【正文】 50 26 便攜式電子產(chǎn)品 25 4 軍用和航天 90 16 其它 115 20 合計(jì) 580 100 據(jù) 商業(yè)通信公司（ BCC）估計(jì)， 2022 年燃料電池市場達(dá)到 2億 1800 萬美元。質(zhì)子交換膜燃料電池在目前的市場上成為主導(dǎo)類型，在 2022 年，它帶來 1 億 200 萬美元的銷售額。而原來銷售量最大的固體氧化物燃料電池在 2022 年直線下降，從 1999 年的 1億 6600 萬降到 2022 年的 5400 萬美元。迄今為止，熔融碳酸鹽燃料電池仍被限定在一些固定的應(yīng)用中， 2022 年銷售額 2500 萬美元。商業(yè)化最成熟的磷酸燃料電池將持續(xù)其穩(wěn)定的銷售額， 2022年銷售約 2022 萬美元。由于應(yīng)用范圍的限制，堿性燃料電池在2022 年總銷售額約 1500 萬美元。 2022年 (百萬 $) 所占份額 (％ ) 質(zhì)子交換膜燃料電池 48 固體氧化物燃料電池 25 發(fā)電34%汽車26%便攜式電子產(chǎn)品4%軍用和航天16%其它20%發(fā)電汽車便攜式電子產(chǎn)品軍用和航天其它燃料電池 —— 明天的新能源 ———————————— 22 質(zhì)子交換膜48%堿性7%磷酸9% 熔融碳酸鹽11%固體氧化物25%質(zhì)子交換膜燃料電池固體氧化物燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池磷酸燃料電池堿性燃料電池 熔融碳酸鹽燃料電池 11 磷酸燃料電池 9 堿性燃料電池 7 總計(jì) 100 燃料電池前景展望 據(jù)商業(yè)通信公司估計(jì)，隨著更多燃料 電池商業(yè)化的到來，燃料電池市場將大幅度上升，預(yù)計(jì) 2022 年將達(dá)到 24 億美元，年平均增長率超過 %。各種類型燃料電池預(yù)計(jì)增長值如表所示： 2022年 (百萬 $) 2022年 (百萬 $) 年平均增長率 (%) 質(zhì)子交換膜燃料電池 固體氧化物燃料電池 熔融碳酸鹽燃料電池 磷酸燃料電池 堿性燃料電池 總計(jì) 美國 2022年燃料電池的銷售額將預(yù)計(jì)達(dá)到 24億美元，是 1999年 4 倍。如果技術(shù)繼續(xù)高速發(fā)展，燃料電池的市場份額將在 2022 燃料電池 —— 明天的新能源 ————————————— 23 年達(dá)到 70 億美元。一些世界領(lǐng)先的汽車制造商，都計(jì)劃在20222022 年盡早將燃料電池作為汽車能源。 1989年 (百萬 $) 1999年 (百萬 $) 2022年 (百萬 $) 平均增長率 (%) 發(fā)電 35 200 850 汽車 10 150 750 便攜式電子產(chǎn)品 — 25 200 軍用和航天 45 90 200 其它 25 115 400 合計(jì) 115 580 2400 美國能源部對(duì) 20222022 年美國潛在的燃料電池市場進(jìn)行預(yù)測：美國未來年需求燃料電池發(fā)電容量約 2335MW 一 4075MW。 目前 預(yù)測 20222022年 年生產(chǎn)能力（ MW） 60 100 20224000 商業(yè)化價(jià)格 （ $/kW） 20223000 10001500 9001100 我國燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策 當(dāng)全球面臨著環(huán)境惡化和潛在能源危機(jī)的情況下，我國宣布加入同發(fā)達(dá)國家之間在清潔能源研究開發(fā)領(lǐng)域的戰(zhàn)略競 爭。 “燃料電池發(fā)電技術(shù)”被列入《科技發(fā)展“十五”計(jì)劃和 2022 年遠(yuǎn)景規(guī)劃》。 中國科學(xué)院啟動(dòng)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃重大項(xiàng)目 —— “ 大功率質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及氫源技術(shù) ” 。中科院和科技部為這項(xiàng) 21 世紀(jì)首選的潔凈、高效的發(fā)電技術(shù)投資逾１億元人民幣。這標(biāo)志著中國科學(xué)家在新世紀(jì)初開始決戰(zhàn)氫能時(shí)代。 我國燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀 90 年代中期以來，國家自然科學(xué) 基金委員會(huì)積極支持燃料電池的基礎(chǔ)研究；國家科技部和中國科學(xué)院共同投入較多的資金，燃料電池 —— 明天的新能源 ———————————— 24 加強(qiáng)燃料電池系統(tǒng)的研制與工程開發(fā)，從而使我國的燃料電池研究出現(xiàn)了新的勢頭。 1994 年 4 月由中國電子技術(shù)學(xué)會(huì)，電子部天津電源研究所組織在天津召開了“發(fā)展我國燃料電池技術(shù)”研討會(huì)。與會(huì)代表一致認(rèn)為我國應(yīng)大力發(fā)展燃料電池技術(shù)。中國科學(xué)院將燃料電池技術(shù)列為“九五”院級(jí)重大特別支持項(xiàng)目；國家科委也將燃料電池技術(shù)列入“九五”攻關(guān)項(xiàng)目。我國燃料電池研究和開發(fā)起步較晚，其技術(shù)發(fā)展水平與國外相距甚遠(yuǎn)。 （ 1） 堿性燃料電池： 1958 年中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所首先開始研究班考型堿性 燃料電池 。 6070 年代，天津電源研究所、中科院大連化學(xué)物理研究所、復(fù)旦大學(xué)等單位開展了堿性石棉型 燃料電池 研究，完成了 該電池 1kW 樣機(jī)的演示及鑒定。 （ 2） 固體氧化物燃料電池： 80 年代后，在國家自然科學(xué)基金和“ 863”計(jì)劃的資助下，中科院硅酸鹽研究所、中科院大連物化所、中科大等單位進(jìn)行了以氧化鋯或質(zhì)子導(dǎo)體作電解質(zhì)的固體氧化物燃料電池研究。 90 年代初，中科院化工研究所和清華大學(xué)還展開了管式和平板式單體電池及其成型和燒結(jié)技術(shù)的研究。 （ 3） 質(zhì)子交換膜燃料電池：研究工作自 90 年代開始，主要集中在清華大學(xué)和華南理工大學(xué)等，完成了列管式質(zhì)子交換膜燃料電池設(shè)計(jì)。 目前我國已經(jīng)研制成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池，是一種以陶瓷膜作為電解 質(zhì)的燃料電池。電池部件薄膜化以后，降低了電池的內(nèi)阻，提高了有用功率輸出，從而不需要高溫的條件實(shí)現(xiàn)了中溫化，操作溫度降到 700~500℃ 。這種新型燃料電池繼承了高溫 固體氧化物燃料電池 的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降低了成本。 （ 4） 熔融碳酸鹽燃料電池： 2022 年 7 月由上海交大燃料電池研究所組織實(shí)施的上海市科委重點(diǎn)科研項(xiàng)目“ 千瓦熔融碳酸鹽燃料電池系統(tǒng)”項(xiàng)目已通過成果鑒定。與會(huì)專家一致認(rèn)為， 燃料電池 —— 明天的新能源 ————————————— 25 上海交大的科研人員在短時(shí)間內(nèi)研制完成的該科研項(xiàng)目并成功發(fā)電，為我國的燃料電池研究及實(shí)用化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 我國燃料電池的 發(fā)展對(duì)策 回顧國外燃料電池發(fā)展的道路，有許多經(jīng)驗(yàn)值得我們吸取和借鑒。為了加快我國燃料電池的研究步伐，我們應(yīng)從提高發(fā)電效率、增強(qiáng)環(huán)保性能、提高運(yùn)行的可靠性、延長壽命、降低造價(jià)，推進(jìn)商業(yè)化進(jìn)程等多方面綜合考慮，以縮短與國外燃料電池發(fā)展技術(shù)之間的差距。為此我們提出以下幾點(diǎn)建議： （ 1）優(yōu)先發(fā)展高溫燃料電池發(fā)電技術(shù)：因我國天然氣和煤燃料充足、資源豐富，極具優(yōu)勢。未來二十年，隨著我國“西氣東送”，全國天然氣管道網(wǎng)不斷完善及液化天然氣廣泛應(yīng)用，燃用天然氣的燃料電池發(fā)電將會(huì)有很大的市場，豐富的煤層氣資源也將是燃料電池發(fā)電 的巨大潛在能源之一。所以選擇 熔融碳酸鹽 和 固體氧化物 型是我國高溫燃料電池發(fā)電技術(shù)的主要發(fā)展方向。 （ 2）堅(jiān)持走引進(jìn)消化、自主開發(fā)、研究創(chuàng)新的國產(chǎn)化技術(shù)和高起點(diǎn)跨越式發(fā)展技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展道路：對(duì)于各類 燃料電池 的研究，國外已示范成功了 2MW 和 100kW 燃料電池發(fā)電機(jī)組，而我國在這方面才剛剛起步。對(duì)于 磷酸鹽 型和質(zhì)子交換膜型 燃料電池 ，國內(nèi)與國外的差距就更大。倘若我們現(xiàn)在不在國外基礎(chǔ)上研發(fā)燃料電池發(fā)電技術(shù)，等到燃料電池完全成熟后再引進(jìn)，不但會(huì)受制于人，還將付出更大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，更談不上盡快形成燃料電池的產(chǎn)業(yè)化。 （ 3）密 切關(guān)注市場、跟蹤研究國外燃料 電池發(fā)展技術(shù)：隨著氫能技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)子交換膜燃料電池在移動(dòng)電源、分散電源、應(yīng)急電源、家庭電源等方面具有極大優(yōu)勢。中國人口居世界之首，又是手機(jī)最大的銷售市場，其銷售量占全球的 15%，市場發(fā)展?jié)撃芰钍廊俗⒛浚熬皹O為廣闊。因此，我們更要把握好現(xiàn)有的市燃料電池 —— 明天的新能源 ———————————— 26 場優(yōu)勢和發(fā)展機(jī)遇，迎接商業(yè)化挑戰(zhàn)。 （ 4）采取兩條腿走路的戰(zhàn)略方針：即一方面是繼續(xù)加快有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池開發(fā)步伐；另一方面，采用與國外廠家合作的模式，進(jìn)行燃料電池商業(yè)化技術(shù)的開發(fā)，分享未來市場的份額。我國面臨加入 WTO 的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)， 技術(shù)壁壘將不復(fù)存在。燃料電池作為新世紀(jì)新能源經(jīng)濟(jì)的標(biāo)志，為我國工業(yè)的發(fā)展提供了極好的機(jī)遇。 當(dāng)然，燃料電池技術(shù)必須同合理的規(guī)劃、完善的政策和管理、可持續(xù)的 發(fā)展體系相結(jié)合，必須同 人類理性的生活方式相結(jié)合，才會(huì)帶給我們一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的未來。人類進(jìn)入 21 世紀(jì)，環(huán)境保護(hù)已成為推動(dòng)全球資源重新配置、國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要力量。誰越早意識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，誰就可能先占領(lǐng)未來的市場，獲得 21 世紀(jì)的競爭優(yōu)勢。