燃料電池行業(yè)分析.ppt

1、燃料電池行業(yè)分析,2010年10月,一、燃料電池定義及分類； 二、行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢預(yù)測； 三、燃料電池應(yīng)用分析； 四、國內(nèi)燃料電池主要研究機構(gòu)； 五、燃料電池行業(yè)發(fā)展前景； 六、燃料電池行業(yè)競爭結(jié)構(gòu)分析； 七、燃料電池行業(yè)相關(guān)政策； 八、燃料電池行業(yè)風(fēng)險分析； 九、類似公司分析；,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)電裝置。它是一種電池，但不需用昂貴的金屬而只用便宜的燃料來進行化學(xué)反應(yīng)。這些燃料的化學(xué)能也通過一個步驟就變?yōu)殡娔?，比通常通過兩步方式的能量損失少得,于是，可以為人類提供的電量就大大地增加了。,燃料電池定義,燃料電池分類,各種燃料電池,堿性燃料電池（Al

2、kaline Fuel Cell，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，也是發(fā)展最快的一種燃料電池，主要為空間任務(wù)，包括航天飛機提供動力和飲用水。 磷酸燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell，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散電極為正、負(fù)電極的中溫型燃料電池。可以在150220工作。具有電解質(zhì)穩(wěn)定、磷酸可濃縮、水蒸氣壓低和陽極催化劑不易被CO毒化等優(yōu)點，是一種接近商品化的民用燃料電池。 熔融碳酸鹽型燃料電池（Molten Carbonate Fuel C

3、ell，MCFC） 熔融碳酸鹽型燃料電池是第三代燃料電池，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。 固體氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC） 固體氧化物燃料電池屬于第四代燃料電池，是一種在中高溫下直接將儲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)、陽極或燃料極、陰極或空氣極組成。 質(zhì)子交

4、換膜燃料電池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，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。PEMFC是繼AFC、PAFC、MCFC、SOFC之后正在迅速發(fā)展起來的溫度最低、比能最高、啟動最快、壽命最長、應(yīng)用最廣的第五代燃料電池，其廣闊的應(yīng)用前景可與計算機技術(shù)相媲美。,行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢預(yù)測,燃料電池技術(shù)雖然取得很大進步，但和現(xiàn)在成熟的內(nèi)燃機技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化要求相比還有很多工作要做，才能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，這也是未來行業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢。發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為以下5個方面。 適應(yīng)性。燃料電池

5、汽車在不同氣候(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(如頻繁變動工況或頻繁停啟工況等)下的適應(yīng)性將進一步提高。 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平均完好率為92%，而同期運營的柴油公共汽車平均完好率為99.16%，同時燃料電池公共汽車的故障率比傳統(tǒng)車高，所以須進一步提高燃料電池汽車的可靠性和耐久性。 總能量效率。提高燃料電池汽車總能量效率的大量研究工作正在進行，如本田汽車公司、巴拉德公司于2006年已把燃料電池堆的工作溫度從6080提高至9095，而更高工作溫度

6、的燃料電池正在開發(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)將會有根本性的突破。此外，各種制氫、儲氫的新技術(shù)也在發(fā)展之中。 成本。降低燃料電池汽車成本的許多工作正在進行，如質(zhì)子交換膜，目前價格是500600美元/m2。2006年11月，豐田汽車公司開發(fā)的一種新型質(zhì)子交換膜的目標(biāo)價格是10美元/m2。這種膜基本性能已通過臺架試驗，試制成燃料電池后再進行試驗。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行。此外，燃料電池早期研發(fā)時選用的零部件是當(dāng)時已有的通用件，隨著研究工作深入，現(xiàn)在已發(fā)展出各種專門技術(shù)公司及專用零部件公司，從而為提高可靠性和耐久性、改進

7、性能和降低成本創(chuàng)造條件。 基礎(chǔ)設(shè)施?；A(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)匱乏也是產(chǎn)業(yè)化需要解決的問題。如加氫站，維修、配件供應(yīng)等，它將會由點到線、到小區(qū)域示范和試用，再逐步擴大、延伸和推廣，這需要幾十年的時間。目前，北京和上海各只有一個加氫站在示范運行。,燃料電池應(yīng)用分析,燃料電池由于具有高效、環(huán)保等優(yōu)點，能夠廣泛應(yīng)用于能源發(fā)電、家用電源、汽車工業(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，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，工作時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

8、面的應(yīng)用主要包括提供電能和提供冷熱源，因此稱建筑冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。即由位于建筑物現(xiàn)場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、數(shù)碼相機等數(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對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，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、燃料電池汽車和便攜式燃料電池是燃料電池最重要的三個用途，相對而言燃料電池汽車和便攜式燃料電池發(fā)展較

9、快，而能源發(fā)電則由于技術(shù)和成本因素在短時間內(nèi)難以推廣應(yīng)用。,直接甲醇燃料電池(DirectMethanolFuelCell)屬于質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的一種，是一種將化學(xué)能連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為電能的可再生清潔能源。自20世紀(jì)60年代初問世以來，以其操作溫度低、能量效率高、無電解質(zhì)腐蝕、無環(huán)境污染、安全可靠等特點，迅速發(fā)展成為國際高新技術(shù)競爭中的重要熱點，很可能成為便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。在歐美和日本已經(jīng)有多家主要的電子產(chǎn)品生產(chǎn)公司開始研發(fā)直接甲醇燃料電池作為電子產(chǎn)品的電源，在我國該類電池也具有較好的發(fā)展前景。 燃料電池汽車和便攜式燃料電池應(yīng)用作為燃料電池行業(yè)的兩個主要下游行業(yè)，也是燃料

10、電池應(yīng)用最有前景的兩個行業(yè)。由于便攜式燃料電池目前尚處于研發(fā)階段，正式投入商業(yè)化應(yīng)用還需要5-10年的時間，因此，便攜式燃料電池應(yīng)用對燃料電池行業(yè)的影響主要在于技術(shù)方面，對此應(yīng)多加關(guān)注。未來幾年，一旦微型燃料電池技術(shù)趨于成熟同時成本容量比能夠降低到與普通電池相當(dāng)?shù)乃?，將會是非常有前途的?國內(nèi)燃料電池研發(fā)機構(gòu),官方及非盈利機構(gòu),2、研究所,3、高等院校,4、企業(yè),燃料電池行業(yè)發(fā)展前景,燃料電池發(fā)電裝置每發(fā)電1000kWh排出的污染物小于1盎司，而常規(guī)燃燒裝置為25磅。2005年全球擁有50萬個固定的（靜止式）燃料電池裝置，到2010年，將有250萬戶家庭使用燃料電池，同時全球擁有60萬臺燃料

11、電池汽車，占世界汽車生產(chǎn)量的1%。2005年，從事燃料電池開發(fā)的公司總投資額已超過10億美元。預(yù)計到2010年左右，燃料電池在價格上將具備與內(nèi)燃機競爭的能力。屆時，美國市場上以燃料電池為動力的機動車將占美國汽車市場4%的份額，日本和西歐燃料電池汽車將分別占市場份額的4.5%和3.7%。到2020年，燃料電池汽車將占世界汽車市場的25%。 據(jù)估計，全球燃料電池市場到2011年將達到350億美元，2013年將達380億美元。靜止式燃料電池市場將從2008年20億美元增大到2013年100億美元，便攜式燃料電池市場2013年將達250億美元，汽車燃料電池市場將從2008年6億美元增大到2013年10

12、0億美元。,燃料電池行業(yè)競爭結(jié)構(gòu)分析,1、上游供應(yīng)商討價還價能力 以應(yīng)用最有前景的質(zhì)子交換膜燃料電池為例，所需原料主要為質(zhì)子交換膜、碳纖維材料、催化劑和石墨材料等。我國這些原料的生產(chǎn)技術(shù)水平低，產(chǎn)品質(zhì)量水平不高，導(dǎo)致我國燃料電池關(guān)鍵配件中很大一部分依賴進口，上游供應(yīng)商的討價能力較高。 2、行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)間的競爭 在目前燃料電池行業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平較低的情況下，行業(yè)現(xiàn)有企業(yè)間的競爭主要表現(xiàn)為技術(shù)競爭和與政府、下游企業(yè)合作關(guān)系方面的競爭。行業(yè)內(nèi)不同企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢不同，比如北京飛馳綠能電源技術(shù)有限責(zé)任公司在制氫加氫站方面具有優(yōu)勢，而上海神力科技有限公司則在燃料電池汽車上具有豐富的經(jīng)驗。但是總體上燃料電池行業(yè)由

13、于進入技術(shù)壁壘較高，沒有較高的技術(shù)水平很難進入，因而各個企業(yè)之間技術(shù)水平上差距不大。從合作關(guān)系方面來看，由于我國目前燃料電池用戶主要為政府和車企，因此具有良好的政府和下游企業(yè)合作關(guān)系則有利于企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展。 3、下游用戶討價還價能力 燃料電池行業(yè)的下游行業(yè)主要是燃料電池汽車行業(yè)和便攜式燃料電池使用行業(yè)等。盡管燃料電池在這些下游行業(yè)應(yīng)用前景廣闊，但目前燃料電池在這些下游行業(yè)的應(yīng)用主要處于研發(fā)和示范階段，產(chǎn)業(yè)化水平較低。因此目前來說燃料電池行業(yè)下游用戶討價還價能力一般，長期來看，由于燃料電池行業(yè)技術(shù)要求高，企業(yè)集中度較高，下游用戶的討價還價能力將走弱。但是，值得注意的是，很多汽車制造企業(yè)成為燃料

14、電池企業(yè)的股東，討價還價能力走弱給車企帶來的負(fù)面影響有限。 4、潛在進入者的威脅 由于燃料電池行業(yè)進入和退出壁壘較高，而國內(nèi)大部分燃料電池科研機構(gòu)都具有自己所支持的燃料電池企業(yè)，因此行業(yè)的潛在進入者威脅不是很大。 5、替代品的威脅 從燃料電池的主要應(yīng)用來看，燃料電池汽車方面的替代品主要包括鋰電池汽車、太陽能汽車等其他新能源汽車，便攜式燃料電池的替代品也包括鋰電池和太陽能電池等。鑒于燃料電池的發(fā)展處于剛剛起步階段，如果不能很好的處理成本、技術(shù)成熟度以及配套設(shè)施上的問題，燃料電池產(chǎn)品相比其替代品而言就不具備明顯的優(yōu)勢，因此燃料電池替代性競爭的壓力較大。,2009年燃料電池行業(yè)相關(guān)政策匯總,政策未來

15、發(fā)展趨勢,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的示范與推廣等方面，燃料電車汽車的發(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階段，商業(yè)化運用在未來十年很有可能逐步開始。與燃料電池汽車相關(guān)的主要政策發(fā)展趨勢是： 一是繼續(xù)推進新能源汽車購買補貼政策，并為私人購車優(yōu)惠松綁。私人購買新能源汽車補貼標(biāo)準(zhǔn)有望于1月公布，推行私人購買節(jié)能與新能源汽車補貼政策。補貼幅度和標(biāo)準(zhǔn)將接近公共服務(wù)領(lǐng)域購買新能源車的補貼辦法。未來新能源汽車補貼政策的范圍和力度有望加強，以進一步推動新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。 二是新能源汽車發(fā)展規(guī)劃。該規(guī)劃最遲于2010年3月將正式對外公布，規(guī)劃中將明確指出中國新能源汽車業(yè)的各階段及各環(huán)節(jié)發(fā)展目標(biāo)，如將關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率掛鉤。此外，針對新能源汽車發(fā)展的5項配套扶持措施也在籌劃中。新能源汽車發(fā)展規(guī)劃的頒布將為我國包括燃料電池汽車在內(nèi)的新能源汽車的發(fā)展設(shè)定時間表，有利于加快新能源