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氫燃料電池優(yōu)勢及產(chǎn)業(yè)鏈分析

發(fā)布時間: 2014-10-13 11:18:20    來源: 網(wǎng)易汽車
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[摘要]燃料電池,是一種主要通過氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng),把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的電池。豐田燃料電池車上市腳步漸近,把燃料電池技術(shù)的應(yīng)用再次帶進(jìn)人們的視野。


  固定式燃料電池市場包括多種尺寸和類型,主要用于各種固定位置的電力供應(yīng),包括主要應(yīng)用于發(fā)電站、樓宇、工程等領(lǐng)域的大型首要電源、備用電源或熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),用于家庭住宅和商業(yè)的微型熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),以及遠(yuǎn)程或基本應(yīng)用例如電訊塔的首要或備用電源。固定式燃料電池主要包括MCPC、SOFC、PAFC和PEMFC。
  在美國市場,美國本土的Bloom Energy,Fuel Cell Energy,UTC Power和加拿大的Ballard PowerSystems是該領(lǐng)域的主要生產(chǎn)公司。隨著各國政府對清潔能源的關(guān)注,固定式燃料電池近幾年的出貨量不斷攀升,根據(jù)Pike Research的預(yù)測,到2022年固定式燃料電池的出貨量將達(dá)到35萬臺,相對于目前的2.1萬臺有一個巨幅的提升。
  目前更多的行業(yè)在考慮使用燃料電池,希望在發(fā)生自然災(zāi)害時,燃料電池可以獨立于電網(wǎng)發(fā)電。隨著對電的復(fù)原力需求的增強(qiáng),以及全球越來越快地采用分布式發(fā)電技術(shù),和家庭式熱電聯(lián)產(chǎn)的逐步普及,未來10年,固定式燃料電池產(chǎn)業(yè)將處于有利的引領(lǐng)地位。
  在固定式燃料電池的應(yīng)用中,各地區(qū)略有差別。對亞太地區(qū)而言,輔助電源(Aux Power)是目前占比最大的應(yīng)用,其他主要應(yīng)用則是備用電源(Backup Power)和熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)。在北美地區(qū),備用電源(Backup)、熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)和分布式發(fā)電(DG)是三類主要的應(yīng)用領(lǐng)域。無論是在亞太地區(qū)還是在北美地區(qū),隨著家庭式熱電聯(lián)產(chǎn)的逐步普及,CHP的應(yīng)用占比都將會逐步增大,并成為固定領(lǐng)域中的主要應(yīng)用。分布式發(fā)電和備用電源則作為輔助應(yīng)用,共同支撐固定領(lǐng)域發(fā)展。
  運輸領(lǐng)域?qū)で笸黄?br />   交通運輸領(lǐng)域的燃料電池細(xì)分有廣泛的應(yīng)用,主要包括車輛,公交車,小型飛機(jī),船只以及物料搬運設(shè)備等,使用的燃料電池類型僅僅是質(zhì)子交換膜(PEMFC)。目前,交運領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化的主要是物料搬運設(shè)備領(lǐng)域,而全球幾家大型汽車制造商仍在繼續(xù)追求燃料電池輕型汽車的應(yīng)用,并計劃與2015-2017年實現(xiàn)商業(yè)化。北美的Plugpower和加拿大Ballard PowerSystems是該領(lǐng)域的主要廠商。
  高效環(huán)保低成本的氫燃料電池叉車為運輸領(lǐng)域的核心應(yīng)用。叉車是工業(yè)搬運車輛,是指對成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運輸作業(yè)的各種輪式搬運車輛,是物料搬運設(shè)備的一種。目前,叉車是交通運輸領(lǐng)域中實現(xiàn)商業(yè)化較為活躍的主要品種。其主要生產(chǎn)商為Plug power公司。
  叉車上的動力來源主要是電池。較常用的為鉛酸電池,而目前燃料電池正取代鉛酸電池成為電動叉車的主要能量。在高流通量的配送中心和倉庫環(huán)境中,與傳統(tǒng)充電電池系統(tǒng)相比,零排放燃料電池叉車體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、實用、環(huán)保。
  燃料電池叉車的優(yōu)勢在于:通過恒功率輸出和充氫氣時間短顯著提高叉車的生產(chǎn)率。鉛酸電池的性能有限,過長的充電時間導(dǎo)致其效率低下。與之相比,燃料電池由于燃料補(bǔ)給迅速,且具有更長的使用壽命而備受關(guān)注。提高生產(chǎn)效率的同時,燃料電池叉車還可以降低運營成本。
  例如,沃爾瑪超市在加拿大阿爾伯塔省的冷藏配送中心部署了95輛燃料電池叉車。與傳統(tǒng)的充電電池動力叉車相比,該項目在7年內(nèi)將減少運行成本110萬美元。沃爾瑪現(xiàn)在已有超過500輛燃料電池叉車運行在包括冷凍設(shè)施在內(nèi)的三個倉庫中運行。其余使用Plug power公司的Gen Drive系統(tǒng)的客戶包括:寶潔公司部署在四個站點的340個燃料電池叉車系統(tǒng);思科部署在7個站點的超過600個系統(tǒng);可口可樂公司部署在2個站點的96個系統(tǒng)。2008年時全美燃料電池叉車的總數(shù)才幾百輛,而到2012年時在19個州近40個城市共擁有4000多輛,燃料電池叉車在美國開始迅猛發(fā)展。

 

  燃料電池叉車市場的供應(yīng)商主要有H2Logic,Hydrogenics,NuveraFuelCells,OorjaProtonics和Plug power。其中Plug power是最大的供應(yīng)商,其市場份額約為80%。
  使用燃料電池叉車的企業(yè)目前來看多為大公司,這部分是因為燃料電池叉車的售價高于普通叉車。就2012年的主要訂購商來看,主要集中在世界500強(qiáng)企業(yè),其中又以零售業(yè)為主。
  作為燃料電池叉車大廠商的Plug power公司在2013年第四季度接受了來自沃爾瑪、寶潔、寶馬等公司的訂單,訂單量較以往有較大增幅,截止目前,Plug power公司已累計提供4500多套叉車系統(tǒng),且隨著2013年第四季度訂單的爆發(fā),燃料電池在叉車領(lǐng)域的應(yīng)用還將進(jìn)一步擴(kuò)展。

  燃料電池車離產(chǎn)業(yè)化仍有不小距離
  成本:發(fā)展的首要阻礙
  燃料電池車目前普及度非常低,國外的燃料電池大巴目前售價在100萬美元上下,而特斯拉的“貴族”電動車ModelS售價也才為73萬人民幣,兩廂對比下,燃料電池車的價格實在高出許多。但目前豐田、上汽等集團(tuán)都發(fā)布了燃料電池車生產(chǎn)宣告,預(yù)計將于2015年上市,豐田的目標(biāo)定價在5萬美元,而上汽的成本預(yù)計在50萬人民幣,若屆時能達(dá)到目標(biāo)價位,則燃料電池車發(fā)展可待。燃料電池車成本中2/3是燃料電池系統(tǒng)的花費,目前燃料電池系統(tǒng)的成本下降速度很快,也還存在下降空間。

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