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燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述(參考版)

2025-01-17 03:42本頁面
  

【正文】 2013年4月,()的資助用于燃料電池和氫能源技術(shù)研究開發(fā)項(xiàng)目,其中申請(qǐng)5000萬美元(3240萬英鎊)用于資助固態(tài)能量轉(zhuǎn)換聯(lián)盟(SECA)的SOFC研發(fā)項(xiàng)目,所有的項(xiàng)目資助均被視為FY 2014 Energy和水資源撥款法案的一部分。2012年底,EERE公布了其已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化燃料電池開發(fā)的項(xiàng)目最新進(jìn)展情況,并對(duì)有關(guān)燃料電池和氫能源36項(xiàng)專利進(jìn)行梳理,這些專利自2000年后已成為商業(yè)技術(shù),而且除一個(gè)技術(shù)外其他所有的技術(shù)仍然在用,這也凸顯了燃料電池開發(fā)項(xiàng)目的成功。在英國,為鼓勵(lì)microCHP技術(shù)的推廣應(yīng)用,政府已經(jīng)增長燃料電池電網(wǎng)的用電補(bǔ)貼, p/kWh增長到17 p/kWh。鑒于電價(jià)補(bǔ)貼政策對(duì)太陽能光伏迅產(chǎn)業(yè)速打入歐洲市場(chǎng)所起到的重要作用,該補(bǔ)貼政策現(xiàn)已成為促進(jìn)歐洲地區(qū)國家引入家用清潔能源技術(shù)的重要機(jī)制。在固定式應(yīng)用領(lǐng)域,該項(xiàng)目由27個(gè)合作成員組成,包括9個(gè)歐洲燃料電池制造商,項(xiàng)目計(jì)劃在未來五年安裝約1,000座microCHP燃料電池裝置。ne France計(jì)劃。法國是最早宣布開展氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的國家,并于2013年7月開始實(shí)施Mobilit233。雖然芬蘭的氫氣是由天然氣生產(chǎn)制得的,但是向以氫氣為交通工具的燃料的運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)變,可在很大程度上節(jié)省該國在燃料進(jìn)口方面的支出。另外,該發(fā)展階段內(nèi),氫燃料的制備技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)有制備方法(主要是甲烷蒸汽重整)到一半氫燃料由水電解生產(chǎn)供應(yīng)模式的轉(zhuǎn)變,相較于傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī),預(yù)計(jì)到2030年計(jì)劃完成時(shí),將實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放量減少75%。在英國,H2Mobility項(xiàng)目在2013年初(2013年為該項(xiàng)目實(shí)施的第一年)公布了一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果,并明確的提出了在全英國范圍內(nèi)部署加氫站(HRS)所需的三個(gè)階段。這一標(biāo)準(zhǔn)是歐5/6輕型轎車條例的一項(xiàng)修訂版,其內(nèi)容包括對(duì)氫燃料電動(dòng)汽車(FCEV)和電動(dòng)火車的最新定義,并且還增加了FCEV(% H2)用氫燃料的參照規(guī)格。該標(biāo)準(zhǔn)適用于氫燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)所涉及的14個(gè)歐盟成員國。此外,在歐洲層面,歐洲委員會(huì)(EC)發(fā)布了一項(xiàng)提案,其內(nèi)容包含了歐盟成員國計(jì)劃實(shí)施的一些旨在發(fā)展替代燃料的措施。第八次歐盟框架計(jì)劃已被命名為Horizon 2020,旨在燃料電池技術(shù)研制與創(chuàng)新,并建議將現(xiàn)存的公共私人伙伴關(guān)系重新定義為FCH JU 2,關(guān)注重點(diǎn)為可持續(xù)交通運(yùn)輸和能源安全。這些協(xié)議的簽署有助于促進(jìn)不同國家間相關(guān)技術(shù)的交流,從而實(shí)現(xiàn)互惠互利。氫能協(xié)會(huì)和燃料電池協(xié)會(huì)于2012至2013年間達(dá)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,共同合作來推動(dòng)燃料電池技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。2012年12月,歐盟和美國能源理事會(huì)在布魯塞爾舉行的第四會(huì)面中,重申了他們?cè)谀茉囱芯亢蛣?chuàng)新方面合作的重要性。北美是燃料電池出貨兆瓦數(shù)的另一個(gè)重要輸出地區(qū),這主要得益于北美國家對(duì)其國內(nèi)大型固定式燃料電池及開發(fā)燃料電池叉車應(yīng)用開發(fā)的支持。鑒于日本、韓國和部分其他亞洲國家均致力于備用電源、微型熱電聯(lián)產(chǎn)用燃料電池的的安裝使用,同時(shí)燃料電池汽車、摩托車和公交車輛也不斷的上路運(yùn)行,因而越來越多新興國家也對(duì)燃料電池技術(shù)表現(xiàn)出濃厚的興趣,因而我們預(yù)計(jì)未來幾年亞洲在燃料電池發(fā)展方面仍將處于主導(dǎo)地位。這種逐漸轉(zhuǎn)向使用燃料電池(SGIP項(xiàng)目不包含太陽能光伏)的技術(shù)選擇和該新型應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)分析意味著這種趨勢(shì)將繼續(xù)下去。從2011年開始,對(duì)于所提交項(xiàng)目應(yīng)用技術(shù)的選擇出現(xiàn)了一個(gè)顯著的轉(zhuǎn)變。然而,鑒于激勵(lì)機(jī)制的執(zhí)行,燃料電池享有更大比例的資金支持(約占65%),相比較ICE僅占到了不到20%。自2009年后,燃料電池市場(chǎng)開始進(jìn)入快速增長階段,這一趨勢(shì)也將持續(xù)保持下去。可以與燃料電池結(jié)合的沼氣資助是一個(gè)額外的獎(jiǎng)勵(lì)(或任何傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù))。2013 可行自發(fā)電技術(shù)資助水平表注: 額外獎(jiǎng)勵(lì)的20%將用于加州供應(yīng)商安裝合格技術(shù)設(shè)備。雖然現(xiàn)在對(duì)于安裝使用的產(chǎn)品無體積大小的要求限制,但是符合使用要求的某些條款還是必須滿足的,如:自發(fā)電設(shè)備必須安裝于用戶附近;安裝設(shè)備必須滿足某些電網(wǎng)站點(diǎn)的負(fù)載;站點(diǎn)必須實(shí)現(xiàn)少于379 kg/MWh的CO2排放量。每個(gè)項(xiàng)目最高可提供500萬美金(320萬英鎊),申請(qǐng)者必須支付至少40%符合條件的項(xiàng)目成本。該項(xiàng)目現(xiàn)已延長實(shí)施至2016年1月1日,每年分配資助的預(yù)算為83萬美元()。該項(xiàng)目于2009年改變了其職權(quán)范圍,其重心從專門針對(duì)降低電網(wǎng)負(fù)載項(xiàng)目的支持轉(zhuǎn)至專注于減少溫室氣體排放項(xiàng)目的開展。在美國,鑒于加利福尼亞州和康涅狄格州對(duì)燃料電池發(fā)展的支持,他們一直處于該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,這種特殊發(fā)展特點(diǎn)主要體現(xiàn)在加利福尼亞州自發(fā)電激勵(lì)項(xiàng)目(SGIP)(1)歷史SGIP于2001年開始實(shí)施,主要為應(yīng)對(duì)前一年能源危機(jī)期間加州所經(jīng)歷電荒問題。過去幾年,對(duì)燃料電池技術(shù)發(fā)展的資助一直是促進(jìn)該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展的重要因素。Acta公司還為德國FutureE公司提供一種電解槽模塊,其中FutureE公司還曾于去年同期的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)展示其Jupiter Independence型產(chǎn)品?,F(xiàn)今技術(shù)已發(fā)展到足以生產(chǎn)出機(jī)柜式自給自足系統(tǒng)進(jìn)行銷售,同時(shí)越來越多的燃料電池和電解槽制造商正在推出相似產(chǎn)品。然而,是否可生產(chǎn)一種不需要任何燃料補(bǔ)給的燃料電池系統(tǒng)呢?2013年3月,Acta公司與印度最大的工業(yè)氣體設(shè)備方案供應(yīng)商MVS工程有限公司的一個(gè)新的部門MVS Energy Solutions簽訂了一項(xiàng)分銷協(xié)議,主要關(guān)于帶有現(xiàn)場(chǎng)制氫設(shè)備的備用燃料電池產(chǎn)品的分銷。運(yùn)輸粉狀燃料具有明顯的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好的優(yōu)勢(shì),因?yàn)榉勰┑倪\(yùn)輸并不包括在危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸條款當(dāng)中,所以在運(yùn)輸時(shí)不受任何條款限制。為解決上述問題,Horizon Fuel Cell Technologies公司開發(fā)出一種新型AquiGen產(chǎn)品供應(yīng)線,其構(gòu)成為“供應(yīng)升級(jí)酸水混合”。該公司在經(jīng)歷了一輪失敗融資之后于2012年10月開始進(jìn)軍行政部門,其核心技術(shù)購買自參與歐洲Alkammonia資助項(xiàng)目的AFC Energy公司,而Alkammonia項(xiàng)目的實(shí)施主要是支持以氨為燃料的堿性燃料電池系統(tǒng)的發(fā)展。對(duì)于部署安裝燃料電池備用電源的地區(qū)來說,燃料遭盜竊是一個(gè)普遍問題,越來越多的用戶希望出臺(tái)合理的方案來解決該問題。Ballard公司于2013年4月宣布,其以甲醇為燃料的ElectraGen型燃料電池產(chǎn)品的銷量已超過了以氫氣為燃料的同版產(chǎn)品。其中,后者并不適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)以及氫氣并不被經(jīng)常儲(chǔ)存運(yùn)用的地區(qū)。該類型應(yīng)用裝置最近倍受歡迎,最為顯著的是將其用作電信備用電源。SFC Energy公司的產(chǎn)品直接甲醇燃料電池(DMFC)便以液態(tài)甲醇為燃料,是目前商業(yè)化最為成功的DMFC產(chǎn)品,被廣泛用作輔助電源裝置。ren建立試驗(yàn)工廠。其在法爾肯哈根的電氣示范站已于2013年6月成功的將生產(chǎn)的氫氣注入天然氣管網(wǎng)。即使氫氣沒有被作為交通運(yùn)輸燃料使用,它也可以被快速的公認(rèn)為一種重要的中間能量?jī)?chǔ)存介質(zhì)。大型集中式電解槽可起到電廠電力調(diào)度的作用,可用以輔助電力供應(yīng)管理,甚至具備可滿足高峰供電的能力。電解槽可以應(yīng)用于任何規(guī)模的裝置,從各個(gè)燃料加注點(diǎn)安裝的大型集中式系統(tǒng)到小型分布式系統(tǒng)均適用。在所有制氫技術(shù)中,電解水是最有效的。雖然利用天然氣重整的現(xiàn)場(chǎng)制氫工藝并沒有實(shí)現(xiàn)碳排放減少,但是該工藝實(shí)現(xiàn)了氫燃料輸送時(shí)碳排放的減少以及輸送成本的降低。目前,工業(yè)上絕大多數(shù)大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的方法為甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工藝,HyGear公司利用該工藝的縮小版制備出新型現(xiàn)場(chǎng)制氫裝置。2013年6月,空氣化工產(chǎn)品公司向其由現(xiàn)場(chǎng)制氫裝置組成的RPISM燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)線路,引入一種快速高效的新型氫燃料輸出產(chǎn)品。LHNE項(xiàng)目計(jì)劃由空氣化工產(chǎn)品公司(Air Products)建造兩座新的加氫站(一座在倫敦市中心),并升級(jí)現(xiàn)存的所有加注站至700 bar以方便FCEV進(jìn)行燃料加注。Energy公司和NEDO公司聯(lián)合建造的,完全符合氫供應(yīng)/使用技術(shù)研究會(huì)制定的商業(yè)加氫站標(biāo)準(zhǔn)。該加注站屬于位于Chino的Hyundai公司試驗(yàn)場(chǎng)的加注站改造項(xiàng)目,預(yù)計(jì)當(dāng)其在2014年10月完工開業(yè)后,將實(shí)現(xiàn)每天至少100 kg的氫氣生產(chǎn)量,它也將成為第一座在圣貝納迪諾縣公共使用的HRS。2013年6月,加州能源委員為一旨在擴(kuò)大國家氫燃料加注基礎(chǔ)設(shè)施建造項(xiàng)目注資1869萬美元,這些資金主要用于在美國建設(shè)七座新型加氫站站,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有加氫站進(jìn)行評(píng)估和升級(jí)。該最新設(shè)備將于今年年初安裝于將在加州新建的十座加氫站上。該分配器是由傳統(tǒng)加油機(jī)制造商Bennett Pump公司研制的,滿足SAE J2601燃料加注協(xié)議的所有要求,該協(xié)議主要針對(duì)以氣體氫為燃料的輕型地面汽車。隨著加氫站的使用由少數(shù)專門培訓(xùn)用戶到普通市民的發(fā)展普及,保證燃料加注站的使用方法簡(jiǎn)潔是非常重要的。部分地區(qū)也出現(xiàn)新的對(duì)加氫站建設(shè)的支持資金。相對(duì)于過去一年新建12座HRS,今年在建HRS增長率達(dá)225%,這表明當(dāng)前市場(chǎng)已為FCEV的商業(yè)化推廣做出充足準(zhǔn)備。D ,2012年全球有27座新的加氫站(HRS)投入使用,2008年至2012年3月份間共有208座HRS正常運(yùn)行,其中歐洲80座、北美76座、亞洲49座以及另外3座在其他地區(qū)。 燃料加注和基礎(chǔ)設(shè)施 氫加注站據(jù)LBST和T220。其中12輛汽車將交付給德克薩斯州休斯頓加爾維斯頓地區(qū)委員會(huì),美國DOE 于2013年3月為該委員會(huì)提供340萬美元的資助,主要用于這12重型燃料電池卡車的示范運(yùn)行項(xiàng)目,期望通過該項(xiàng)目測(cè)試該款汽車以當(dāng)?shù)靥烊粴鉃槿剂蠒r(shí)的運(yùn)營成本,該卡車的運(yùn)行也有希望為當(dāng)?shù)乇苊?00,。為達(dá)到交通運(yùn)輸領(lǐng)域零排放的目標(biāo)要求,美國現(xiàn)正計(jì)劃實(shí)施限制使用重型柴油汽車的法案。此外,APFCT公司也一直致力于將其生產(chǎn)的摩托車出口到夏威夷,該地區(qū)的燃料電池摩托車的示范運(yùn)行已于2012年底開始,而且現(xiàn)已在該地區(qū)建造了一個(gè)太陽能電解制氫的燃料儲(chǔ)罐,鑒于夏威夷地區(qū)所需石油的90%均依賴進(jìn)口,太陽能電解制氫的方案特別具體吸引力。11月,APFCT公司在屏東縣開展了由80輛摩托車組成的車隊(duì)騎行活動(dòng),之后其中的12輛燃料電池摩托車將交付給當(dāng)?shù)卣^續(xù)使用,剩余的60輛將租賃給墾丁地區(qū)17家旅館的客人。在臺(tái)灣,APFCT公司整個(gè)2012年一直致力于燃料電池摩托車的研發(fā)。丹麥最大的燃料供應(yīng)商OK公司對(duì)甲醇燃料表現(xiàn)出濃厚的興趣,現(xiàn)今正與ECOmove和Serenergy公司合作致力于甲醇加注站的建造。此外,還可以根據(jù)消費(fèi)者的不同需求,裝配不同的燃料電池和燃料儲(chǔ)罐的組合,具有最高可達(dá)800千米的運(yùn)行里程。該型轎車底盤采用三明治夾層結(jié)構(gòu)的插電式電動(dòng)車,其夾層主要是將六個(gè)動(dòng)力模塊轉(zhuǎn)化成四個(gè)輪子的動(dòng)力。這意味著Riversimple公司第一次燃料電池汽車的示范運(yùn)行將推遲幾年和Microcab公司在該領(lǐng)域發(fā)展的跟進(jìn)以及Coventry大學(xué)燃料電池流動(dòng)性的拆分。預(yù)計(jì)到2013年年底,液化空氣公司將在每座城市建設(shè)一座燃料加注速率為200千克/天、700bar的加氫站,且每座加氫站均配備燃料補(bǔ)給車。2012年10月,歐盟SWARM項(xiàng)目開始實(shí)施,項(xiàng)目?jī)?nèi)容為小型載人四輪燃料電池汽車在部分地區(qū)和城市市政交通示范運(yùn)行,預(yù)計(jì)項(xiàng)目將持續(xù)到2016年9月,到時(shí)將有90輛輕型小巧的載人燃料電池汽車在英國所有中部城市以及德國柏林和布魯塞爾正常示范運(yùn)行。2012年9月,Vision工業(yè)和Balqon公司發(fā)布了簽訂聯(lián)合開發(fā)ZeroTT型混合動(dòng)力牽引車的協(xié)議;同時(shí)2012年11月,Plug Power公司收到來自美國DOE的250萬美元(160萬英鎊)的資助,旨在采用GenDrive型燃料電池作為動(dòng)力裝置,改造現(xiàn)在服務(wù)于田納西州和加州的EdeEx機(jī)場(chǎng)的15輛電動(dòng)牽引車。此外,在飛機(jī)降落和起飛前起服務(wù)維修功能機(jī)場(chǎng)地面保障設(shè)備(GSE)——牽引車,也是機(jī)場(chǎng)污染物排放的另一主要來源,例如在倫敦希思羅機(jī)場(chǎng),37%的氮氧化物排放來自GSE。將燃料電池叉車應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)具有非常特別的優(yōu)勢(shì)。多個(gè)MHV示范項(xiàng)目(如HyLIFT項(xiàng)目)現(xiàn)已在歐洲開展實(shí)施,但沒有一個(gè)具有強(qiáng)大資金支持的示范項(xiàng)目專門針對(duì)廣大消費(fèi)者試用,預(yù)計(jì)歐洲MHV市場(chǎng)將穩(wěn)定緩慢的發(fā)展。同月,液化空氣集團(tuán)向Plug Power公司投資500萬歐元(660萬美元,430萬英鎊)用于優(yōu)先股購買,這進(jìn)一步鞏固了液化空氣集團(tuán)對(duì)HyPulsion公司的所有權(quán)(液化空氣集團(tuán)80%股份,Plug Power占20%股份),并進(jìn)一步提升了工程服務(wù)合同。Plug Power公司和歐洲液化空氣公司于2011年合作,成立了燃料電池叉車合資公司——HyPulsion。即便如此,從附近獲得的甲烷也已被用來為工廠提供約50%的能源需求,這也部分體現(xiàn)了寶馬公司努力將自身打造成為北美最具有可持續(xù)發(fā)展能力汽車制造商的雄心。在南卡羅來納州斯帕坦堡的寶馬汽車制造工廠中,運(yùn)行著北美最大的燃料電池叉車車隊(duì),有超過275輛叉車服務(wù)于該公司XX5和X6汽車的裝配車間。該法案見證了裝備燃料電池叉車的補(bǔ)貼出售及其在美國多家高知名度品牌企業(yè)倉庫中的部署應(yīng)用,包括:寶馬汽車、可口可樂、聯(lián)邦快遞和沃爾瑪?shù)?。?)燃料電池叉車燃料電池叉車(MHV)一直是燃料電池行業(yè)一個(gè)重要的市場(chǎng)。隨著Hydrogenics公司研制出下一代新型燃料電池客車模型,Ballard公司的第七代產(chǎn)品——FCvelocityHD7也正處于研發(fā)階段,期望在未來幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)看到更多具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的然電池客車的研制成功。Tata Motors公司在燃料電池方面也表現(xiàn)出濃厚的興趣,現(xiàn)已將其提出的Starbus燃料電池概念在2012年新德里汽車博覽會(huì)上展出。據(jù)報(bào)道,在該合作備忘錄的實(shí)施下,第一輛燃料電池客車于2013年7月在ISRO的設(shè)備中進(jìn)行測(cè)試階段。其中,UNDP/MOST合作項(xiàng)目是由聯(lián)合國發(fā)展計(jì)劃署(UNDP)與中國教育部科學(xué)技術(shù)部(MOST)合作實(shí)施的,該項(xiàng)目由2002年實(shí)施至2010年,這期間見證了六輛SAIC型燃料電池客車在2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的示范運(yùn)行。Azure公司計(jì)劃在Ballard公司的技術(shù)支持和國內(nèi)私人及政府的資金支持下,開始發(fā)展其燃料電池客車的研制能力。CET計(jì)劃在2014年交付上述重型客車,與此同時(shí),CET也積極參與到了NFCBP資助的用于新型Proterra客車的下一代氫燃料電池模塊的設(shè)計(jì)研發(fā)項(xiàng)目中去,其中,Proterra客車采用具有構(gòu)造單元數(shù)少和模
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