價(jià)格四漲四落：煙酒及用品上漲1.5%，醫(yī)療保健和個(gè)人用品上漲1.2%，食品上漲0.7%，家庭設(shè)備用品及維修服務(wù)上漲0.2%；居住下降3.6%，交通和通信下降2.4%，衣著下降2.0%，娛樂(lè)教育文化用品及服務(wù)下降0.7%。居民消費(fèi)價(jià)格11月份同比漲幅由負(fù)轉(zhuǎn)正，當(dāng)月上漲0.6%，12月份上漲1.9%。全年工業(yè)品出廠價(jià)格下降5.4%，12月份由負(fù)轉(zhuǎn)正，當(dāng)月上漲1.7%。全年原材料、燃料、動(dòng)力購(gòu)進(jìn)價(jià)格下降7.9%；商品零售價(jià)格下降1.2%。數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2006年以來(lái)我國(guó)CPI、PPI走勢(shì)情況二、金融運(yùn)行及財(cái)政和貨幣政策（一）金融運(yùn)行貨幣供應(yīng)方面，12月末廣義貨幣（M2）余額60.6萬(wàn)億元，比上年末增長(zhǎng)27.7%，增幅同比加快9.9個(gè)百分點(diǎn)；狹義貨幣（M1）22.0萬(wàn)億元，增長(zhǎng)32.4%，加快23.3個(gè)百分點(diǎn)；市場(chǎng)貨幣流通量（M0）38246億元，增長(zhǎng)11.8%，回落0.9個(gè)百分點(diǎn)。信貸方面，金融機(jī)構(gòu)本外幣新增貸款9.4萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)96%。其中，中長(zhǎng)期貸款累計(jì)新增7.1萬(wàn)億元，約占全年新增貸款的76%。從新增貸款的流向看，排名前三位的是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、房地產(chǎn)及工業(yè)行業(yè)?；A(chǔ)設(shè)施主要行業(yè)本外幣中長(zhǎng)期貸款累計(jì)新增2.5萬(wàn)億元；而房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)貸款累計(jì)新增5764億元，個(gè)人消費(fèi)性住房貸款累計(jì)新增1.4萬(wàn)億元，這兩項(xiàng)貸款占比超過(guò)全年金融機(jī)構(gòu)本外幣新增貸款的21%；另外，工業(yè)中長(zhǎng)期貸款新增1萬(wàn)億元。月度信貸投放規(guī)模人民幣匯率方面，我國(guó)的人民幣匯率政策是：繼續(xù)完善人民幣匯率形成機(jī)制改革，進(jìn)一步發(fā)揮市場(chǎng)供求在匯率形成中的基礎(chǔ)性作用，保持人民幣匯率在合理均衡水平上的基本穩(wěn)定。由于人民幣匯率的變動(dòng)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的多方面將產(chǎn)生不同的影響，其變動(dòng)也受到多種因素的制約，所以人民幣匯率政策以保持穩(wěn)定為主。10月以來(lái)，外界對(duì)于人民幣升值壓力顯著加大，不僅來(lái)自于發(fā)達(dá)國(guó)家，也來(lái)自于國(guó)際組織和發(fā)展中國(guó)家。發(fā)展中國(guó)家的呼吁無(wú)疑加大了人民幣升值壓力，以海外人民幣NDF市場(chǎng)為例，目前蘊(yùn)含的人民幣未來(lái)12個(gè)月升值預(yù)期已上升至3.5%。預(yù)計(jì)明年1季度中國(guó)出口同比增長(zhǎng)明顯復(fù)蘇之際，人民幣將恢復(fù)升值。（二）未來(lái)政策趨于收緊從目前財(cái)政政策出臺(tái)的形勢(shì)看，政策開(kāi)始有節(jié)奏收緊。消費(fèi)方面，12月9日，國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開(kāi)的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議基本為明年的消費(fèi)政策定調(diào)，除將二手房出售營(yíng)業(yè)稅征免時(shí)限由2年恢復(fù)到5年、1.6升以下小排量乘用車(chē)車(chē)輛購(gòu)置稅減征率提高至7.5%之外，其他優(yōu)惠政策一律延續(xù)。但房地產(chǎn)領(lǐng)域是個(gè)例外，針對(duì)高房?jī)r(jià)，中央連續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)針對(duì)規(guī)范土地出讓和抑制投機(jī)性購(gòu)房的政策，并提高了存款準(zhǔn)備金，這有效的遏制了投資性和投機(jī)性需求，但房地產(chǎn)政策依然未觸及地方土地財(cái)政，在開(kāi)發(fā)商沒(méi)有降價(jià)動(dòng)力，房?jī)r(jià)居高不下、樓市泡沫顯現(xiàn)的情況下，政策會(huì)不會(huì)轉(zhuǎn)向引起高房?jī)r(jià)的這一根本，值得期待。從投資看，前11月固定資產(chǎn)投資一直保持30%以上的增速，但12月，固定資產(chǎn)投資回落至24.1%，比上月下降0.2個(gè)百分點(diǎn)，比5月的高點(diǎn)回落14.6個(gè)百分點(diǎn)。這同政府控制信貸、規(guī)范地方政府融資行為、抑制房?jī)r(jià)的行為密不可分。在4萬(wàn)億的投資計(jì)劃中，2010年新增中央投資計(jì)劃安排5885億元，但在經(jīng)濟(jì)V型反彈后，這一計(jì)劃能否得到落實(shí)也存在很大的不確定性。從貨幣政策看，央行提早加息的可能性在加大。最近政策收縮的力度和時(shí)間部分的超出預(yù)期，顯然政府在宏觀調(diào)控方面正在表現(xiàn)出更多的前瞻性；而且物價(jià)的上漲也有所加快。從通脹的變化和政府調(diào)控表現(xiàn)出的前瞻性來(lái)看，央行提早加息的可能性正在上升；雖然從防范熱錢(qián)的角度出發(fā)，央行不應(yīng)當(dāng)在美聯(lián)儲(chǔ)加息之前加息。第二節(jié)燃料電池行業(yè)政策環(huán)境分析一、重點(diǎn)政策匯總來(lái)，國(guó)家頒布的與燃料電池行業(yè)相關(guān)的政策中，最主要的就是促進(jìn)燃料電車(chē)汽車(chē)等新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大新能源汽車(chē)的需求，對(duì)相關(guān)產(chǎn)品提供補(bǔ)貼。燃料電池行業(yè)相關(guān)政策匯總時(shí)間政策名稱(chēng)政策思路2009.01財(cái)政部、科技部公布《節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》新能源汽車(chē)示范推廣2009.03國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》支持大中城市示范推廣燃料電池汽車(chē)等新能源汽車(chē)2009.03北京新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式開(kāi)始運(yùn)行整合國(guó)內(nèi)新能源領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)資源2009.06工業(yè)和信息化部發(fā)布《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》新能源汽車(chē)行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控2009.08《鼓勵(lì)進(jìn)口技術(shù)和產(chǎn)品目錄(版)》擴(kuò)大先進(jìn)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備及元器件和重要資源性產(chǎn)品、原材料進(jìn)口2009.12《關(guān)于促進(jìn)上海新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策規(guī)定》促進(jìn)燃料汽車(chē)等新能源汽車(chē)發(fā)展的地方政策2009.12國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，決定2010年將節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)城市由13個(gè)擴(kuò)大到20個(gè)新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)擴(kuò)大數(shù)據(jù)來(lái)源：相關(guān)部委、世經(jīng)未來(lái)整理二、重點(diǎn)政策及重大事件分析（一）財(cái)政部、科技部公布《節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》1月23日，財(cái)政部、科技部公布了《節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，決定在北京、上海、重慶、長(zhǎng)春、大連、杭州、濟(jì)南、武漢、深圳、合肥、長(zhǎng)沙、昆明、南昌13個(gè)城市開(kāi)展節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工作。辦法指出，以財(cái)政政策鼓勵(lì)在公交、出租、公務(wù)、環(huán)衛(wèi)和郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域率先推廣使用節(jié)能與新能源汽車(chē)，對(duì)使用單位購(gòu)買(mǎi)節(jié)能與新能源汽車(chē)給予補(bǔ)助。其中，中央財(cái)政重點(diǎn)對(duì)購(gòu)置節(jié)能與新能源汽車(chē)給予補(bǔ)助，地方財(cái)政重點(diǎn)對(duì)相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)給予補(bǔ)助。這次財(cái)政支持的節(jié)能與新能源汽車(chē)主要指混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)。具體來(lái)看，乘用車(chē)和輕型商用車(chē)中，混合動(dòng)力汽車(chē)按照節(jié)油率分為五檔補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，最高每輛車(chē)補(bǔ)貼5萬(wàn)元，純電動(dòng)汽車(chē)每輛補(bǔ)貼6萬(wàn)元，燃料電池汽車(chē)每輛補(bǔ)貼25萬(wàn)元。十米以上城市公交客車(chē)另有標(biāo)準(zhǔn)，其中混合動(dòng)力客車(chē)分為使用鉛酸電池混合動(dòng)力系統(tǒng)和使用鎳氫電池、鋰離子電池混合動(dòng)力系統(tǒng)兩類(lèi)，最高補(bǔ)貼額分別為每輛8萬(wàn)元和42萬(wàn)元；純電動(dòng)客車(chē)每輛補(bǔ)貼50萬(wàn)元，燃料電池客車(chē)每輛補(bǔ)貼60萬(wàn)元。辦法還規(guī)定，示范推廣的節(jié)能與新能源汽車(chē)與同類(lèi)傳統(tǒng)車(chē)型相比必須符合一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：混合動(dòng)力乘用車(chē)和輕型商務(wù)車(chē)節(jié)油率須達(dá)到5%以上，混合動(dòng)力客車(chē)節(jié)油率須達(dá)到10%以上。同時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)動(dòng)力蓄電池等關(guān)鍵零部件必須提供不低于3年或15萬(wàn)公里(以先到者為準(zhǔn))的質(zhì)保期限。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)多家汽車(chē)企業(yè)已涉足新能源車(chē)，部分車(chē)型已推向市場(chǎng)，但表現(xiàn)不佳。豐田普銳斯，本田混合動(dòng)力思域、比亞迪雙模電動(dòng)車(chē)等都由于高價(jià)陷入銷(xiāo)量僵局，辦法的出臺(tái)將有效改善這一局面，促進(jìn)節(jié)能與新能源汽車(chē)向規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展。政策點(diǎn)評(píng)：當(dāng)前，我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)正處于從研發(fā)向規(guī)模產(chǎn)業(yè)化過(guò)渡的重要關(guān)頭。新能源汽車(chē)作為一種新的技術(shù)發(fā)展方向，在真正大規(guī)模市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化之前，還存在著車(chē)輛成本高、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、基礎(chǔ)設(shè)施不健全等諸多困難。因此，有必要通過(guò)政策引導(dǎo)加強(qiáng)我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，組織進(jìn)行大規(guī)模的示范運(yùn)行，考核產(chǎn)品、培育市場(chǎng)、完善產(chǎn)業(yè)鏈、降低成本，使我國(guó)自主創(chuàng)新的節(jié)能與新能源汽車(chē)逐步發(fā)展成為有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，加快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。燃料電池汽車(chē)是燃料電池行業(yè)的主要下游行業(yè)之一，而燃料電池汽車(chē)作為新能源汽車(chē)的一部分受到了國(guó)家政策的大力支持。在國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)中，燃料電池汽車(chē)相對(duì)于其他新能源汽車(chē)而言補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)較高，具體來(lái)看，乘用車(chē)和輕型商用車(chē)中，燃料電池汽車(chē)每輛補(bǔ)貼25萬(wàn)元，十米以上城市公交燃料電池客車(chē)每輛補(bǔ)貼60萬(wàn)元。盡管這與燃料電池汽車(chē)成本較高不無(wú)關(guān)系，也說(shuō)明了國(guó)家對(duì)燃料電池汽車(chē)的重視。（二）國(guó)務(wù)院辦公廳公布《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》3月20日，國(guó)務(wù)院辦公廳公布《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》。這是十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃中最早頒布的一個(gè)，也是最早交出令人振奮答卷的一個(gè)?！兑?guī)劃》著重?cái)U(kuò)內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)，政策非常明確，看得見(jiàn)“真金白銀”?！兑?guī)劃》中提出的調(diào)整和振興，主要有四個(gè)方面的內(nèi)容：一是市場(chǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整?！兑?guī)劃》明確提出開(kāi)展“汽車(chē)下鄉(xiāng)”，開(kāi)拓農(nóng)村市場(chǎng)，這一措施對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展起到了非常重要的作用。目前，開(kāi)拓汽車(chē)農(nóng)村市場(chǎng)的第一步目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，農(nóng)村銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步建立，銷(xiāo)售勢(shì)頭越來(lái)越好。二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整?！兑?guī)劃》中提出：“改造現(xiàn)有生產(chǎn)能力，形成50萬(wàn)輛純電動(dòng)、充電式混合動(dòng)力和普通型混合動(dòng)力等新能源汽車(chē)產(chǎn)能，新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占乘用車(chē)銷(xiāo)售總量的5％左右。主要乘用車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具有通過(guò)認(rèn)證的新能源汽車(chē)產(chǎn)品?！痹谶@方面，開(kāi)了好頭，已經(jīng)在13個(gè)HYPERLINK城市進(jìn)行了新能源汽車(chē)“十城千輛”的示范性試點(diǎn)。三是技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。規(guī)劃中提出，擴(kuò)大自主品牌的汽車(chē)市場(chǎng)比例，達(dá)到“自主品牌乘用車(chē)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額超過(guò)40％，其中轎車(chē)超過(guò)30％”的目標(biāo)。受益于購(gòu)置稅優(yōu)惠和“汽車(chē)下鄉(xiāng)”等措施，我國(guó)自主品牌乘用車(chē)共銷(xiāo)售4HYPERLINK57.70萬(wàn)輛，占乘用車(chē)銷(xiāo)售總量的44％，在轎車(chē)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額也超過(guò)了30％，《規(guī)劃》目標(biāo)提前實(shí)現(xiàn)。四是產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整?！兑?guī)劃》中提出，通過(guò)兼并重組，形成2至3家產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模超過(guò)200萬(wàn)輛的大型汽車(chē)企業(yè)集團(tuán)，4至5家產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模超過(guò)100萬(wàn)輛的汽車(chē)企業(yè)集團(tuán)，產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模占市場(chǎng)份額90％以上的汽車(chē)企業(yè)集團(tuán)數(shù)量由目前的14家減少到10家以內(nèi)。從的情況來(lái)看，HYPERLINK上汽集團(tuán)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模已經(jīng)突破200萬(wàn)輛，一汽和東風(fēng)都接近200萬(wàn)輛，重組后的長(zhǎng)安集團(tuán)也達(dá)到了170多萬(wàn)輛，HYPERLINK北汽集團(tuán)提前實(shí)現(xiàn)了百萬(wàn)輛的目標(biāo)，這5家企業(yè)集團(tuán)的銷(xiāo)量占銷(xiāo)售總量的71％，比上年提高了9個(gè)百分點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)集中度進(jìn)一步提高?！兑?guī)劃》提出的這一目標(biāo)，有望在2011年達(dá)到。政策點(diǎn)評(píng)：《規(guī)劃》對(duì)燃料電車(chē)汽車(chē)等新能源汽車(chē)的支持主要體現(xiàn)在資金、技術(shù)和政策重視等三個(gè)方面。在資金方面，提出啟動(dòng)國(guó)家節(jié)能和新能源汽車(chē)示范工程，由中央財(cái)政安排資金給予補(bǔ)貼，支持大中城市示范推廣混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等節(jié)能和新能源汽車(chē)。技術(shù)方面，提出推動(dòng)純電動(dòng)汽車(chē)、充電式混合動(dòng)力汽車(chē)及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化，掌握新能源汽車(chē)的專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力模塊（電機(jī)、電池及管理系統(tǒng)等）的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術(shù)；建立動(dòng)力模塊生產(chǎn)體系，形成10億安時(shí)（Ah）車(chē)用高性能單體動(dòng)力電池生產(chǎn)能力；發(fā)展普通型混合動(dòng)力汽車(chē)和新燃料汽車(chē)專(zhuān)用部件。（三）新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則作為新能源HYPERLINK汽車(chē)的生產(chǎn)準(zhǔn)入管理部門(mén)，工信部對(duì)2007年10月6日發(fā)布的新能源汽車(chē)生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則進(jìn)行了修訂，并于6月發(fā)布了新版的《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》。規(guī)則的調(diào)整主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，規(guī)則強(qiáng)調(diào)關(guān)注一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的形成，注重研發(fā)能力的培養(yǎng)和提高，要求生產(chǎn)企業(yè)至少掌握車(chē)載能源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三大系統(tǒng)中一個(gè)系統(tǒng)的核心技術(shù)。第二，規(guī)則還針對(duì)新能源新產(chǎn)品設(shè)計(jì)了多種靈活政策，以鼓勵(lì)研發(fā)和使用。其中，一是要針對(duì)新能源汽車(chē)所采用技術(shù)方案的多樣性，根據(jù)新能源汽車(chē)整車(chē)系統(tǒng)及關(guān)鍵總成技術(shù)的成熟程度，國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善程度，以及產(chǎn)業(yè)化程度的不同情況，將其分為起步期、發(fā)展期、成熟期三個(gè)不同階段，分別實(shí)施不同的管理制度，并在條件成熟時(shí)將對(duì)三個(gè)階段重新調(diào)整劃分；二是允許改裝車(chē)企業(yè)自制新能源汽車(chē)底盤(pán)；三是在國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完備的條件下，允許按照經(jīng)過(guò)審查機(jī)關(guān)審議和確認(rèn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品；四是針對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)量較小情況，在生產(chǎn)條件上適量給予放松。第三，規(guī)則充分注意到保護(hù)用戶和第三者的利益，將風(fēng)險(xiǎn)控制在最小的范圍內(nèi)。由于新能源汽車(chē)的技術(shù)、安全等方面有可能存在一定的風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定性，對(duì)起步期和發(fā)展期的產(chǎn)品的生產(chǎn)批量、示范運(yùn)行的區(qū)域以及銷(xiāo)售區(qū)域、售后服務(wù)承諾、產(chǎn)品質(zhì)量和安全跟蹤等方面進(jìn)行了一定的限制。政策點(diǎn)評(píng)：《規(guī)則》對(duì)新能源汽車(chē)提出了明確的定義，提出新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)（BEV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車(chē)等各類(lèi)別產(chǎn)品。根據(jù)新能源汽車(chē)整車(chē)、系統(tǒng)及關(guān)鍵總成技術(shù)成熟程度、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完善程度以及產(chǎn)業(yè)化程度的不同，將其分為起步期、發(fā)展期、成熟期三個(gè)不同的技術(shù)階段。從《規(guī)劃》對(duì)這三個(gè)不同技術(shù)階段的定義來(lái)看，燃料電池汽車(chē)尚處于從起步期向發(fā)展期的過(guò)渡階段。盡管大批新能源轎車(chē)已開(kāi)始量產(chǎn)，但是成本問(wèn)題仍然是阻礙新能源車(chē)輛進(jìn)入市場(chǎng)的重要原因之一。雖然新能源汽車(chē)有利節(jié)能環(huán)保，但是目前這類(lèi)車(chē)的造價(jià)依然很高。比如燃料電池客車(chē)的單車(chē)造價(jià)在300萬(wàn)元左右，燃料電池轎車(chē)的單車(chē)成本也在100多萬(wàn)元，而混合動(dòng)力轎車(chē)也要比普通汽車(chē)貴幾千到幾萬(wàn)元。以一款1.5升排量的傳統(tǒng)轎車(chē)為例，按照目前國(guó)內(nèi)的車(chē)市行情，1.5升排量的傳統(tǒng)轎車(chē)價(jià)格不會(huì)超過(guò)15萬(wàn)元，而豐田1.5L普銳斯的價(jià)格卻近30萬(wàn)元；同樣使用93號(hào)汽油，一輛傳統(tǒng)家用汽車(chē)行駛15萬(wàn)公里需要花費(fèi)的燃油費(fèi)用約為7萬(wàn)元，而一輛混合動(dòng)力汽車(chē)15萬(wàn)公里需要花費(fèi)的燃油費(fèi)用約為3萬(wàn)元。三、政策未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)目前，燃料電池行業(yè)相關(guān)的政策主要涉及燃料電池汽車(chē)的示范與推廣等方面，燃料電車(chē)汽車(chē)的發(fā)展是燃料電池行業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域，而燃料電池發(fā)電則由于受到多方面制約而尚處于試驗(yàn)階段，商業(yè)化運(yùn)用在未來(lái)十年很有可能逐步開(kāi)始。與燃料電池汽車(chē)相關(guān)的主要政策發(fā)展趨勢(shì)是：一是繼續(xù)推進(jìn)新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼政策，并為私人購(gòu)車(chē)優(yōu)惠松綁。私人購(gòu)買(mǎi)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)有望于1月公布，推行私人購(gòu)買(mǎi)節(jié)能與新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策。補(bǔ)貼幅度和標(biāo)準(zhǔn)將接近公共服務(wù)領(lǐng)域購(gòu)買(mǎi)新能源車(chē)的補(bǔ)貼辦法。未來(lái)新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策的范圍和力度有望加強(qiáng)，以進(jìn)一步推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。二是新能源汽車(chē)發(fā)展規(guī)劃。該規(guī)劃最遲于2010年3月將正式對(duì)外公布，規(guī)劃中將明確指出中國(guó)新能源汽車(chē)業(yè)的各階段及各環(huán)節(jié)發(fā)展目標(biāo)，如將關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率掛鉤。此外，針對(duì)新能源汽車(chē)發(fā)展的5項(xiàng)配套扶持措施也在籌劃中。新能源汽車(chē)發(fā)展規(guī)劃的頒布將為我國(guó)包括燃料電池汽車(chē)在內(nèi)的新能源汽車(chē)的發(fā)展設(shè)定時(shí)間表，有利于加快新能源汽車(chē)的發(fā)展速度。三是明確新能源汽車(chē)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)正在組織制定新能源汽車(chē)的性能條件標(biāo)準(zhǔn)，以搶占世界標(biāo)準(zhǔn)這一制高點(diǎn)。據(jù)了解，聯(lián)合國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)將于2010年3月重新修訂全球汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)的全球統(tǒng)一安全標(biāo)準(zhǔn)。目前勝算最大的為日本的安全標(biāo)準(zhǔn)方案。第三節(jié)燃料電池行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析一、各種燃料電池的主要原理和特點(diǎn)（一）堿性燃料電池（AlkalineFuelCell，AFC）堿性燃料電池是以堿性溶液為電解質(zhì)，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)電裝置，是最早獲得應(yīng)用的燃料電池，由于其電解質(zhì)必須是堿性溶液，一般采用35%-45%的KOH或NaOH溶液作為電解質(zhì)，因此而得名堿性燃料電池。該技術(shù)也是發(fā)展最快的一種燃料電池，主要為空間任務(wù)，包括航天飛機(jī)提供動(dòng)力和飲用水。在1973年的阿波羅登月飛船上成為其主電源。在AFC中，濃KOH溶液既當(dāng)作電解液，又作為冷卻劑。它起到從陰極到陽(yáng)極傳遞OH-的作用，氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液，以其成本低，易溶解，腐蝕性低，而成為首選電解質(zhì)。AFC的組成和反應(yīng)循環(huán)圖AFC的催化劑主要用貴金屬鉑、鈀、金、銀和過(guò)渡金屬鎳、鈷、錳等。電池的工作溫度一般為80攝氏度，一些新型設(shè)計(jì)可以將其工作溫度降低到23-70度，因此，它們的啟動(dòng)也很快，但其電力密度卻比質(zhì)子交換膜燃料電池的密度低十來(lái)倍，在汽車(chē)中使用顯得相當(dāng)笨拙。不過(guò)，它們是燃料電池中生產(chǎn)成本最低的一種電池，因此可用于小型的固定發(fā)電裝置。堿性燃料電池對(duì)能污染催化劑的一氧化碳和其它雜質(zhì)也非常敏感。此外，其原料不能含有一氧化碳，因?yàn)橐谎趸寄芘c氫氧化鉀電解質(zhì)反應(yīng)生成碳酸鉀，降低電池的性能。AFC的優(yōu)點(diǎn)是：（1）效率高，因?yàn)檠踉趬A性介質(zhì)中的還原反應(yīng)比其他酸性介質(zhì)高；（2）因?yàn)槭菈A性介質(zhì)，可以用非鉑催化劑；（3）因工作溫度低，堿性介質(zhì)，所以可以采用鎳板做雙極板。AFC的缺點(diǎn)是：（1）因?yàn)殡娊赓|(zhì)為堿性，易與CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，嚴(yán)重影響電池性能，所以必須除去CO2，這給其在常規(guī)環(huán)境中應(yīng)用帶來(lái)很大的困難。（2）電池的水平衡問(wèn)題很復(fù)雜，影響電池的穩(wěn)定性。（二）磷酸燃料電池（PhosphoricAcidFuelCell，PAFC）磷酸燃料電池是以濃磷酸為電解質(zhì)，以貴金屬催化的氣體擴(kuò)散電極為正、負(fù)電極的中溫型燃料電池?？梢栽?50～220℃工作。具有電解質(zhì)穩(wěn)定、磷酸可濃縮、水蒸氣壓低和陽(yáng)極催化劑不易被CO毒化等優(yōu)點(diǎn)，是一種接近商品化的民用燃料電池。磷酸燃料電池的基本組成和反應(yīng)原理是：燃料氣體或城市煤氣添加水蒸氣后送到改質(zhì)器，把燃料轉(zhuǎn)化成H2、CO和水蒸氣的混合物，CO和水進(jìn)一步在移位反應(yīng)器中經(jīng)觸媒劑轉(zhuǎn)化成H2和CO2。經(jīng)過(guò)如此處理后的燃料氣體進(jìn)入燃料堆的負(fù)極(燃料極)，同時(shí)將氧輸送到燃料堆的正極(空氣極)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，借助觸媒劑的作用迅速產(chǎn)生電能和熱能。磷酸型燃料電池基本組成和反應(yīng)原理PAFC的優(yōu)點(diǎn)：作為一種中低溫型燃料電池，不但具有發(fā)電效率高、清潔、適應(yīng)多樣燃料、無(wú)噪音、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)低、設(shè)置場(chǎng)所限制少、大氣壓運(yùn)轉(zhuǎn)容易操作、安全性優(yōu)良、部分負(fù)荷特性好等特點(diǎn)，而且還可以熱水形式回收大部分熱量。PAFC用于發(fā)電廠包括兩種情形：分散型發(fā)電廠，容量在10-20MW之間，安裝在配電站；中心電站型發(fā)電廠，容量在100MW以上，可以作為中等規(guī)模熱電廠。PAFC電廠比起一般電廠具有如下優(yōu)點(diǎn)：即使在發(fā)電負(fù)荷比較低時(shí)，依然保持高的發(fā)電效率；由于采用模塊結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單，省時(shí)，并且電廠擴(kuò)容容易。PAFC的缺點(diǎn)：電催化劑必須用貴金屬；磷酸燃料電池的效率比其它燃料電池低，約為40%-45%，其加熱的時(shí)間也比質(zhì)子交換膜燃料電池長(zhǎng)。（三）熔融碳酸鹽型燃料電池（MoltenCarbonateFuelCell，MCFC）熔融碳酸鹽型燃料電池是第二代燃料電池，由于其電解質(zhì)是一種存在于偏鋁酸鋰（LiAlO2）陶瓷基膜里的熔融堿金屬碳酸鹽混合物而得其名。熔融碳酸鹽燃料電池是由多孔陶瓷陰極、多孔陶瓷電解質(zhì)隔膜、多孔金屬陽(yáng)極、金屬極板構(gòu)成的燃料電池。其電解質(zhì)是熔融態(tài)碳酸鹽，通常是鋰和鉀，或鋰和鈉金屬碳酸鹽的二元混合物。MCFC的優(yōu)點(diǎn)：它是一種高溫電池（600～700℃），電極反應(yīng)活化能小，不論是氫的氧化還是氧的還原，都不需要高效催化劑，節(jié)省了貴金屬的使用，降低了成本；可使用CO含量高的燃料氣體，如煤氣、天然氣；電池排放的余熱溫度高達(dá)400℃，可以回收利用，總效率已可達(dá)90%以上；具有效率高（高于40%）、噪音低、無(wú)污染、燃料多樣化（氫氣、煤氣、天然氣和生物燃料等）、余熱利用價(jià)值高和電池構(gòu)造材料價(jià)廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)的綠色電站。50年代初，熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）由于其可以作為大規(guī)模民用發(fā)電裝置的前景而引起了世界范圍的重視。在這之后，MCFC發(fā)展的非?？?，它在電池材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面都得到了很大的改進(jìn)，但電池的工作壽命并不理想。到了80年代，它已被作為第二代燃料電池，而成為實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)商品化燃料電池電站的主要研究目標(biāo)，研制速度日益加快?，F(xiàn)在MCFC的主要研制者集中在美國(guó)、日本和西歐等國(guó)家?，F(xiàn)已基本接近商品化生產(chǎn)，但由于其制備成本高而未能廣泛應(yīng)用。MCFC的缺點(diǎn)：高溫以及電解質(zhì)強(qiáng)的腐蝕性對(duì)電池各種材料的長(zhǎng)期耐腐蝕性具有非常嚴(yán)格的要求，電池壽命受到一定限制；單體電池邊緣的高溫濕密封技術(shù)難度大，尤其是遭受腐蝕嚴(yán)重的陽(yáng)極區(qū)；電池系統(tǒng)需要CO2循環(huán)，將陽(yáng)極產(chǎn)生的CO2重新輸送到陰極，增加了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。（四）固體氧化物燃料電池(SolidOxideFuelCell，SOFC)固體氧化物燃料電池屬于第三代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的全固態(tài)化學(xué)發(fā)電裝置。固體氧化物燃料電池單體主要組成部分由電解質(zhì)、陽(yáng)極或燃料極、陰極或空氣極組成。固體氧化物燃料電池的工作原理與其他燃料電池相同。在固體氧化物燃料電池的陽(yáng)極一側(cè)持續(xù)通入燃料氣，例如：氫氣、甲烷、城市煤氣等，具有催化作用的陽(yáng)極表面吸附燃料氣體，并通過(guò)陽(yáng)極的多孔結(jié)構(gòu)擴(kuò)散到陽(yáng)極與電解質(zhì)的界面。在陰極一側(cè)持續(xù)通人氧氣或空氣，具有多孔結(jié)構(gòu)的陰極表面吸附氧，由于陰極本身的催化作用，使得O2得到電子變?yōu)镺2-，在化學(xué)勢(shì)的作用下，O2-進(jìn)入起電解質(zhì)作用的固體氧離子導(dǎo)體，由于濃度梯度引起擴(kuò)散，最終到達(dá)固體電解質(zhì)與陽(yáng)極的界面，與燃料氣體發(fā)生反應(yīng)，失去的電子通過(guò)外電路回到陰極。SOFC與第一代燃料電池(磷酸型燃料電池)、第二代燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池)相比它有如下優(yōu)點(diǎn)：1、廣泛采用陶瓷材料作電解質(zhì)、陰極和陽(yáng)極，具有全固態(tài)結(jié)構(gòu)，無(wú)材料腐蝕和電解液腐蝕等問(wèn)題；2、較高的電流密度和功率密度，是目前功率密度最高，燃料利用率最高的一類(lèi)燃料電池；3、燃料適用范圍廣，可直接使用氫氣、烴類(lèi)(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用貴金屬作催化劑；4、能提供高質(zhì)余熱，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，燃料利用率高，能量利用率高達(dá)80％左右，是一種清潔高效的能源系統(tǒng)；5、陶瓷電解質(zhì)要求中、高溫運(yùn)行(600～1000℃)，加快了電池的反應(yīng)進(jìn)行，還可以實(shí)現(xiàn)多種碳?xì)淙剂蠚怏w的內(nèi)部還原，簡(jiǎn)化了設(shè)備。這類(lèi)電池最適合于分散和集中發(fā)電。SCFC的缺點(diǎn)主要是對(duì)陶瓷材料的要求高、組裝相對(duì)困難、成本高，預(yù)熱和冷卻系統(tǒng)復(fù)雜，不容易建立。（五）質(zhì)子交換膜燃料電池(protonexchangemembranefuelcell，PEMFC）質(zhì)子交換膜燃料電池，也叫固體聚合物燃料電池是一種低溫燃料電池，由于其電解質(zhì)是由質(zhì)子（H+）導(dǎo)電聚合物構(gòu)成而得其名。其單電池由陽(yáng)極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，陽(yáng)極為氫燃料發(fā)生氧化的場(chǎng)所，陰極為氧化劑還原的場(chǎng)所，兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。工作時(shí)相當(dāng)于一直流電源，其陽(yáng)極即電源負(fù)極，陰極為電源正極。PEMFC是繼AFC、PAFC、MCFC、SOFC之后正在迅速發(fā)展起來(lái)的溫度最低、比能最高、啟動(dòng)最快、壽命最長(zhǎng)、應(yīng)用最廣的第五代燃料電池，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）其發(fā)電過(guò)程不涉及氫氧燃燒，因而不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)換率高，其理論熱效率可達(dá)85%-90%，目前的實(shí)際效率大約是內(nèi)燃機(jī)的兩倍；（2）發(fā)電時(shí)不產(chǎn)生污染，當(dāng)采用純氫為燃料時(shí)，PEMFC的唯一產(chǎn)物是水，可以做到零排放；（3）發(fā)電單元模塊化，可靠性高，組裝和維修都很方便，工作時(shí)也沒(méi)有噪音。所以，質(zhì)子交換膜燃料電池電源是一種清潔、高效的綠色環(huán)保電源。其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相媲美。經(jīng)過(guò)多年的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)，質(zhì)子交換膜燃料電池用作汽車(chē)動(dòng)力的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，微型便攜電源和小型移動(dòng)電源已達(dá)到產(chǎn)品化程度，中、大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的研究也取得了一定成果。質(zhì)子交換膜燃料電池由于工作溫度低（80℃左右）、啟動(dòng)快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)、固定發(fā)電站等的首選能源。不同燃料電池類(lèi)型主要特征對(duì)比類(lèi)型工作溫度電解質(zhì)能量轉(zhuǎn)換效率所用燃料技術(shù)狀態(tài)及應(yīng)用AFC80℃堿性溶液40%以上純H2高度發(fā)展，20世紀(jì)60年代已在航天中成功應(yīng)用，可作為特殊地面應(yīng)用。PAFC150～220℃濃磷酸40%-45%煤氣、天然氣、甲醇等高度發(fā)展，適用于特殊需求、區(qū)域性分散電站。MCFC600～700℃熔融堿金屬碳酸鹽混合物40%以上煤氣、天然氣、甲醇等適宜建區(qū)域性分散電站，正在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，需延長(zhǎng)壽命，才能有競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。SOFC600～1000℃陶瓷材料80％左右煤氣、天然氣、甲醇等適宜建造大、中型電站、分散電站，電池結(jié)構(gòu)選擇開(kāi)發(fā)廉價(jià)制備技術(shù)。PEMFC80℃左右質(zhì)子（H+）導(dǎo)電聚合物85%-90%純H2、天然氣高度發(fā)展，適用于分散電站、電動(dòng)車(chē)、潛艇推動(dòng)、各種可移動(dòng)電源、家庭動(dòng)力源。已有電動(dòng)車(chē)樣車(chē)，需降低成本，盡早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化資料來(lái)源：世經(jīng)未來(lái)整理二、行業(yè)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)燃料電池技術(shù)雖然取得很大進(jìn)步，但和現(xiàn)在成熟的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化要求相比還有很多工作要做，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，這也是未來(lái)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為以下5個(gè)方面。1、適應(yīng)性燃料電池汽車(chē)在不同氣候(如高溫或低溫地區(qū))、不同環(huán)境(如高海拔、沙塵大、空氣質(zhì)量差的地區(qū))和不同交通情況(如頻繁變動(dòng)工況或頻繁停啟工況等)下的適應(yīng)性將進(jìn)一步提高。2、可靠性和耐久性目前燃料電池電堆僅有約2000h的壽命，內(nèi)燃機(jī)的壽命一般是5000h以上。目前在北京示范的燃料電池公共汽車(chē)平均完好率為92%，而同期運(yùn)營(yíng)的柴油公共汽車(chē)平均完好率為99.16%，同時(shí)燃料電池公共汽車(chē)的故障率比傳統(tǒng)車(chē)高，所以須進(jìn)一步提高燃料電池汽車(chē)的可靠性和耐久性。3、總能量效率提高燃料電池汽車(chē)總能量效率的大量研究工作正在進(jìn)行，如本田汽車(chē)公司、巴拉德公司于2006年已把燃料電池堆的工作溫度從60～80℃提高至90～95℃，而更高工作溫度的燃料電池正在開(kāi)發(fā)。一旦高溫膜(工作溫度120℃以上)研發(fā)成功，燃料電池技術(shù)將會(huì)有根本性的突破。此外，各種制氫、儲(chǔ)氫的新技術(shù)也在發(fā)展之中。4、成本降低燃料電池汽車(chē)成本的許多工作正在進(jìn)行，如質(zhì)子交換膜，目前價(jià)格是500～600美元/m2。2006年11月，豐田汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的一種新型質(zhì)子交換膜的目標(biāo)價(jià)格是10美元/m2。這種膜基本性能已通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)，試制成燃料電池后再進(jìn)行試驗(yàn)。另一較貴的部件是鉑催化層，為了降低鉑的用量，采用納米技術(shù)等的研究工作也在進(jìn)行。此外，燃料電池早期研發(fā)時(shí)選用的零部件是當(dāng)時(shí)已有的通用件，隨著研究工作深入，現(xiàn)在已發(fā)展出各種專(zhuān)門(mén)技術(shù)公司及專(zhuān)用零部件公司，從而為提高可靠性和耐久性、改進(jìn)性能和降低成本創(chuàng)造條件。5、基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)匱乏也是產(chǎn)業(yè)化需要解決的問(wèn)題。如加氫站，維修、配件供應(yīng)等，它將會(huì)由點(diǎn)到線、到小區(qū)域示范和試用，再逐步擴(kuò)大、延伸和推廣，這需要幾十年的時(shí)間。目前，北京和上海各只有一個(gè)加氫站在示范運(yùn)行。燃料電池是燃料電池汽車(chē)發(fā)展的最關(guān)鍵技術(shù)之一，作為最早開(kāi)發(fā)車(chē)用燃料電池堆技術(shù)的加拿大巴拉德公司，目前其技術(shù)水平處于國(guó)際領(lǐng)先地位。該公司預(yù)計(jì)到2010年車(chē)用燃料電池堆體積能量密度達(dá)到2500W/L，耐久性達(dá)到5000h，燃料電池堆產(chǎn)量在年產(chǎn)50萬(wàn)套時(shí)成本降到30美元/kW，低溫啟動(dòng)在-30℃，從啟動(dòng)到輸出50%額定功率時(shí)為30s。屆時(shí)其燃料電池的耐久性、低溫啟動(dòng)和體積能量密度完全能滿足美國(guó)能源部設(shè)定的燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化技術(shù)目標(biāo)。

第四節(jié)燃料電池應(yīng)用分析燃料電池應(yīng)用范圍燃料電池由于具有高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于能源發(fā)電、家用電源、汽車(chē)工業(yè)、航空航天、建筑及便攜式燃料電池產(chǎn)品等領(lǐng)域。航天工業(yè)是燃料電池開(kāi)發(fā)應(yīng)用最早、最成功的領(lǐng)域。堿性燃料電池和質(zhì)子交換膜電池都可以在常溫下啟動(dòng)，且能量密度高，是理想的航天器工作電源。特別是采用氫作為原料時(shí)，工作時(shí)排出的水可供宇航員飲用，這樣就不用攜帶飲用水。燃料電池在建筑方面的應(yīng)用主要包括提供電能和提供冷熱源，因此稱(chēng)建筑冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。即由位于建筑物現(xiàn)場(chǎng)或附近的燃料電池裝置提供建筑所需要的電，回收利用發(fā)電裝置產(chǎn)生的廢熱并轉(zhuǎn)換成蒸氣、熱水、冷水等，為建筑供熱、供冷。便攜式燃料電池產(chǎn)品主要包括手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品需要的微型燃料電池。由于技術(shù)和成本尚不成熟，最近幾年微型燃料電池仍不會(huì)對(duì)以干電池和鋰電池為代表的主流電池構(gòu)成較大沖擊，但由于它具有清潔環(huán)保、性能優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)，隨著研制技術(shù)的不斷提高，燃料電池也將朝著高容量和微型化方向發(fā)展，必將有著廣泛的應(yīng)用前景。能源發(fā)電、燃料電池汽車(chē)和便攜式燃料電池是燃料電池最重要的三個(gè)用途，相對(duì)而言燃料電池汽車(chē)和便攜式燃料電池發(fā)展較快，而能源發(fā)電則由于技術(shù)和成本因素在短時(shí)間內(nèi)難以推廣應(yīng)用，下面就這三個(gè)主要用途簡(jiǎn)要介紹。一、燃料電池發(fā)電（一）燃料電池發(fā)電系統(tǒng)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)通常由燃料處理系統(tǒng)、燃料電池電堆單元、直流電輸出調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng)等組成。電池需要的燃料是H，因此，天然氣、CO、CH等燃料必須經(jīng)重整后才能使用。重整氣體（約含70%H，10%CO）進(jìn)入燃料極，空氣（約含20%O）由壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)送人空氣極。在電堆中進(jìn)行電池反應(yīng)，生成水并產(chǎn)生直流電。電池系統(tǒng)的電壓由構(gòu)成電堆的單電池?cái)?shù)量確定。輸出調(diào)節(jié)系統(tǒng)依據(jù)電池的用途將直流轉(zhuǎn)換成交流電或輸出直流電。在電池反應(yīng)過(guò)程中還放出熱量（其熱值與電池工作溫度相關(guān)），熱管理系統(tǒng)將熱量排出電堆外并予以利用。通常高溫排熱的利用途徑較多，低溫排熱的利用技術(shù)正在開(kāi)發(fā)研究中。反應(yīng)生成的水經(jīng)水處理裝置處理后可作為純凈水利用，或作為燃料重整反應(yīng)所需的反應(yīng)物。燃料電池發(fā)電系統(tǒng)組成示意圖（二）燃料電池發(fā)電與火力發(fā)電相比具有優(yōu)勢(shì)普遍認(rèn)為燃料電池發(fā)電是未來(lái)最有吸引力的發(fā)電方法之一。燃料電池發(fā)電是直接將燃料的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電能，與常規(guī)火力發(fā)電裝置比較，燃料電池具有發(fā)電效率高、污染小、占地小等突出優(yōu)點(diǎn)。燃料電池發(fā)電與常規(guī)火力發(fā)電比較燃料電池發(fā)電火力發(fā)電AFCPAFCMCFCSOFC煤天然氣重油效率/（%）45～6040～4545～6050～6036～3837～4138～40SO2排放量/（kg/mw·h）無(wú)無(wú)1.51.58.20.234.55NO2排放量/（kg/mw·h）無(wú)無(wú)0.040.043.21.83.2CH排放量/（kg/mw·h）無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)0.150.135~51.27粉塵排放量/（kg/mw·h）無(wú)無(wú)0.160.140.365～0.6800.090.045~0.320適用規(guī)模/（MW）獨(dú)立電源中型電站大、中型電站大、中型電站>100>100>100（三）燃料電池發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性燃料電池發(fā)電的投資成本正在不斷的降低，目前PEMFC的國(guó)外商業(yè)價(jià)格為1500美元/kW，PAFC的價(jià)格為3000美元/kW。燃料電池發(fā)電與常規(guī)的火電投資比較不能單考慮電源投資，還應(yīng)將長(zhǎng)距離輸電、配電投資與廠用電、輸電能耗和兩種能源轉(zhuǎn)換裝置的效率考慮在內(nèi)。如此來(lái)計(jì)算綜合投資，大型的火電廠約為1.3~1.5萬(wàn)元/kW。發(fā)電消耗的燃料為燃料電池的2倍以上，按目前國(guó)內(nèi)天然氣最低市價(jià)計(jì)算，當(dāng)發(fā)電時(shí)間超過(guò)70000h以后，用燃料電池發(fā)電將比用傳統(tǒng)的熱機(jī)發(fā)電更經(jīng)濟(jì)。在實(shí)際發(fā)電工程中還應(yīng)考慮傳統(tǒng)的熱機(jī)發(fā)電占地面積大、環(huán)境污染重的問(wèn)題。隨著燃料電池發(fā)電技術(shù)的不斷完善，造價(jià)將會(huì)不斷的降低，特別是在規(guī)?；a(chǎn)后，其造價(jià)將大幅度的下降，有理由相信，不久的將來(lái)這種發(fā)電方式會(huì)對(duì)傳統(tǒng)熱機(jī)發(fā)電構(gòu)成挑戰(zhàn)。將來(lái)的電網(wǎng)系統(tǒng)將是現(xiàn)有的大電廠和中小燃料電池共存的狀態(tài)。因?yàn)榇箅娋W(wǎng)有其優(yōu)越性的同時(shí)，也存在著缺點(diǎn)，如高電壓長(zhǎng)距離輸電將有6%~8%的損失。而分散的中小型燃料電池電站可以在許多地點(diǎn)建立，可以減少送電損失（輸氣能量損失一般僅為3%），同時(shí)能為電網(wǎng)調(diào)峰做出貢獻(xiàn)。中小型分散式電源將靈活地適應(yīng)季節(jié)性和地域性的電力需求變化。（四）發(fā)達(dá)國(guó)家燃料電池發(fā)電的進(jìn)展燃料電池發(fā)電技術(shù)是電力工業(yè)中的高新技術(shù)，已受到普遍重視。美國(guó)燃料電池發(fā)電技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)主要由美國(guó)能源部組織實(shí)施，其中一個(gè)重要的目的就是形成新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為美國(guó)的經(jīng)濟(jì)注入新的活力。日本的東京電力公司、關(guān)西電力公司及其它公用事業(yè)單位是日本燃料電池開(kāi)發(fā)及商業(yè)化的主要承擔(dān)者和推動(dòng)者，其目的也是為電力公司注入新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以美國(guó)為例，1997年，美國(guó)總統(tǒng)克林頓頒發(fā)了“改善氣候行動(dòng)計(jì)劃”，燃料電池被確定為一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，聯(lián)邦政府為此制定了一項(xiàng)“美國(guó)聯(lián)邦燃料電池發(fā)展計(jì)劃”，目的是通過(guò)燃料電池的商業(yè)化來(lái)減少溫室氣體排放量。在這項(xiàng)計(jì)劃中，對(duì)每一個(gè)燃料電池的新用戶資助1000美元/kW的優(yōu)惠。結(jié)果，僅在1998年，就有42臺(tái)200kWPAFC發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行。美國(guó)政府鼓勵(lì)在一些對(duì)環(huán)境敏感的地區(qū)建立燃料電池發(fā)電站。此外，政府已促使美國(guó)所有的軍事基地安裝200kW燃料電池發(fā)電機(jī)組。通過(guò)這些措施，加速燃料電池的商業(yè)化，并提高國(guó)家能源的安全性。美國(guó)政府投入巨資研究開(kāi)發(fā)燃料電池發(fā)電技術(shù)的另一個(gè)目的，就是要保持美國(guó)在這一領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。隨著商業(yè)化過(guò)程不斷深入，將逐步形成新的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，為美國(guó)的經(jīng)濟(jì)注入新的活力，提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。美國(guó)能源部的燃料電池發(fā)展計(jì)劃如下：PAFC已商業(yè)化，不再投入資金進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。PAFC目前的發(fā)電效率為40％～45％(LHV)，熱電聯(lián)產(chǎn)的熱效率為80％(LHV)。2010年，燃用天然氣的250kW～200MWMCFC分散電源達(dá)到商業(yè)化，100MW以上MCFC的中心電站也進(jìn)入商業(yè)化；2020年，100MW以上燃煤MCFC中心發(fā)電站進(jìn)入商業(yè)化。MCFC技術(shù)目標(biāo)是運(yùn)行溫度為650℃，發(fā)電效率達(dá)到60％(LHV)，組成聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電效率為70％(LHV)，熱電聯(lián)產(chǎn)的熱效率達(dá)到85％(LHV)以上。目前已完成25kW和100kWSOFC現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，正在進(jìn)行SOFC的商業(yè)化設(shè)計(jì)。預(yù)計(jì)2010年，250kW～20MW燃用天然氣的SOFC以分布式電源形式進(jìn)入商業(yè)化，100MW以上燃用天然氣的SOFC以中心電站形式進(jìn)入商業(yè)化；2020年，100MW及以上容量的燃煤SOFC以中心電站的形式進(jìn)入商業(yè)化。SOFC技術(shù)目標(biāo)是：運(yùn)行溫度為1000℃，發(fā)電效率達(dá)到62％(LHV)，組成聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電效率達(dá)到72％(LHV)，熱電聯(lián)產(chǎn)的熱效率達(dá)到85％(LHV)以上，燃煤時(shí)發(fā)電效率可達(dá)到65％(LHV)，這一目標(biāo)預(yù)計(jì)2010年完成。美國(guó)能源部(DOE)對(duì)美國(guó)潛在的燃料電池市場(chǎng)的預(yù)測(cè)認(rèn)為：2010年，美國(guó)年需求燃料電池發(fā)電容量約2335～4075MW?，F(xiàn)在美國(guó)的燃料電池年生產(chǎn)能力為60MW，商業(yè)化的價(jià)格為2000～3000美元/kW。若年生產(chǎn)能力達(dá)到100MW/a，商業(yè)化的價(jià)格可達(dá)到1000～1500美元/kW。若能達(dá)到2000～4000MW/a的生產(chǎn)能力，燃料電池的原材料費(fèi)僅200～300美元/kW。那么燃料電池的價(jià)格則有可能達(dá)到900～1100美元/kW，此時(shí)可完全與常規(guī)的發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)。（五）我國(guó)燃料電池發(fā)電的進(jìn)展我國(guó)將燃料電池用于發(fā)電還處于研究階段，僅有試驗(yàn)裝置問(wèn)世，與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大。2008年，我國(guó)首次完成大面積雙極板熔融碳酸鹽燃料電池堆發(fā)電試驗(yàn)。此項(xiàng)燃料電池發(fā)電技術(shù)研發(fā)課題由華能集團(tuán)公司所屬西安熱工研究院承擔(dān)，是華能集團(tuán)“綠色煤電”關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目中的一個(gè)子課題，其目標(biāo)是設(shè)計(jì)研發(fā)并建成２～５千瓦高溫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)和電池堆，內(nèi)容包括熔融碳酸鹽燃料電池的性能研究、燃料電池堆組裝技術(shù)研究、高溫燃料電池尾氣余熱利用等技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，西安熱工研究院自主設(shè)計(jì)的雙極板結(jié)構(gòu)合理，易于加工，能夠滿足５～１０千伏熔融碳酸鹽燃料電池堆的設(shè)計(jì)要求。課題組已完成５千瓦熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，正在進(jìn)行５千瓦熔融碳酸鹽燃料電池堆的研制工作。底，華南理工大學(xué)獨(dú)立研發(fā)的300kw質(zhì)子交換膜燃料電池示范電站啟用。該發(fā)電廠徹底顛覆傳統(tǒng)煤電模式，在熱和電都得到充分利用的情況下，能量利用率可達(dá)90%。示范電站可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流直接輸送到學(xué)校的380V低壓電網(wǎng)上，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可滿足電站附近的豪華準(zhǔn)五星級(jí)酒店——華工國(guó)際學(xué)術(shù)中心正常運(yùn)營(yíng)。目前這一項(xiàng)目已得到華電、粵電的“青睞”，相關(guān)部門(mén)正在洽談在大學(xué)城建設(shè)一個(gè)6000-10000千瓦燃料電池發(fā)電廠。二、燃料電池汽車(chē)（一）燃料電池汽車(chē)的構(gòu)造燃料電池以其特有的燃料效率高、質(zhì)量能量大、功率大、供電時(shí)間長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、噪聲低及不產(chǎn)生有害排放物NO2等優(yōu)點(diǎn)正在引起世界各國(guó)的注意。與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相比，氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)有害氣體的排放量減少99%，CO2的生成量減少75%，電池能量轉(zhuǎn)換效率約為內(nèi)燃機(jī)效率的2.5倍。這種電池將有可能成為繼內(nèi)燃機(jī)之后的汽車(chē)最佳動(dòng)力源之一。近年來(lái)一些廠家，如戴姆勒-克萊斯勒、豐田、通用、本田、日產(chǎn)、福特等公司都開(kāi)發(fā)了自己的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(FCEV)。汽車(chē)界人士認(rèn)為FCEV是汽車(chē)工業(yè)的一大革命，是21世紀(jì)真正的純綠色環(huán)保車(chē)，是最具實(shí)際意義的環(huán)保車(chē)種。燃料電池車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)與混和動(dòng)力車(chē)大體相似，主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成，其中輔助動(dòng)力為燃料電池。在車(chē)輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車(chē)輛要求，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作；電池電量低于60％時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng)；當(dāng)車(chē)輛能量需求較大時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)與蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量；當(dāng)車(chē)輛能量需求較小時(shí)，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí)，還給蓄電池組進(jìn)行充電。燃料電池汽車(chē)構(gòu)造示意圖（二）燃料電池汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)1、發(fā)電效率很高燃料電池采用化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換電能的發(fā)電方式，而火力發(fā)電是將煤炭、石油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成為動(dòng)能，然后再將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，使發(fā)電效率大打折扣。如：石油發(fā)電的綜合能源利用效率不過(guò)35.3%，而氫燃料電池的最大發(fā)電效率可達(dá)82.9%，相當(dāng)于石油發(fā)電效率的2.35倍。2、無(wú)送電損失燃料電池可在汽車(chē)上將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，現(xiàn)場(chǎng)直接發(fā)電并向用電設(shè)備直接傳送，所以不存在送電損失問(wèn)題。而火力發(fā)電的遠(yuǎn)距離送變電損失則高達(dá)6%左右。3、環(huán)境負(fù)荷小燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，也沒(méi)有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車(chē)是真正意義上的零排放、零污染的車(chē)，氫燃料是完美的汽車(chē)能源。4、燃料類(lèi)型廣泛燃料電池發(fā)電時(shí)所用的燃料是氫和氧，其中氧可以從空氣中直接獲取，實(shí)際工作時(shí)所需燃料只有氫。制取氫所使用的燃料則是多樣化的，如：天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、石油和煤炭等化石燃料。通過(guò)再生能源制氫（電解水制氫、太陽(yáng)能電解制氫、生物制氫）形成循環(huán)利用系統(tǒng)，這種循環(huán)系統(tǒng)特別適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)，使系統(tǒng)建設(shè)成本和運(yùn)行成本降低。由此可以降低人類(lèi)對(duì)石油的依賴性，符合應(yīng)對(duì)石油匱乏的全球能源戰(zhàn)略。5、經(jīng)濟(jì)性好試驗(yàn)表明，氫燃料電池車(chē)輛的能耗經(jīng)濟(jì)性可達(dá)到傳統(tǒng)汽油車(chē)的2~3倍，從節(jié)約能源的角度來(lái)看，燃料電池汽車(chē)明顯優(yōu)于用內(nèi)燃機(jī)的普通汽車(chē)。（三）發(fā)達(dá)國(guó)家燃料電池汽車(chē)發(fā)展概況20世紀(jì)60年代和70年代，美國(guó)首先將燃料電池用于航天，作為航天飛機(jī)的主要電源。此后，美國(guó)等西方各國(guó)將燃料電池的研究轉(zhuǎn)向民用發(fā)電和作為汽車(chē)、潛艇等的動(dòng)力源。世界各著名汽車(chē)公司相繼投入較多的人力和物力，開(kāi)展燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)研究。在北美，各大汽車(chē)公司加入了美國(guó)政府支持的國(guó)際燃料電池聯(lián)盟，各公司分別承擔(dān)相應(yīng)的任務(wù)，生產(chǎn)以新的燃料電池作動(dòng)力的汽車(chē)。美國(guó)通用汽車(chē)公司在美國(guó)能源部的資助下，推出了以質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC，也稱(chēng)為離子交換膜燃料電池或固體高聚合物電解質(zhì)燃料電池)和蓄電池并用提供動(dòng)力的轎車(chē)。美國(guó)福特汽車(chē)公司現(xiàn)已研制出從汽油中提取氫的新型燃料電池，其燃料效率比內(nèi)燃機(jī)提高1倍，而產(chǎn)生的污染則只有內(nèi)燃機(jī)的5%。加拿大巴拉德(Ballard)汽車(chē)公司是PEMFC燃料電池技術(shù)領(lǐng)域中的世界先驅(qū)公司，自1983年以來(lái)，Ballard公司一直從事開(kāi)發(fā)和制造燃料電池。1992年巴拉德公司在政府的支持下，為運(yùn)輸車(chē)研制了88kM的PEMFC動(dòng)力系統(tǒng)，以PEMFC為動(dòng)力做試驗(yàn)車(chē)進(jìn)行演示。1993年巴拉德公司推出了世界上第一輛運(yùn)用燃料電池的電動(dòng)公共汽車(chē)樣車(chē)，裝備105kW級(jí)PEMFC燃料電池組，能載客20人，對(duì)于一般城市公共汽車(chē)，采用碳吸附系統(tǒng)儲(chǔ)備氣態(tài)H2即可連續(xù)運(yùn)行480km。目前，Ballard燃料電池的體積功率已達(dá)到1kW/L的目標(biāo)。在日本燃料電池系統(tǒng)發(fā)展中豐田公司處于領(lǐng)先地位。豐田的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到傳統(tǒng)汽油機(jī)2.5倍的燃料電池，且能和現(xiàn)用的汽(柴)油汽車(chē)一樣方便地添加燃料。日本還在1981年開(kāi)發(fā)了熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)，隨后又研制了磷酸燃料電池(PAFC)，1992年又開(kāi)發(fā)了比功率高、工作溫度低、結(jié)構(gòu)緊湊和安全可靠的PEMFC。在歐洲燃料電池的開(kāi)發(fā)中德國(guó)的西門(mén)子和意大利的DeNo公司處于領(lǐng)先水平。德國(guó)奔馳公司和西門(mén)子公司合作于1996年推出了裝有PEMFC的NECARll小客車(chē)。法國(guó)也開(kāi)發(fā)出使用“運(yùn)程”燃料電池的電動(dòng)汽車(chē)“Fever”，它以低溫儲(chǔ)存的氫和空氣作燃料，發(fā)電功率達(dá)20kW，電壓為90V，且采用先進(jìn)的電子控制系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，并把制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存在蓄電池里，以備汽車(chē)起動(dòng)或加速時(shí)使用。（四）我國(guó)燃料電池汽車(chē)發(fā)展概況在我國(guó)，燃料電池汽車(chē)是“十五”期間全國(guó)12個(gè)重大研究專(zhuān)項(xiàng)之一。其中，質(zhì)子膜關(guān)鍵技術(shù)被列為山東省第一號(hào)科技攻關(guān)項(xiàng)目，取得了重大突破。遼寧新源動(dòng)力股份有限公司承接國(guó)家“863”重大科研項(xiàng)目，研制了200kW、110kW、60kW、30kW、10kW、5kW燃料電池系統(tǒng)、燃料電池電站、便攜式電源等產(chǎn)品。在“十一五”期間，我國(guó)繼續(xù)加大對(duì)燃料電池汽車(chē)的研發(fā)投入，推動(dòng)核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。由清華大學(xué)和北京富源新技術(shù)開(kāi)發(fā)總公司聯(lián)合研制的我國(guó)第一輛質(zhì)子交換膜燃料電池電動(dòng)旅游觀光車(chē)，展示了國(guó)內(nèi)研制電動(dòng)車(chē)的最新技術(shù)。與汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)雖然起步不晚，但國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)并不先進(jìn)，存在核心技術(shù)“卡殼”的瓶頸，使國(guó)產(chǎn)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化面臨諸多挑戰(zhàn)。（五）燃料電池汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)由于燃料電池汽車(chē)，尤其氫燃料電池汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)零污染排放，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)幾乎無(wú)噪音，且氫能取之不盡、用之不竭，使燃料電池汽車(chē)成為近年來(lái)汽車(chē)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，各國(guó)紛紛出臺(tái)政策，加速推進(jìn)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。預(yù)計(jì)到2010年，世界燃料電池汽車(chē)將發(fā)展到4萬(wàn)輛，其市場(chǎng)構(gòu)成比例分別為：歐洲占40.5%，美國(guó)占38.0%，日本約占20.3%。從技術(shù)方面看，燃料電池的小型化、續(xù)航能力的提高、低溫啟動(dòng)性、耐久性、氫燃料的回收以及降低成本將成為未來(lái)燃料電車(chē)汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。（1）燃料電池組的小型化對(duì)增大汽車(chē)的有效利用空間意義重大，是整車(chē)制造企業(yè)優(yōu)先考慮的課題，也是汽車(chē)用戶普遍關(guān)心的問(wèn)題。影響燃料電池體積的技術(shù)指是“輸出功率密度/體積（W/L）”。日本規(guī)定輸出功率密度與體積之比達(dá)到2kW/L這一水平才能認(rèn)定為小型化。（2）續(xù)駛里程。氫燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)同樣面臨續(xù)航能力的課題，目標(biāo)是使其具有象傳統(tǒng)燃油汽車(chē)那樣的便利性。國(guó)外最近成功研發(fā)了具有代表性的70MPa車(chē)載氫貯存裝置，一次加注氫燃料后的續(xù)駛里程可達(dá)到830km。這標(biāo)志著燃料電池汽車(chē)的續(xù)駛里程能夠隨著燃料電池汽車(chē)的發(fā)展同步提高。（3）低溫啟動(dòng)性氫燃料。汽車(chē)的低溫啟動(dòng)性能限制了汽車(chē)的應(yīng)用范圍，一直作為一個(gè)技術(shù)難題受到行業(yè)關(guān)注，并持續(xù)進(jìn)行全力破解。可喜的是，目前國(guó)外已有少數(shù)企業(yè)突破了這一技術(shù)瓶頸，號(hào)稱(chēng)可在-30℃寒冷環(huán)境下的低溫啟動(dòng)，并已經(jīng)通過(guò)了試驗(yàn)與驗(yàn)證，但-40℃的低溫啟動(dòng)目標(biāo)尚未突破。（4）耐久性。燃料電池汽車(chē)的耐久性集中在燃料電池上。日本豐田汽車(chē)公司發(fā)表了燃料電池的膜-電極接合體（MEA：MembraneElectrodeAssembly）4階段耐久性改善計(jì)劃，在系統(tǒng)泄漏、觸媒電極退化導(dǎo)致的電壓下降等關(guān)鍵材料和技術(shù)方面分階段提高，使系統(tǒng)的耐久性大幅改善。技術(shù)目標(biāo)為：燃料電池系統(tǒng)性能下降至30%時(shí)的壽命提高至25年；系統(tǒng)性能下降至10%的壽命提高至15年。在防止燃料交叉泄漏方面也將實(shí)現(xiàn)突破性改善。影響燃料電池材料（MEA）使用壽命和性能的一個(gè)重要的關(guān)聯(lián)要素是氫燃料的純度。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氫純度為99.99%，并且對(duì)CO和硫磺成分的混入量提出了嚴(yán)格限制標(biāo)準(zhǔn)。上述不良成分對(duì)燃料電池的影響極大，然而高純度氫的制取與氫生產(chǎn)成本互為矛盾，需要二者合理兼顧。所以，在氫燃料達(dá)標(biāo)范圍內(nèi)提高燃料電池的使用壽命，便成了永久的課題。（5）氫燃料的回收。從降低氫燃料消耗的理念出發(fā)，燃料電池排出口的氫燃料回收再利用技術(shù)同樣引起重視。為此，在氫燃料中保有適量非活性的氦氣，也是氫燃料制取中需要考慮的課題。（6）降低成本。成本是推廣燃料電池汽車(chē)的最大障礙。在取得電池組小型化、提高續(xù)駛里程、改善低溫起動(dòng)性能、滿足耐久性使用要求的前提下，降低成本、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商品化成為必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程830km的目標(biāo)，將貯氫罐的耐壓能力由35MPa提高到70MPa，采用碳纖維材料制作耐高壓貯氫罐將使成本大幅增加。除此之外，降低燃料電池的外圍設(shè)備的成本也不可忽視。比如，研制高溫、低溫?zé)o需加濕條件也可運(yùn)轉(zhuǎn)的電池組；實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)、加濕裝置等外圍設(shè)備的簡(jiǎn)單化、低成本化等。日本提出，到2030年使燃料電池成本降低至目前的1/100；整車(chē)售價(jià)由目前的數(shù)千萬(wàn)日元降低到數(shù)百萬(wàn)日元。到2020年，使燃料電池汽車(chē)的售價(jià)與普通汽車(chē)價(jià)格相當(dāng)。通過(guò)以上分析可以看出，以氫為動(dòng)力的燃料電池汽車(chē)是最理想的新能源汽車(chē)，但面臨的技術(shù)門(mén)檻和經(jīng)濟(jì)性障礙仍需要一定