最新燃料电池行业分析报告

最新燃料电池行业分析报告2010年燃料电池行业风险分析报告摘要简单地说，燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。按照国民经济分类标准，燃料电池行业是电气机械及器材制造业（代码：39）下面的电池制造行业（代码：3940）的子行业之一。一、国内外燃料电池研发热潮发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。我国对燃料电池的研究较发达国家起步较晚，曾在70年代前后因航天工业的需要掀起了第一次研发热潮，后因国家战略调整而基本停止研究。而近二十年可以说是我国燃料电池的大发展时期，不仅PEMFC基本达到国际先进水平，SOFC、DAFC和MCFC也取得了许多重大突破。二、燃料电池行业发展前景广阔全球燃料电池市场到2011年将达到350亿美元，2013年将达380亿美元。静止式燃料电池市场将从2008年20亿美元增大到2013年100亿美元，便携式燃料电池市场2013年将达250亿美元，汽车燃料电池市场将从2008年6亿美元增大到2013年100亿美元。三、发展环境持续改善2009年我国经济实现V型反弹，全年国内生产总值335353亿元，按可比价格计算，比上年增长8.7%，增速比上年回落0.9个百分点。分产业看，第一产业增加值35477亿元，增长4.2%；第二产业增加值156958亿元，增长9.5%；第三产业增加值142918亿元，增长8.9%。数据来源：国家统计局2005年以来我国年度GDP及其增长四、我国燃料电池汽车尚处在产业化起步阶段尽管在“十五”计划启动的863电动车项目中，燃料电池就成为中国未来新能源车“三纵”整车方案里重要的一环，但从产业化的角度考量，中国的燃料电池车还处在产业化刚刚起步的阶段。与国外相关技术的研发不同，作为一种更接近“实验室”的技术，燃料电池汽车的研发，在中国仍然以科研所和大学为主，如制造中国第一辆燃料电池车的清华大学，以及在此领域颇具实力的中科院大连物理化学研究所、同济大学燃料电池发动机研究所等。不过也有越来越多的汽车企业正在与国内一些科研机构和大学成立合作机构，将企业的资金、市场需求与这些研究机构的科研能力结合，为燃料电池的产业化起到推动作用。五、我国主要汽车厂商纷纷推出自己品牌的燃料电池汽车在国家政策和行业技术发展的共同推动下，上汽集团、长安汽车和东风汽车等主要汽车公司纷纷与燃料电池制造商合作推出自己品牌的燃料电池轿车和燃料电池客车，有力地推动了我国燃料电池汽车的进步，技术水平与国际汽车巨头也相差不远，其中以上汽集团出力最多，其控股的上燃动力是我国燃料电池的龙头企业。上汽集团上海牌燃料电池轿车主要技术参数 参数 整车整备质量（kg） 1966 最高车速（km/h） ≥150 0-100km/h加速时间（s） ≤15 最大爬坡度 ≥20% 燃料消耗率（kg/100km） ≤1.2 氢燃料储量（kg） 4.2 续驶里程（km） ≥300 燃料电池发动机（kW） 55 动力蓄电池（Ah） 8，锂离子 驱动电机（kW） 90，永磁同步数据来源：世经未来整理六、制约我国燃料电池行业发展的主要因素高昂的成本和氢站等配套基础设施的缺乏是制约燃料电池行业产业化水平低的主要因素，前者是最重要的因素，而技术则是决定行业产品成本过高的根本因素。目前我国燃料电池客车售价约在300万元左右，远高于传统汽车，这是由燃料电池的高昂成本决定的，如果燃料电池技术进步能够使其成本降低到合理水平，燃料电池的产业化水平才会有质的飞跃。如果燃料电池产品成本能够降下来、产业化水平得到提高，其配套设施的建设也不成问题，但这需要时间。七、全球主要国家纷纷大力发展燃料电池2009年来，国际经济环境不景气，汽车需求减少，各国汽车行业都经受了严峻的考验，燃料电池汽车的发展速度也受到威胁。在这种情况下，全球燃料电车汽车相关政策的变化特点是，相关国家出台鼓励燃料电车汽车等新能源汽车的技术研发和购买政策。通用、丰田和奔驰等全球汽车巨头纷纷推出最新款燃料电池汽车，积极推进燃料电池汽车的研发和示范，不仅在技术上略高于我国，而且在产业化水平上也处于领先地位。八、行业龙头企业逐步形成我国燃料电池行业企业主要分布在燃料电池研究机构集中的地区以及上海、北京等具备燃料电池产业化初步应用条件的发达城市，主要包括：新源动力股份有限公司、北京飞驰绿能电源技术有限责任公司、北京世纪富原燃料电池有限公司、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、上海神力科技有限公司和武汉理工新能源有限公司等。九、行业运行风险仍然存在2010年，燃料电池行业面临的不确定性因素仍较多，风险仍然存在。燃料电池行业存在的主要风险有：国内外经济波动的风险；产业化水平低、需求不足的风险；企业生产成本增加的风险；受到国际燃料电池产品冲击的风险；商业化前景不明朗的风险等。从整体上看，燃料电池行业的风险评级是中级，机会与风险并存，可选择性介入。燃料电池行业整体是属于维持类行业，综合评分位于维持类行业的上限分数，并有选择性的支持类行业，主要原因是：燃料电池行业作为我国国民经济的新兴高科技行业，产业化水平非常低，总体上尚处于研发和小规模示范阶段，行业处于生命周期的初创阶段，未来的发展前景还需要观察行业技术发展状况。目前，燃料电池行业的发展即将进入新的阶段，这一阶段存在较多的机遇，也面临较大的风险，而这也是燃料电池提高产业化水平的机遇期。通过支持符合行业发展趋势的项目和企业，将会有良好的回报。燃料电池行业各项评级因素判断结果 行业评价指标 行业现状 权重 评分 生命周期 初创阶段 15% 0.96 供需状况、总量预期 产业化水平较低，需求一般 15% 0.94 国家政策支持程度 较大 15% 0.96 产品替代可能性 一般 12.5% 0.95 行业壁垒 较高 12.5% 0.97 与经济周期同步性 经济周期对行业的影响主要表现在发展速度放缓上 15% 0.94 厂商议价能力及成本控制能力 一般 15% 0.93 综合评分 0.95十、2010年燃料电池行业信贷建议2010年，燃料电池行业的信贷总体原则是：关注有政府、大型车企以及研发能力雄厚的科研研所背景的或与它们有良好合作关系的燃料电池龙头企业的信贷需求，支持国家发布的《汽车产业调整和振兴规划》等政策中扶持的产品研发和生产项目，选择具有产业链优势的企业，支持符合行业发展趋势的高附加值产品和技术研发项目，优先支持在行业内具有率先产业化前景的产品研发和生产，谨慎对待技术落后企业的信贷项目，选择性参与龙头企业的兼并重组项目。目录1第一章燃料电池行业基本情况 1第一节燃料电池的定义及分类 1第二节燃料电池行业发展历程 1一、国外燃料电池行业发展历程 3二、国内燃料电池行业发展历程 5第三节燃料电池行业发展前景 6第二章2009年燃料电池行业发展环境分析 6第一节2009年宏观经济环境分析 6一、宏观经济运行 13二、金融运行及财政和货币政策 15第二节2009年燃料电池行业政策环境分析 15一、重点政策汇总 15二、重点政策及重大事件分析 18三、政策未来发展趋势 19第三节2009年燃料电池行业技术环境分析 19一、各种燃料电池的主要原理和特点 24二、行业技术未来发展趋势预测 26第四节燃料电池应用分析 26一、燃料电池发电 30二、燃料电池汽车 34三、便携式燃料电池 38第三章2009年燃料电池行业发展情况分析 38第一节2009年行业发展基本情况 38一、我国燃料电池主要研发机构 40二、我国燃料电池电动汽车标准体系 44三、我国燃料电池汽车产业化现状 47四、我国燃料电池汽车生产最新进展 49五、我国燃料电池汽车商业化的制约因素 51第二节2009年燃料电池行业投融资情况分析 51一、行业资金渠道分析 52二、行业投资特点分析 53第三节2009年燃料电池行业发展主要特点 53一、技术是行业发展的关键性因素 53二、行业标准尚不完善 53三、燃料电池汽车尚处于产业化起步阶段 53四、政策支持是行业发展的主要动力 53五、主要汽车生产商不断推出燃料电池汽车 54六、燃料电池汽车行业发展的制约因素 54第四节燃料电池行业投资潜力分析 54一、我国目前的技术情况 59二、未来技术突破点 60三、投资潜力分析 62第四章行业竞争环境分析 62第一节2009年燃料电池行业集中度情况分析及预测 63第二节2009年燃料电池行业进入与退出壁垒分析 63一、进入壁垒分析 63二、退出壁垒分析 64第三节2009年燃料电池行业竞争结构分析 64一、“波特五力”模型分析 65二、行业当前竞争特点总结 65第四节2009年燃料电池行业生命周期分析 67第五章全球发展状况 67第一节全球燃料电池相关政策分析 67一、北美政策分析 68二、欧盟政策分析 70三、亚洲政策分析 72第二节主要国家发展情况 72一、美国燃料电池汽车发展情况 72二、欧盟燃料电池汽车发展情况 72三、日本燃料电池汽车发展情况 74四、韩国燃料电池汽车发展情况 77第三节主要企业燃料电池汽车发展情况 77一、通用汽车 79二、丰田汽车 81三、奔驰汽车 84第六章2009年燃料电池行业产业链分析 84第一节燃料电池行业产业链介绍 84第二节2009年燃料电池行业上游产业分析 85第三节上游行业对燃料电池行业的影响分析 86第四节2009年燃料电池行业下游产业分析 86一、汽车行业发展情况分析 89二、新能源客车发展情况分析 93第五节下游行业对燃料电池行业的影响分析 94第七章企业发展情况 94第一节新源动力股份有限公司发展情况分析 94一、企业简介 94二、产品结构 95三、企业竞争力评价 97第二节北京飞驰绿能发展情况分析 97一、企业简介 97二、产品结构 98三、企业竞争力评价 100第三节北京世纪富原发展情况分析 100一、企业简介 100二、产品结构 101三、企业竞争力评价 102第四节上燃动力发展情况分析 102一、企业简介 102二、产品结构 103三、企业竞争力评价 104第五节上海神力科技发展情况分析 104一、企业简介 104二、产品结构 105三、企业竞争力评价 107第六节武汉理工新能源发展情况分析 107一、企业简介 107二、产品结构 107三、企业竞争力评价 109第八章行业风险分析 110第一节宏观经济波动风险 111第二节政策风险 112第三节技术风险 112第四节供求风险 113第五节区域风险 113第六节产品结构风险 113第七节兼并重组风险 115第九章信贷机会分析 115第一节行业总体授信原则 115第二节鼓励类信贷政策建议 115一、具体技术和项目 116二、企业类型 117三、地区分类 118第三节允许类信贷政策建议 118一、部分不具备一定的科研实力的地区谨慎信贷 118二、定价能力较弱以及成本控制能力不强的企业要谨慎信贷 118三、对经济基础不够雄厚的地区的企业要谨慎信贷 118四、产业化前景渺茫的产品要谨慎信贷 119第四节限制类信贷政策建议 119一、具体项目 119二、企业的类型 附表1表1 燃料电池分类 2表2 富士电机公司生产的现场用PAFC燃料电池的运行情况 5表3 美国新一代运输用汽车市场价值 7表4 2009年三大需求对GDP增长的贡献 15表5 2009年燃料电池行业相关政策汇总 23表6 不同燃料电池类型主要特征对比 27表7 燃料电池发电与常规火力发电比较 38表8 燃料电池研发机构——官方及非盈利机构 38表9 燃料电池研发机构——研究所 39表10 燃料电池研发机构——高等院校 40表11 燃料电池研发机构——企业 47表12 上海牌燃料电池轿车主要技术参数 48表13 上汽集团燃料电池公交客车主要技术参数 49表14 东风汽车“楚天一号”主要技术参数 75表15 韩国氢能研发中心的研发计划 75表16 韩国不同应用领域燃料电池拟达到的性能指标 77表17 通用Volt汽车主要参数 86表18 2008年12月-2009年12月汽车产销量 87表19 2009年4季度汽车价格走势 94表20 新源动力分类产品列表 95表21 新源动力主要燃料电池系统性能参数 95表22 新源动力燃料电池汽车研发产品 95表23 新源动力SWOT分析表 97表24 飞驰绿能分类产品列表 98表25 飞驰绿能SWOT分析表 100表26 北京世纪富原氢空燃料电池各型号参数 100表27 北京世纪富原手机燃料电池各型号参数 101表28 世纪富原SWOT分析表 102表29 上燃动力分类产品列表 103表30 上燃动力SWOT分析表 104表31 神力科技分类产品 104表32 神力科技燃料电池车主要产品运行情况 105表33 神力科技SWOT分析表 107表34 武汉理工新能源SWOT分析表 109表35 燃料电池行业各项评级因素判断结果 110表36 燃料电池行业主要风险因素分析 附图6图1 2005年以来我国年度GDP及其增长 7图2 2006年以来我国GDP季度增长情况 8图3 2007年以来城镇固定资产投资累计增速情况 8图4 2003年以来分产业固定资产投资累计增速情况 9图5 2006年以来工业增加值增速情况 10图6 2008年以来工业增加值增速与PMI对比情况 10图7 2007年以来国内名义消费增速情况 11图8 2003年以来国内居民收入情况 11图9 2005-2009货物进出口总额 12图10 我国进出口月度增速情况 13图11 2006年以来我国CPI、PPI走势情况 13图12 月度信贷投放规模 19图13 AFC的组成和反应循环图 21图14 磷酸型燃料电池基本组成和反应原理 26图15 燃料电池应用范围 27图16 燃料电池发电系统组成示意图 30图17 燃料电池汽车构造示意图 35图18 富士通采用DFMC作燃料电池的笔记本电脑 35图19 日立的PDA和使用的燃料电池 37图20 2010年世界燃料电池市场结构预测 50图21 燃料电池成本构成 58图22 大连化物所DMFC笔记本电源 64图23 行业竞争结构 66图24 产业生命周期 73图25 日本经济产业省“新一代车用电池未来规划”图 78图26 通用第五代燃料电池系统与第四代系统对比 79图27 丰田FCHV-adv汽车造型 80图28 丰田FCHV-adv汽车结构示意图 82图29 燃料电池车“B-Cell”车内马达及燃料电池组 82图30 车内配备2个贮氢罐，不仅提高了充氢压力，而且增大了容量 84图31 燃料电池行业产业链 87图32 2008年12月-2009年12月汽车产销走势图 98图33 飞驰绿能制氢加氢站 98图34 清华大学燃料电池大巴车在氢站加氢 第一章燃料电池行业基本情况第一节燃料电池的定义及分类简单地说，燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。按照国民经济分类标准，燃料电池行业是电气机械及器材制造业（代码：39）下面的电池制造行业（代码：3940）的子行业之一。燃料电池分类 分类方法 分类 按运行机理分 酸性燃料电池，碱性燃料电池 按电解质种类不同 碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等 按燃料类型分 氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料，汽油、柴油和天然气等气体燃料，有机燃料和气体燃料必须经过重整器“重整”为氢气后，才能成为燃料电池的燃料。 按燃料电池工作温度分 有低温型，温度低于200℃；中温型，温度为200～750℃；高温型，温度高于750℃数据来源：世经未来整理第二节燃料电池行业发展历程一、国外燃料电池行业发展历程发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题，2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视，现在它已是能源、电力行业不得不正视的课题。受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响，日本决定开发各种类型的燃料电池，PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构（NEDO）进行开发。自1981年起，进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发，以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。富士电机公司是目前日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年，该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置，富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况，到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。富士电机公司生产的现场用PAFC燃料电池的运行情况 容量 台数 累计运行时间 最长累计 最长连续 >1万h >2万h >3万h 50kW 66 1018411 33655 7098 54 15 4 100kW 19 274051 35607 6926 11 4 3 500kW 3 43437 16910 4214 3 0 0在美国，PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司，他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年，PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。最近，PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战，为了推广这种产品，1999年2月，PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司，产品改称GEHomeGen7000，由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后，大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置，其总和将接近一个核电机组的容量，这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给，又因分散式系统设计增加了电力的稳定性，即使少数出现了故障，但整个发电系统依然能正常运转。50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为近期实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。现在MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中，它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家，而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要，现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。早在1962年，西屋电气公司就以甲烷为燃料，在SOFC试验装置上获得电流，并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程，为SOFC的发展奠定了基础。此后10年间，该公司与OCR机构协作，连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质，试制100W电池，但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后，为了开辟新能源，缓解石油资源紧缺而带来的能源危机，SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程，使电解质层厚度减至微米级，电池性能得到明显提高，从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期，它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年，400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。1987年，又在日本东京、大阪煤气公司各安装了3kW级列管式SOFC发电机组，成功地进行连续运行试验长达5000h，标志着SOFC研究从实验研究向商业发展。进入90年代DOE机构继续投资给西屋电气公司6400余万美元，旨在开发出高转化率、2MW级的SOFC发电机组。1992年两台25kW管型SOFC分别在日本大阪、美国南加州进行了几千小时实验运行。从1995年起，西屋电气公司采用空气电极作支撑管，取代了原先CaO稳定的ZrO2支撑管，简化了SOFC的结构，使电池的功率密度提高了近3倍。该公司为荷兰Utilies公司建造100kW管式SOFC系统，能量总利用率达到75%，已经正式投入使用。目前，SiemensWestinghouse宣布有两座250kWSOFC示范电厂很快将在挪威和加拿大的多伦多附近建成。二、国内燃料电池行业发展历程我国对燃料电池的研究较发达国家起步较晚，曾在70年代前后因航天工业的需要掀起了第一次研发热潮，后因国家战略调整而基本停止研究。而近二十年可以说是我国燃料电池的大发展时期，不仅PEMFC基本达到国际先进水平，SOFC、DAFC和MCFC也取得了许多重大突破。“七五”期间，中国科学院长春应用化学研究所1990年承担了中科院PEMFC研究任务，1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池（DMDC）的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间，中科院大连化学物理所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所及清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC有关的研究。“九五”期间，国家科技部与中科院将燃料电池技术列入当期科技攻关计划，投资规模逾1亿元，开始进入燃料电池研究的第二个高潮时期。在这个时期，质子交换膜燃料电池被列为重点，以大连化学物理研究所为牵头单位，在中国全面开展了质子交换膜燃料电池的电池材料与电池系统的研究，并组装了多台百瓦、1kw-2kw、5kw和25kw电池组与电池系统。5kw电池组包括内增湿部分其重量比功率为100W/kg，体积比功率为300W/L。“十五”期间，我国“863”计划曾拨款8.8亿元用于支持混合电动车和燃料电池汽车的研发；主要承担单位包括大连化学物理研究所、同济大学、清华大学和上海神力科技公司、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、北京世纪富源燃料电池有限公司、北京飞驰绿能技术有限公司以及大连新源动力有限公司等。与此同时，“973”计划拨款约3000万元用于储氢技术、质子交换膜和催化剂的研发；主要承担单位包括清华大学核能与新能源技术研究院，浙江大学、上海交通大学、香港大学等。也正是在这个时期，中国已与全球环境基金/联合国发展计划署成立了燃料电池合作项目，共同提供约1.98万美元的资金支持中国燃料电池项目开发。“十一五”期间，我国“863”计划、“973”计划和科技支撑计划等重大科技项目对制氢、储氢和加氢技术、燃料电池及其部件和原材料技术的研发继续给予经费支持。其中，燃料电池技术的主要研究内容包括：质子交换膜燃料电池低铂载量膜电极技术；质子交换膜燃料电池水平衡气体扩散层技术；阴极支撑型中温固体氧化物燃料电池技术；熔融碳酸盐燃料电池关键技术；其他新型燃料电池技术。截至目前，我国在燃料电池关键材料、关键技术方面已经取得了许多突破性进展，不仅开发出了60kw、75kw等多种规格的质子交换膜燃料电池组，而且开发出了电动轿车用净输出40kw、城市客车用净输出100kw燃料电池发动机，使中国的燃料电池技术跨入世界先进国家行列。近二十年来，我国燃料电池领域的探索基本涵盖了所有技术类型，但从研究投入、成果和参与单位的数量上来看，主要以PEMFC和SOFC为主，DAFC和MCFC为辅，而对AFC和PAFC的研究较少。分类型来看，我国在AFC和PAFC的研究方面主要局限于催化剂材料的制备和性能分析，尚没有开展系统集成方面研究工作。我国从90年代初才开始MCFC的研究工作，目前已具备了研制数十KW级熔融碳酸盐燃料电池发电系统的能力。我国从事研发的单位主要由中国科学院大连化物所、上海交通大学和北京科技大学等。在“八五”、“九五”期间我国已有十几个单位进行了SOFC相关技术的研究，如大连化物所、中科院上海硅酸盐研究生、中国科技大学等。在材料和部件、工艺方面都取得了较大进展。目前我国已具备了研制数KW级固体氧化燃料电池发电系统的能力。我国质子交换膜燃料电池自行车已研制成功，现已开发出200W电动自行车用燃料电池系统。百瓦级移动动力源和5KW移动通讯基站动力源也已开发成功。千瓦级电池系统作为动力源，已成功地进行了应用试验。由6台5KW电池组构成的30KW电池系统已成功地用作中国首台燃料电池轻型客车动力源，装车电池最大输出功率达46KW。我国目前正在进行大功率质子交换膜燃料电池组的开发和燃料电池发动机系统集成的研究。第三节燃料电池行业发展前景燃料电池发电装置每发电1000kWh排出的污染物小于1盎司，而常规燃烧装置为25磅。2005年全球拥有50万个固定的（静止式）燃料电池装置，到2010年，将有250万户家庭使用燃料电池，同时全球拥有60万台燃料电池汽车，占世界汽车生产量的1%。2005年，从事燃料电池开发的公司总投资额已超过10亿美元。预计到2010年左右，燃料电池在价格上将具备与内燃机竞争的能力。届时，美国市场上以燃料电池为动力的机动车将占美国汽车市场4%的份额，日本和西欧燃料电池汽车将分别占市场份额的4.5%和3.7%。到2020年，燃料电池汽车将占世界汽车市场的25%。美国新一代运输用汽车市场价值单位：百万美元 1998年 2000年 2002年 2007年 2002-2007年年均增长率(%） 燃料电池汽车 0.55 1.10 2.25 47.6 84.1 混合型汽车 2.50 198.9 719.00 2293.0 26.1 全电动汽车 1984.00 2264.0 2707.70 3627.0 6.0 合计 1987.05 2464.0 3428.95 5967.6 11.7燃料电池汽车市场虽然还不大，美国2002年为225万美元，但5年内，年均增长率为84%，2007年达到4760万美元。大多数汽车制造商都看好质子交换膜(PEM）燃料电池汽车技术。车载燃料电池组件市场现为1.2亿美元，但今后5年内，预计年均增长率为91%。据估计，全球燃料电池市场到2011年将达到350亿美元，2013年将达380亿美元。静止式燃料电池市场将从2008年20亿美元增大到2013年100亿美元，便携式燃料电池市场2013年将达250亿美元，汽车燃料电池市场将从2008年6亿美元增大到2013年100亿美元。第二章2009年燃料电池行业发展环境分析第一节2009年宏观经济环境分析一、宏观经济运行（一）国民经济总体回升向好2009年全年国内生产总值335353亿元，按可比价格计算，比上年增长8.7%，增速比上年回落0.9个百分点。分季度看，一季度增长6.2%，二季度增长7.9%，三季度增长9.1%，四季度增长10.7%。分产业看，第一产业增加值35477亿元，增长4.2%；第二产业增加值156958亿元，增长9.5%；第三产业增加值142918亿元，增长8.9%。第一产业增加值占国内生产总值的比重为10.6%，比上年下降0.1个百分点；第二产业增加值比重为46.8%，下降0.7个百分点；第三产业增加值比重为42.6%，上升0.8个百分点。从图3看，经济增速呈现明显的“V型”，在国家大规模经济刺激政策下，2009年我国经济实现V型反弹。数据来源：国家统计局2005年以来我国年度GDP及其增长数据来源：国家统计局2006年以来我国GDP季度增长情况同时，经济增长的动力也逐步趋向平衡：由政府财政刺激政策主导的投资增长在下半年开始逐步向房地产投资和私人部门投资需求过渡；出口在4季度也出现了明显的恢复；全年的消费增长则稳定在较高水平。其中，从12月的数据看，“三驾马车”驱动力也趋于平衡：当月城镇固定资产增速回落至24.1%，而出口和社会消费品零售增速则分别回升至17.7%和17.5%。考虑到世界经济见底反弹，2010年初在出口稳步复苏带动下，外需对经济的贡献将会由负转正，内外需对经济的贡献会更加平衡；而投资方面，房地产投资增速有望继续走高，政府投资比例会有所下降，政府投资和民间投资也将会更加平衡。因此，预计2010年“三驾马车”对经济的拉动和贡献将更趋平衡，也更具备可持续性。但在经济快速复苏的背景下，通货膨胀和资产价格泡沫风险开始显现，产能过剩问题依然严峻，同时，货币、财政政策调整、退出可能性增大，这是2010年经济增长面临的主要风险。2009年三大需求对GDP增长的贡献 2009年 最终消费对GDP的贡献率（%） 52.5 最终消费对GDP的拉动（百分点） 4.6 资本形成对GDP的贡献率（%） 92.3 资本形成对GDP的拉动（百分点） 8.0 净出口对GDP的贡献率（%） -44.8 净出口对GDP的拉动（百分点） -3.9 生产法GDP不变价增长速度（%） 8.7数据来源：国家统计局（二）固定资产投资持续增长，年末显著放缓2009年，城镇固定资产投资194139亿元，增长30.5%，加快4.4个百分点，比1-11月的32.1%显著放缓，而12月单月城镇固定资产投资增速已经回落至24.1%，由于政策重点指向了调结构，固定资产投资开始放缓。同时，由于政策调控预期和年末的信贷收紧，房地产投资增速在四季度也有所回落。2007年以来城镇固定资产投资累计增速情况分产业来看，第一产业投资增长49.9%，第二产业投资增长26.8%，第三产业投资增长33.0%，第一产业投资增长明显高于第二和第三产业。从全年来看，第一产业固定资产投资增速下降幅度比较大，但在2010年1季度这种情况会随着政府对强农惠农体制的建设和农业投入力度的加大而有所改观；第二产业固定资产投资增速开始呈现出回升态势，随着经济持续恢复和企业盈利能力的提高，投资意愿进一步增强，今年会继续增长；第三产业在三季度前呈现出较快增长，而在四季度有所回落，随着产业结构的调整，第三产业固定资产投资增速有望保持在较高水平。2003年以来分产业固定资产投资累计增速情况伴随着2009年工业企业利润的好转和企业家信心的提高，企业投资意愿进一步增强，并且积极财政政策进一步延续，因此我们认为2010年投资仍将保持较快增长，但由于政策逐步回归正常以及2009年基数效应，投资增速较09年会略有回落，投资结构上也随政策着力点的变化而有所调整。（三）工业生产逐渐加快2009年，规模以上工业增加值比上年增长11%，增速比上年回落1.9个百分点。其中，规模以上工业增加值一季度增长5.1%，二季度增长9.1%，三季度增长12.4%，四季度增长18%。分轻重工业看，重工业增长11.5%，轻工业增长9.7%。分地区看，东、中、西部地区分别增长9.7%、12.1%和15.5%。2006年以来工业增加值增速情况规模以上工业增加值年内呈现加速增长的态势，11月、12月单月增速分别达19.2%和18.5%，已经处于历史较高水平。这与PMI处于56.6的景气高点相符合，也预示着2010年一季度工业增速仍将在去年低基数的基础上保持高位。四季度重工业增速超过20%，进一步拉大与轻工业增速的差距，我们认为这一方面由于去年同期重工业受危机影响较大，基数较低；另一方面则受到进口、出口在四季度大幅回暖和消费持续旺盛的带动。综合全年来看，前三季度是投资和消费带动工业走出低迷，四季度则是出口和消费拉动工业强劲增长。2008年以来工业增加值增速与PMI对比情况（四）消费保持平稳增长2009年全年社会消费品零售总额125343亿元，比上年增长15.5%；扣除价格因素，实际增长16.9%，比2008年加快2.1个百分点。其中，受到汽车补贴等促消费政策和房地产市场火爆销售的影响，汽车、家具、建材消费最为强劲，同比增长达32.3%，35.5%，26.6%，远超平均水平，表明消费结构升级提速。2007年以来国内名义消费增速情况2009年，居民收入实现稳定增长，有利于消费的稳定增长。全年城镇居民家庭人均总收入18858元，其中城镇居民人均可支配收入17175元，比上年增长8.8%，扣除价格因素，实际增长9.8%。农村居民人均纯收入5153元，比上年增长8.2%，扣除价格因素，实际增长8.5%。2003年以来国内居民收入情况鉴于2010年进一步推进的消费刺激政策和进一步深化的分配制度改革，可以预期，旺盛的消费仍将在2010年延续和提升，对经济增长的拉动贡献增加。（五）进出口总额全年下降，自11月份由降转升2009年我国对外贸易累计进出口总值为22072.7亿美元，比2008年（下同）下降13.9%，略高于2007年的贸易总值。其中出口12016.7亿美元，下降16%；进口10056亿美元，下降11.2%。全年贸易顺差1960.7亿美元，减少34.2%。数据来源：国家统计局2005-2009货物进出口总额11月份进出口总额同比涨幅由负转正，当月增长9.8%，12月份外贸进出口呈现恢复性强劲反弹，进出口总值2430.2亿美元，同比增长32.7%，环比增长16.7%；其中出口1307.3亿美元，为历史上月度出口值的第四高位，同比增长17.7%，环比增长15%；进口1122.9亿美元，创造了月度进口值的历史新高，同比增长55.9%，环比增长18.8%。当月贸易顺差184.4亿美元，同比减少52.8%。我国进出口月度增速情况12月份中国出口增速远超市场预期，反映境外市场正在快速回升，也反映了中国的主要出口伙伴美国和欧盟等经济体也正在经历快速的回升，印证了此前美国失业率的小幅回落可能将会是一个趋势性回落。经济形势的这种变化将会增加物价上升的压力，由此各国政策退出的时点可能会提前。但美国等经济体失业率仍处于高位，随着中国出口增速的快速回升，贸易摩擦将进一步加剧，这也会对中国出口形成抑制。与出口的变化相似，中国进口增速也远超市场预期，显示中国国内需求持续强劲，我们认为2009年中国扩张性的政策效果仍将延续，随着出口的转好，扩内需的政策需求将有所减弱，国内政策收缩力度将有所增强。（六）居民消费价格和生产价格全年下降，年底出现上升2009年居民消费价格比上年下降0.7%。其中，城市下降0.9%，农村下降0.3%。分类别看，八大类商品价格四涨四落：烟酒及用品上涨1.5%，医疗保健和个人用品上涨1.2%，食品上涨0.7%，家庭设备用品及维修服务上涨0.2%；居住下降3.6%，交通和通信下降2.4%，衣着下降2.0%，娱乐教育文化用品及服务下降0.7%。居民消费价格11月份同比涨幅由负转正，当月上涨0.6%，12月份上涨1.9%。全年工业品出厂价格下降5.4%，12月份由负转正，当月上涨1.7%。全年原材料、燃料、动力购进价格下降7.9%；商品零售价格下降1.2%。数据来源：国家统计局2006年以来我国CPI、PPI走势情况二、金融运行及财政和货币政策（一）金融运行货币供应方面，2009年12月末广义货币（M2）余额60.6万亿元，比上年末增长27.7%，增幅同比加快9.9个百分点；狭义货币（M1）22.0万亿元，增长32.4%，加快23.3个百分点；市场货币流通量（M0）38246亿元，增长11.8%，回落0.9个百分点。信贷方面，2009年金融机构本外币新增贷款9.4万亿元，同比增长96%。其中，中长期贷款累计新增7.1万亿元，约占全年新增贷款的76%。从新增贷款的流向看，排名前三位的是基础设施建设、房地产及工业行业。2009年基础设施主要行业本外币中长期贷款累计新增2.5万亿元；而房地产开发贷款累计新增5764亿元，个人消费性住房贷款累计新增1.4万亿元，这两项贷款占比超过全年金融机构本外币新增贷款的21%；另外，工业中长期贷款新增1万亿元。月度信贷投放规模人民币汇率方面，2009年我国的人民币汇率政策是：继续完善人民币汇率形成机制改革，进一步发挥市场供求在汇率形成中的基础性作用，保持人民币汇率在合理均衡水平上的基本稳定。由于人民币汇率的变动，对我国经济的多方面将产生不同的影响，其变动也受到多种因素的制约，所以人民币汇率政策以保持稳定为主。2009年10月以来，外界对于人民币升值压力显著加大，不仅来自于发达国家，也来自于国际组织和发展中国家。发展中国家的呼吁无疑加大了人民币升值压力，以海外人民币NDF市场为例，目前蕴含的人民币未来12个月升值预期已上升至3.5%。预计明年1季度中国出口同比增长明显复苏之际，人民币将恢复升值。（二）未来政策趋于收紧从目前财政政策出台的形势看，政策开始有节奏收紧。消费方面，12月9日，国务院总理温家宝主持召开的国务院常务会议基本为明年的消费政策定调，除将二手房出售营业税征免时限由2年恢复到5年、1.6升以下小排量乘用车车辆购置税减征率提高至7.5%之外，其他优惠政策一律延续。但房地产领域是个例外，针对高房价，中央连续出台多项针对规范土地出让和抑制投机性购房的政策，并提高了存款准备金，这有效的遏制了投资性和投机性需求，但房地产政策依然未触及地方土地财政，在开发商没有降价动力，房价居高不下、楼市泡沫显现的情况下，政策会不会转向引起高房价的这一根本，值得期待。从投资看，前11月固定资产投资一直保持30%以上的增速，但12月，固定资产投资回落至24.1%，比上月下降0.2个百分点，比5月的高点回落14.6个百分点。这同政府控制信贷、规范地方政府融资行为、抑制房价的行为密不可分。在4万亿的投资计划中，2010年新增中央投资计划安排5885亿元，但在2009年经济V型反弹后，这一计划能否得到落实也存在很大的不确定性。从货币政策看，央行提早加息的可能性在加大。最近政策收缩的力度和时间部分的超出预期，显然政府在宏观调控方面正在表现出更多的前瞻性；而且物价的上涨也有所加快。从通胀的变化和政府调控表现出的前瞻性来看，央行提早加息的可能性正在上升；虽然从防范热钱的角度出发，央行不应当在美联储加息之前加息。第二节2009年燃料电池行业政策环境分析一、重点政策汇总2009年来，国家颁布的与燃料电池行业相关的政策中，最主要的就是促进燃料电车汽车等新能源汽车行业的发展，扩大新能源汽车的需求，对相关产品提供补贴。2009年燃料电池行业相关政策汇总 时间 政策名称 政策思路 2009.01 财政部、科技部公布《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》 新能源汽车示范推广 2009.03 国务院办公厅出台《汽车产业调整和振兴规划》 支持大中城市示范推广燃料电池汽车等新能源汽车 2009.03 北京新能源汽车产业联盟正式开始运行 整合国内新能源领域优势资源 2009.06 工业和信息化部发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》 新能源汽车行业结构调控 2009.08 《鼓励进口技术和产品目录(2009年版)》 扩大先进技术、关键设备及元器件和重要资源性产品、原材料进口 2009.12 《关于促进上海新能源汽车产业发展的若干政策规定》 促进燃料汽车等新能源汽车发展的地方政策 2009.12 国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定2010年将节能与新能源汽车示范推广试点城市由13个扩大到20个 新能源汽车示范推广试点扩大数据来源：相关部委、世经未来整理二、重点政策及重大事件分析（一）财政部、科技部公布《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》2009年1月23日，财政部、科技部公布了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，决定在北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作。办法指出，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对使用单位购买节能与新能源汽车给予补助。其中，中央财政重点对购置节能与新能源汽车给予补助，地方财政重点对相关配套设施建设及维护保养给予补助。这次财政支持的节能与新能源汽车主要指混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。具体来看，乘用车和轻型商用车中，混合动力汽车按照节油率分为五档补贴标准，最高每辆车补贴5万元，纯电动汽车每辆补贴6万元，燃料电池汽车每辆补贴25万元。十米以上城市公交客车另有标准，其中混合动力客车分为使用铅酸电池混合动力系统和使用镍氢电池、锂离子电池混合动力系统两类，最高补贴额分别为每辆8万元和42万元；纯电动客车每辆补贴50万元，燃料电池客车每辆补贴60万元。办法还规定，示范推广的节能与新能源汽车与同类传统车型相比必须符合一定技术标准：混合动力乘用车和轻型商务车节油率须达到5%以上，混合动力客车节油率须达到10%以上。同时，生产企业对动力蓄电池等关键零部件必须提供不低于3年或15万公里(以先到者为准)的质保期限。据统计，国内多家汽车企业已涉足新能源车，部分车型已推向市场，但表现不佳。丰田普锐斯，本田混合动力思域、比亚迪双模电动车等都由于高价陷入销量僵局，办法的出台将有效改善这一局面，促进节能与新能源汽车向规模化、产业化发展。政策点评：当前，我国节能与新能源汽车正处于从研发向规模产业化过渡的重要关头。新能源汽车作为一种新的技术发展方向，在真正大规模市场化、产业化之前，还存在着车辆成本高、产业链不完整、基础设施不健全等诸多困难。因此，有必要通过政策引导加强我国节能与新能源汽车的自主创新和产业化发展，组织进行大规模的示范运行，考核产品、培育市场、完善产业链、降低成本，使我国自主创新的节能与新能源汽车逐步发展成为有竞争力的产品，加快实现产业化。燃料电池汽车是燃料电池行业的主要下游行业之一，而燃料电池汽车作为新能源汽车的一部分受到了国家政策的大力支持。在国家对新能源汽车的补贴标准中，燃料电池汽车相对于其他新能源汽车而言补贴标准较高，具体来看，乘用车和轻型商用车中，燃料电池汽车每辆补贴25万元，十米以上城市公交燃料电池客车每辆补贴60万元。尽管这与燃料电池汽车成本较高不无关系，也说明了国家对燃料电池汽车的重视。（二）国务院办公厅公布《汽车产业调整和振兴规划》2009年3月20日，国务院办公厅公布《汽车产业调整和振兴规划》。这是十大产业振兴规划中最早颁布的一个，也是最早交出令人振奋答卷的一个。《规划》着重扩内需、调结构，政策非常明确，看得见“真金白银”。《规划》中提出的调整和振兴，主要有四个方面的内容：一是市场结构的调整。《规划》明确提出开展“汽车下乡”，开拓农村市场，这一措施对汽车产业的快速发展起到了非常重要的作用。目前，开拓汽车农村市场的第一步目标已经实现，农村销售网络已经逐步建立，销售势头越来越好。二是产品结构的调整。《规划》中提出：“改造现有生产能力，形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总量的5％左右。主要乘用车生产企业应具有通过认证的新能源汽车产品。”在这方面，2009年开了好头，已经在13个城市进行了新能源汽车“十城千辆”的示范性试点。三是技术结构的调整。规划中提出，扩大自主品牌的汽车市场比例，达到“自主品牌乘用车国内市场份额超过40％，其中轿车超过30％”的目标。受益于购置税优惠和“汽车下乡”等措施，2009年我国自主品牌乘用车共销售457.70万辆，占乘用车销售总量的44％，在轿车领域的市场份额也超过了30％，《规划》目标提前实现。四是产业组织结构的调整。《规划》中提出，通过兼并重组，形成2至3家产销规模超过200万辆的大型汽车企业集团，4至5家产销规模超过100万辆的汽车企业集团，产销规模占市场份额90％以上的汽车企业集团数量由目前的14家减少到10家以内。从2009年的情况来看，上汽集团产销规模已经突破200万辆，一汽和东风都接近200万辆，重组后的长安集团也达到了170多万辆，北汽集团提前实现了百万辆的目标，这5家企业集团的销量占销售总量的71％，比上年提高了9个百分点，产业集中度进一步提高。《规划》提出的这一目标，有望在2011年达到。政策点评：《规划》对燃料电车汽车等新能源汽车的支持主要体现在资金、技术和政策重视等三个方面。在资金方面，提出启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴，支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。技术方面，提出推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化，掌握新能源汽车的专用发动机和动力模块（电机、电池及管理系统等）的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术；建立动力模块生产体系，形成10亿安时（Ah）车用高性能单体动力电池生产能力；发展普通型混合动力汽车和新燃料汽车专用部件。（三）新能源汽车生产企业及产品准入管理规则作为新能源汽车的生产准入管理部门，工信部对2007年10月6日发布的新能源汽车生产准入管理规则进行了修订，并于2009年6月发布了新版的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》。规则的调整主要表现在三个方面：第一，规则强调关注一个新兴产业的形成，注重研发能力的培养和提高，要求生产企业至少掌握车载能源系统、驱动系统和控制系统这三大系统中一个系统的核心技术。第二，规则还针对新能源新产品设计了多种灵活政策，以鼓励研发和使用。其中，一是要针对新能源汽车所采用技术方案的多样性，根据新能源汽车整车系统及关键总成技术的成熟程度，国家和行业标准的完善程度，以及产业化程度的不同情况，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同阶段，分别实施不同的管理制度，并在条件成熟时将对三个阶段重新调整划分；二是允许改装车企业自制新能源汽车底盘；三是在国家和行业标准不完备的条件下，允许按照经过审查机关审议和确认的企业标准来检验产品；四是针对新能源汽车产量较小情况，在生产条件上适量给予放松。第三，规则充分注意到保护用户和第三者的利益，将风险控制在最小的范围内。由于新能源汽车的技术、安全等方面有可能存在一定的风险和不稳定性，对起步期和发展期的产品的生产批量、示范运行的区域以及销售区域、售后服务承诺、产品质量和安全跟踪等方面进行了一定的限制。政策点评：《规则》对新能源汽车提出了明确的定义，提出新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。根据新能源汽车整车、系统及关键总成技术成熟程度、国家和行业标准完善程度以及产业化程度的不同，将其分为起步期、发展期、成熟期三个不同的技术阶段。从《规划》对这三个不同技术阶段的定义来看，燃料电池汽车尚处于从起步期向发展期的过渡阶段。尽管大批新能源轿车已开始量产，但是成本问题仍然是阻碍新能源车辆进入市场的重要原因之一。虽然新能源汽车有利节能环保，但是目前这类车的造价依然很高。比如燃料电池客车的单车造价在300万元左右，燃料电池轿车的单车成本也在100多万元，而混合动力轿车也要比普通汽车贵几千到几万元。以一款1.5升排量的传统轿车为例，按照目前国内的车市行情，1.5升排量的传统轿车价格不会超过15万元，而丰田1.5L普锐斯的价格却近30万元；同样使用93号汽油，一辆传统家用汽车行驶15万公里需要花费的燃油费用约为7万元，而一辆混合动力汽车15万公里需要花费的燃油费用约为3万元。三、政策未来发展趋势目前，燃料电池行业相关的政策主要涉及燃料电池汽车的示范与推广等方面，燃料电车汽车的发展是燃料电池行业发展最快的领域，而燃料电池发电则由于受到多方面制约而尚处于试验阶段，商业化运用在未来十年很有可能逐步开始。与燃料电池汽车相关的主要政策发展趋势是：一是继续推进新能源汽车购买补贴政策，并为私人购车优惠松绑。私人购买新能源汽车补贴标准有望于1月公布，推行私人购买节能与新能源汽车补贴政策。补贴幅度和标准将接近公共服务领域购买新能源车的补贴办法。未来新能源汽车补贴政策的范围和力度有望加强，以进一步推动新能源汽车行业的发展。二是新能源汽车发展规划。该规划最迟于2010年3月将正式对外公布，规划中将明确指出中国新能源汽车业的各阶段及各环节发展目标，如将关键零部件国产化率挂钩。此外，针对新能源汽车发展的5项配套扶持措施也在筹划中。新能源汽车发展规划的颁布将为我国包括燃料电池汽车在内的新能源汽车的发展设定时间表，有利于加快新能源汽车的发展速度。三是明确新能源汽车相关标准。我国正在组织制定新能源汽车的性能条件标准，以抢占世界标准这一制高点。据了解，联合国有关机构将于2010年3月重新修订全球汽车标准，其中包括混合动力和电动汽车的全球统一安全标准。目前胜算最大的为日本的安全标准方案。第三节2009年燃料电池行业技术环境分析一、各种燃料电池的主要原理和特点（一）碱性燃料电池（AlkalineFuelCell，AFC）碱性燃料电池是以碱性溶液为电解质，将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，是最早获得应用的燃料电池，由于其电解质必须是碱性溶液，一般采用35%-45%的KOH或NaOH溶液作为电解质，因此而得名碱性燃料电池。该技术也是发展最快的一种燃料电池，主要为空间任务，包括航天飞机提供动力和饮用水。在1973年的阿波罗登月飞船上成为其主电源。在AFC中，浓KOH溶液既当作电解液，又作为冷却剂。它起到从阴极到阳极传递OH-的作用，氢氧化钠和氢氧化钾溶液，以其成本低，易溶解，腐蚀性低，而成为首选电解质。AFC的组成和反应循环图AFC的催化剂主要用贵金属铂、钯、金、银和过渡金属镍、钴、锰等。电池的工作温度一般为80摄氏度，一些新型设计可以将其工作温度降低到23-70度，因此，它们的启动也很快，但其电力密度却比质子交换膜燃料电池的密度低十来倍，在汽车中使用显得相当笨拙。不过，它们是燃料电池中生产成本最低的一种电池，因此可用于小型的固定发电装置。碱性燃料电池对能污染催化剂的一氧化碳和其它杂质也非常敏感。此外，其原料不能含有一氧化碳，因为一氧化碳能与氢氧化钾电解质反应生成碳酸钾，降低电池的性能。AFC的优点是：（1）效率高，因为氧在碱性介质中的还原反应比其他酸性介质高；（2）因为是碱性介质，可以用非铂催化剂；（3）因工作温度低，碱性介质，所以可以采用镍板做双极板。AFC的缺点是：（1）因为电解质为碱性，易与CO2生成K2CO3、Na2CO3沉淀，严重影响电池性能，所以必须除去CO2，这给其在常规环境中应用带来很大的困难。（2）电池的水平衡问题很复杂，影响电池的稳定性。（二）磷酸燃料电池（PhosphoricAcidFuelCell，PAFC）磷酸燃料电池是以浓磷酸为电解质，以贵金属催化的气体扩散电极为正、负电极的中温型燃料电池。可以在150～220℃工作。具有电解质稳定、磷酸可浓缩、水蒸气压低和阳极催化剂不易被CO毒化等优点，是一种接近商品化的民用燃料电池。磷酸燃料电池的基本组成和反应原理是：燃料气体或城市煤气添加水蒸气后送到改质器，把燃料转化成H2、CO和水蒸气的混合物，CO和水进一步在移位反应器中经触媒剂转化成H2和CO2。经过如此处理后的燃料气体进入燃料堆的负极(燃料极)，同时将氧输送到燃料堆的正极(空气极)进行化学反应，借助触媒剂的作用迅速产生电能和热能。磷酸型燃料电池基本组成和反应原理PAFC的优点：作为一种中低温型燃料电池，不但具有发电效率高、清洁、适应多样燃料、无噪音、运转费低、设置场所限制少、大气压运转容易操作、安全性优良、部分负荷特性好等特点，而且还可以热水形式回收大部分热量。PAFC用于发电厂包括两种情形：分散型发电厂，容量在10-20MW之间，安装在配电站；中心电站型发电厂，容量在100MW以上，可以作为中等规模热电厂。PAFC电厂比起一般电厂具有如下优点：即使在发电负荷比较低时，依然保持高的发电效率；由于采用模块结构，现场安装简单，省时，并且电厂扩容容易。PAFC的缺点：电催化剂必须用贵金属；磷酸燃料电池的效率比其它燃料电池低，约为40%-45%，其加热的时间也比质子交换膜燃料电池长。（三）熔融碳酸盐型燃料电池（MoltenCarbonateFuelCell，MCFC）熔融碳酸盐型燃料电池是第二代燃料电池，由于其电解质是一种存在于偏铝酸锂（LiAlO2）陶瓷基膜里的熔融碱金属碳酸盐混合物而得其名。熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐，通常是锂和钾，或锂和钠金属碳酸盐的二元混合物。MCFC的优点：它是一种高温电池（600～700℃），电极反应活化能小，不论是氢的氧化还是氧的还原，都不需要高效催化剂，节省了贵金属的使用，降低了成本；可使用CO含量高的燃料气体，如煤气、天然气；电池排放的余热温度高达400℃，可以回收利用，总效率已可达90%以上；具有效率高（高于40%）、噪音低、无污染、燃料多样化（氢气、煤气、天然气和生物燃料等）、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是未来的绿色电站。50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。现在MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。现已基本接近商品化生产，但由于其制备成本高而未能广泛应用。MCFC的缺点：高温以及电解质强的腐蚀性对电池各种材料的长期耐腐蚀性具有非常严格的要求，电池寿命受到一定限制；单体电池边缘的高温湿密封技术难度大，尤其是遭受腐蚀严重的阳极区；电池系统需要CO2循环，将阳极产生的CO2重新输送到阴极，增加了系统结构的复杂性。（四）固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell，SOFC)固体氧化物燃料电池属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化物燃料电池单体主要组成部分由电解质、阳极或燃料极、阴极或空气极组成。固体氧化物燃料电池的工作原理与其他燃料电池相同。在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气，例如：氢气、甲烷、城市煤气等，具有催化作用的阳极表面吸附燃料气体，并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通人氧气或空气，具有多孔结构的阴极表面吸附氧，由于阴极本身的催化作用，使得O2得到电子变为O2-，在化学势的作用下，O2-进入起电解质作用的固体氧离子导体，由于浓度梯度引起扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，失去的电子通过外电路回到阴极。SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池)相比它有如下优点：1、广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极，具有全固态结构，无材料腐蚀和电解液腐蚀等问题；2、较高的电流密度和功率密度，是目前功率密度最高，燃料利用率最高的一类燃料电池；3、燃料适用范围广，可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料，而不必使用贵金属作催化剂；4、能提供高质余热，实现热电联产，燃料利用率高，能量利用率高达80％左右，是一种清洁高效的能源系统；5、陶瓷电解质要求中、高温运行(600～1000℃)，加快了电池的反应进行，还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原，简化了设备。这类电池最适合于分散和集中发电。SCFC的缺点主要是对陶瓷材料的要求高、组装相对困难、成本高，预热和冷却系统复杂，不容易建立。（五）质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell，PEMFC）质子交换膜燃料电池，也叫固体聚合物燃料电池是一种低温燃料电池，由于其电解质是由质子（H+）导电聚合物构成而得其名。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。PEMFC是继AFC、PAFC、MCFC、SOFC之后正在迅速发展起来的温度最低、比能最高、启动最快、寿命最长、应用最广的第五代燃料电池，具有如下优点：（1）其发电过程不涉及氢氧燃烧，因而不受卡诺循环的限制，能量转换率高，其理论热效率可达85%-90%，目前的实际效率大约是内燃机的两倍；（2）发电时不产生污染，当采用纯氢为燃料时，PEMFC的唯一产物是水，可以做到零排放；（3）发电单元模块化，可靠性高，组装和维修都很方便，工作时也没有噪音。所以，质子交换膜燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。其广阔的应用前景可与计算机技术相媲美。经过多年的基础研究与应用开发，质子交换膜燃料电池用作汽车动力的研究已取得实质性进展，微型便携电源和小型移动电源已达到产品化程度，中、大功率质子交换膜燃料电池发电系统的研究也取得了一定成果。质子交换膜燃料电池由于工作温度低（80℃左右）、启动快、比功率高、结构简单、操作方便等优点，被公认为电动汽车、固定发电站等的首选能源。不同燃料电池类型主要特征对比 类型 工作温度 电解质 能量转换效率 所用燃料 技术状态及应用 AFC 80℃ 碱性溶液 40%以上 纯H2 高度发展，20世纪60年代已在航天中成功应用，可作为特殊地面应用。 PAFC 150～220℃ 浓磷酸 40%-45% 煤气、天然气、甲醇等 高度发展，适用于特殊需求、区域性分散电站。 MCFC 600～700℃ 熔融碱金属碳酸盐混合物 40%以上 煤气、天然气、甲醇等 适宜建区域性分散电站，正在进行现场实验，需延长寿命，才能有竞争力，实现商业化。 SOFC 600～1000℃ 陶瓷材料 80％左右 煤气、天然气、甲醇等 适宜建造大、中型电站、分散电站，电池结构选择开发廉价制备技术。 PEMFC 80℃左右 质子（H+）导电聚合物 85%-90% 纯H2、天然气 高度发展，适用于分散电站、电动车、潜艇推动、各种可移动电源、家庭动力源。已有电动车样车，需降低成本，尽早实现产业化资料来源：世经未来整理二、行业技术未来发展趋势预测燃料电池技术虽然取得很大进步，但和现在成熟的内燃机技术及产业化要求相比还有很多工作要做，才能实现产业化，这也是未来行业技术的发展趋势。发展趋势主要表现为以下5个方面。1、适应性燃料电池汽车在不同气候(如高温或低温地区)、不同环境(如高海拔、沙尘大、空气质量差的地区)和不同交通情况(如频繁变动工况或频繁停启工况等)下的适应性将进一步提高。2、可靠性和耐久性目前燃料电池电堆仅有约2000h的寿命，内燃机的寿命一般是5000h以上。目前在北京示范的燃料电池公共汽车平均完好率为92%，而同期运营的柴油公共汽车平均完好率为99.16%，同时燃料电池公共汽车的故障率比传统车高，所以须进一步提高燃料电池汽车的可靠性和耐久性。3、总能量效率提高燃料电池汽车总能量效率的大量研究工作正在进行，如本田汽车公司、巴拉德公司于2006年已把燃料电池堆的工作温度从60～80℃提高至90～95℃，而更高工作温度的燃料电池正在开发。一旦高温膜(工作温度120℃以上)研发成功，燃料电池技术将会有根本性的突破。此外，各种制氢、储氢的新技术也在发展之中。4、成本降低燃料电池汽车成本的许多工作正在进行，如质子交换膜，目前价格是500～600美元/m2。2006年11月，丰田汽车公司开发的一种新型质子交换膜的目标价格是10美元/m2。这种膜基本性能已通过台架试验，试制成燃料电池后再进行试验。另一较贵的部件是铂催化层，为了降低铂的用量，采用纳米技术等的研究工作也在进行。此外，燃料电池早期研发时选用的零部件是当时已有的通用件，随着研究工作深入，现在已发展出各种专门技术公司及专用零部件公司，从而为提高可靠性和耐久性、改进性能和降低成本创造条件。5、基础设施基础设施配套建设匮乏也是产业化需要解决的问题。如加氢站，维修、配件供应等，它将会由点到线、到小区域示范和试用，再逐步扩大、延伸和推广，这需要几十年的时间。目前，北京和上海各只有一个加氢站在示范运行。燃料电池是燃料电池汽车发展的最关键技术之一，作为最早开发车用燃料电池堆技术的加拿大巴拉德公司，目前其技术水平处于国际领先地位。该公司预计到2010年车用燃料电池堆体积能量密度达到2500W/L，耐久性达到5000h，燃料电池堆产量在年产50万套时成本降到30美元/kW，低温启动在-30℃，从启动到输出50%额定功率时为30s。届时其燃料电池的耐久性、低温启动和体积能量密度完全能满足美国能源部设定的燃料电池汽车的商业化技术目标。第四节燃料电池应用分析燃料电池应用范围燃料电池由于具有高效、环保等优点，能够广泛应用于能源发电、家用电源、汽车工业、航空航天、建筑及便携式燃料电池产品等领域。航天工业是燃料电池开发应用最早、最成功的领域。碱性燃料电池和质子交换膜电池都可以在常温下启动，且能量密度高，是理想的航天器工作电源。特别是采用氢作为原料时，工作时排出的水可供宇航员饮用，这样就不用携带饮用水。燃料电池在建筑方面的应用主要包括提供电能和提供冷热源，因此称建筑冷热电联产系统。即由位于建筑物现场或附近的燃料电池装置提供建筑所需要的电，回收利用发电装置产生的废热并转换成蒸气、热水、冷水等，为建筑供热、供冷。便携式燃料电池产品主要包括手机、数码相机等数码产品需要的微型燃料电池。由于技术和成本尚不成熟，最近几年微型燃料电池仍不会对以干电池和锂电池为代表的主流电池构成较大冲击，但由于它具有清洁环保、性能优越等优势，随着研制技术的不断提高，燃料电池也将朝着高容量和微型化方向发展，必将有着广泛的应用前景。能源发电、燃料电池汽车和便携式燃料电池是燃料电池最重要的三个用途，相对而言燃料电池汽车和便携式燃料电池发展较快，而能源发电则由于技术和成本因素在短时间内难以推广应用，下面就这三个主要用途简要介绍。一、燃料电池发电（一）燃料电池发电系统燃料电池发电系统通常由燃料处理系统、燃料电池电堆单元、直流电输出调节系统以及热管理系统等组成。电池需要的燃料是H2，因此，天然气、CO、CH2等燃料必须经重整后才能使用。重整气体（约含70%H2，10%CO）进入燃料极，空气（约含20%O2）由压缩机或鼓风机送人空气极。在电堆中进行电池反应，生成水并产生直流电。电池系统的电压由构成电堆的单电池数量确定。输出调节系统依据电池的用途将直流转换成交流电或输出直流电。在电池反应过程中还放出热量（其热值与电池工作温度相关），热管理系统将热量排出电堆外并予以利用。通常高温排热的利用途径