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燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述-閱讀頁(yè)

2025-01-17 03:42本頁(yè)面
  

【正文】 示范運(yùn)行。為進(jìn)一步補(bǔ)充CHIC項(xiàng)目,High ,旨在盡快將最新的燃料電池客車部署于三個(gè)不同的歐洲地區(qū)(包括比利時(shí)布魯塞爾、意大利Imperia和蘇格蘭阿伯丁)的運(yùn)輸車隊(duì)中,該項(xiàng)目的目標(biāo)著眼于整個(gè)燃料電池客車行業(yè)體系,包括氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)。一旦正式運(yùn)行,阿伯丁車隊(duì)將成為全歐洲城市中最大的燃料電池客車車隊(duì),這對(duì)于這座以海上石油鉆探出名的城市而言,將是一次良好的發(fā)展機(jī)遇,當(dāng)?shù)卣?zhēng)從一個(gè)依賴化石能源的城市轉(zhuǎn)型成以可再生資源(如可充分利用該地區(qū)風(fēng)力資源)為主要能源結(jié)構(gòu)的新型城市?,F(xiàn)階段,絕大多數(shù)在美國(guó)運(yùn)行的燃料電池客車的采購(gòu)和生產(chǎn),均是在聯(lián)邦政府資助研究項(xiàng)目的支撐下實(shí)現(xiàn)的,其中最為著名的是聯(lián)邦運(yùn)輸管理局(FTA)資助的國(guó)家燃料電池客車項(xiàng)目(NFCBP)。2013年5月,Ballard公司與其中國(guó)合作伙伴Azure Hydrogen公司簽署了一份不具備約束力的合作備忘錄,旨在將他們的合作范圍擴(kuò)展至燃料電池客車領(lǐng)域。如果成功的話,Azure公司將生產(chǎn)出自UNDP/MOST合作項(xiàng)目后的第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)燃料電池客車。印度最大汽車制造商、世界第三大客車制造商Tata Motors公司,于2006年與印度空間研究組織(ISRO)共同加入一個(gè)燃料電池客車開發(fā)的合作備忘錄。印度車用燃料電池的發(fā)展得益于ISRO在深冷技術(shù)研究中所積累的經(jīng)驗(yàn),ISRO曾經(jīng)歷過(guò)氣態(tài)和液態(tài)氫的生產(chǎn)、儲(chǔ)存及運(yùn)輸處理的發(fā)展過(guò)程。目前公司現(xiàn)正計(jì)劃將購(gòu)置的十二輛Ballard燃料電池客車整合應(yīng)用到跨越多個(gè)印度城市的客車示范運(yùn)行項(xiàng)目中去。所有最新一代燃料電池客車模塊的研究已著手將運(yùn)行壽命提升到接近傳統(tǒng)客車,同時(shí)都致力于改善其價(jià)值構(gòu)成并降低對(duì)資金支持的需求。燃料電池在物料搬運(yùn)領(lǐng)域的應(yīng)用于2009年開始推廣普及,這主要得益于美國(guó)復(fù)蘇與再投資法案提供的資金支持。由2011年開始,燃料電池叉車重復(fù)訂單的補(bǔ)貼政策已被取消,2012年全年也一直執(zhí)行該政策將。雖然公司開始期望利用其附近垃圾填埋場(chǎng)中產(chǎn)生的甲烷來(lái)生產(chǎn)氫氣,但是目前公司叉車用氫燃料主要是由Linde提供的。據(jù)世界工業(yè)車輛統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,歐洲MHV市場(chǎng)比美國(guó)MHV市場(chǎng)大了近56%,多家企業(yè)現(xiàn)已開始將其燃料電池叉車在北美市場(chǎng)的成功應(yīng)用復(fù)制推廣到歐洲市場(chǎng)。該合資公司于2013年5月獲得lkea公司的第一個(gè)大訂單,具體內(nèi)容為:生產(chǎn)20輛燃料電池叉車并在法國(guó)里昂的宜家物流平臺(tái)附近建造一座加氫站。Infintium公司繼續(xù)與ITM Power公司合作向歐洲推廣其MHV,并于2013年聯(lián)合聲明公司旗下系列產(chǎn)品已經(jīng)成功通過(guò)了CE認(rèn)證,并且已被允許在歐洲市場(chǎng)推廣銷售。然而,個(gè)別政府的支持可有效的刺激MHV行業(yè)的快速發(fā)展,例如:隨著奧地利聯(lián)邦交通部對(duì)該國(guó)MHV行業(yè)的創(chuàng)新和科技發(fā)展提供資金支持,現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)十輛Linde/Fronius燃料電池叉車的交付運(yùn)行,同時(shí)伴隨著DB Schenker公司建造了多個(gè)加氫站的完成。由于飛機(jī)起飛和降落較為頻繁,所以機(jī)場(chǎng)是廢氣排放的重點(diǎn)地區(qū),而且短時(shí)間內(nèi)無(wú)法有效的大幅減少該污染物的排放。因而,電池已成為GSE首選動(dòng)力裝置,雖然燃料電池可帶來(lái)運(yùn)行里程、重量和基礎(chǔ)設(shè)施減少等優(yōu)點(diǎn),但也同樣存在的一些不足。(4)其他燃料電池技術(shù)因是其廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)及使用范圍而備受歡迎,無(wú)論是在主流領(lǐng)域還是特殊應(yīng)用領(lǐng)域,便攜式移動(dòng)電源和輕型燃料電池轎車市場(chǎng)只是其應(yīng)用的一部分。所有地區(qū)的燃料加注站的建設(shè)地址已被選定,到時(shí)將三個(gè)國(guó)家加氫站連在一起,可形成一個(gè)燃料電池汽車的高速運(yùn)行線路。這些燃料補(bǔ)車均為燃料電池汽車,將由Riversimple、Microcab和H2O emobile公司生產(chǎn),每輛汽車需使用者試用3年以上的時(shí)間。另外一種城市用輕型轎車是由丹麥ECOmove汽車制造公司生產(chǎn)的QBEAK型燃料電池轎車(圖)。據(jù)報(bào)道,丹麥政政府已批準(zhǔn)了對(duì)ECOmove公司與其丹麥的合作伙伴(包括HTPEMFC制造商Serenergy公司)的資助,旨在研發(fā)帶有甲醇燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的QBEAK轎車改進(jìn)版。甲醇作為一種清潔液體燃料,相較于氣態(tài)氫燃料,完全可采用現(xiàn)有的液體燃料加注站建造技術(shù)。目前,奧爾胡斯市、霍森斯市和Mariagerfjord市已發(fā)布其造甲醇燃料加注站的建造計(jì)劃,并且已購(gòu)買若干輛QBEAK型燃料電池轎車。今年七月,臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)事務(wù)部發(fā)布了燃料電池摩托車的安全性和可靠性標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)該公司大批量生產(chǎn)申請(qǐng)?jiān)S可。另外,每個(gè)使用地都將配備由APFCT和Acta公司合作開發(fā)的氫轉(zhuǎn)化加注設(shè)備,該設(shè)備利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)電解制氫,從而注滿氫燃料金屬儲(chǔ)罐,每?jī)蓚€(gè)儲(chǔ)罐可為一輛摩托車提供行駛50英里里程的燃料。目前,APFCT公司正在全球范圍內(nèi)積極尋求合作伙伴,希望共同參與一項(xiàng)3,000輛燃料電池摩托車的示范運(yùn)行項(xiàng)目,從而進(jìn)一步促進(jìn)該技術(shù)發(fā)展以盡快實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的要求。去年,美國(guó)總運(yùn)輸服務(wù)部門與Vision公司達(dá)成一項(xiàng)100輛Tyrano Class 8型重型燃料電池卡車(圖)的購(gòu)買協(xié)議。另外還有四輛該型卡車將被用于洛杉磯市和長(zhǎng)灘市港口的物料拖運(yùn)。V S220。2012年所有的新建27座HRS中,歐洲有16座(其中德國(guó)5座),北美有8座,剩余3座在亞洲?,F(xiàn)距2015年已不足兩年的時(shí)間,各國(guó)政府在全國(guó)范圍內(nèi)推廣HRS的建設(shè)也不足為奇,越來(lái)越多的公共私人組織正在積極開展氫移動(dòng)能源裝置的研發(fā)。鑒于新的加氫站在各地的建設(shè)成為可能,一些漸進(jìn)式創(chuàng)新和改進(jìn)技術(shù)用于燃料加注技術(shù)也得到開發(fā)。2013年6月,??空氣化工產(chǎn)品公司推出其最新SmartFuelH70/H35零售型氫燃料分配器。此外,該產(chǎn)品所呈現(xiàn)的消費(fèi)者友好型設(shè)計(jì)思路使其走在當(dāng)前所有產(chǎn)品的最前端,它主要采用傳統(tǒng)的借記卡/信用卡支付系統(tǒng),”的LED顯示器為初學(xué)者提供屏幕培訓(xùn)服務(wù)。得益于加利福尼亞州空氣資源委員會(huì)(CARB)發(fā)布的較聯(lián)邦政府制定的更為嚴(yán)格的漸進(jìn)式空氣質(zhì)量改善法案,加州一直是開發(fā)FCEV和低排放汽車的熱點(diǎn)地區(qū)。新建的七座加氫站中有一座采用ITM電力電解槽并配備可再生能源發(fā)電裝置,為一100%自給生產(chǎn)可再生燃料加注站。日本第一座氫氣和汽油雙用的燃料加注站于2013年4月在海老名市開始投入使用,它是由JX Nippon Oil amp。由于氫氣網(wǎng)路擴(kuò)展項(xiàng)目(LHNE)的實(shí)施,倫敦現(xiàn)已成為實(shí)施氫氣輸送需被進(jìn)一步固定的城市。 現(xiàn)場(chǎng)制氫利用儲(chǔ)罐批量輸送氫氣的方式來(lái)對(duì)加注站進(jìn)行燃料補(bǔ)充是一種與傳統(tǒng)燃料的輸送加注方式非常相近的一種方法,而現(xiàn)在利用水電解或者天然氣重整的方式產(chǎn)生氫氣進(jìn)行燃料補(bǔ)充,對(duì)上述方法而言是一種非常好的替代方法。該產(chǎn)品所需燃料為天然氣,使用了其專有的變壓吸附重整技術(shù),可達(dá)到每小時(shí)生產(chǎn)4,500標(biāo)準(zhǔn)立方米的氫氣生產(chǎn)速率。公司聲稱縮小工藝并不影響該方法的制氫效率,同時(shí)公司因該技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展方面的創(chuàng)新,第四次獲得梅賽德斯奔馳的Blue EFFICIENCY獎(jiǎng)。此外,在諸如HyGear公司生產(chǎn)的即制即用(ondemand)裝置應(yīng)用的情況下,還可節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)制氫所需的氫燃料儲(chǔ)罐的費(fèi)用。如果為加氫站配備可再生能源發(fā)電裝置,通過(guò)電解水可提供真正的清潔氫能源。電解作為一種能量?jī)?chǔ)存技術(shù),也可以補(bǔ)充電力也可再生電力,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)其內(nèi)在可變性平衡。小型分布式電解槽也具備用電需求管理的能力,但這取決于電網(wǎng)輸送過(guò)剩電量的能力以及加注站可儲(chǔ)存氫燃料的量。由于PEM電解槽技術(shù)已可達(dá)到兆瓦級(jí),電制氣的概念已被多家機(jī)構(gòu)所認(rèn)可,已有多個(gè)知名項(xiàng)目于去年開始啟動(dòng)。隨著相關(guān)立法的通過(guò),德國(guó)已成為電氣試點(diǎn)建造的熱點(diǎn)地區(qū),ITM Power公司和RWE公司也分別在法蘭克福和Ibbenb252。 液體燃料考慮到液態(tài)物質(zhì)較氣態(tài)物質(zhì)更易于運(yùn)輸和方便使用,液體燃料成為氣態(tài)氫燃料較為引人注意的替代品。DMFC技術(shù)并不適合于大規(guī)模應(yīng)用,但可利用燃料處理器將甲醇重整為氫氣并用于PEMFC?,F(xiàn)今電信備用電源燃料電池一直以氫氣為燃料,其燃料供應(yīng)方式主要通過(guò)氫氣鋼瓶?jī)?chǔ)裝或者通過(guò)運(yùn)輸車對(duì)燃料儲(chǔ)罐進(jìn)行加注。目前,由Ballard公司、ReliOn公司和Altergy公司開發(fā)的帶有甲醇處理器的燃料電池備受消費(fèi)者歡迎。Hy9公司(該公司可提供與ReliOn和Altergy公司同類的甲醇重整產(chǎn)品)于2013年1月宣布與日本著名的電信設(shè)備供應(yīng)商Sankosha公司的合作,共同致力于以甲醇為燃料的電信備用電源,并進(jìn)一步在亞洲市場(chǎng)推廣其相關(guān)產(chǎn)品。例如,Diverse Energy公司在非洲部署安裝以氨為燃料的用于電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電裝置。補(bǔ)給對(duì)于任何類型的燃料來(lái)說(shuō)是一個(gè)需要考慮的重要因素,特別是對(duì)周圍幾乎沒有基礎(chǔ)設(shè)施的偏遠(yuǎn)地區(qū),補(bǔ)給可以說(shuō)是一種負(fù)擔(dān),需要進(jìn)一步考慮燃料的運(yùn)輸及成本。這種酸以粉狀形式發(fā)放輸送,在使用時(shí)與水混合即可,從而可極大的簡(jiǎn)化燃料的供應(yīng)運(yùn)輸。該型燃料輸送線預(yù)計(jì)將于今年開始實(shí)施,預(yù)計(jì)將被用在150500 W的APU電源裝置及15 kw的固定式備用電源裝置上。該方案的吸引力是非常明顯的,特別是在偏遠(yuǎn)地區(qū),電解槽利用太陽(yáng)能電池板或小型風(fēng)力渦輪機(jī)(或者可用電網(wǎng)電力)的電能,通過(guò)電解供應(yīng)水生產(chǎn)氫氣,并以此來(lái)不斷的補(bǔ)充燃料電池儲(chǔ)存的燃料,從而生成一個(gè)完全自給自足的系統(tǒng)。Acta公司于2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)中的氫和燃料電池展示會(huì)上,推出其Acta Power型產(chǎn)品,該產(chǎn)品的一個(gè)特殊賣點(diǎn)是其收集和儲(chǔ)存雨水并用于電解。第一個(gè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的該類型產(chǎn)品為Electro Power Systems公司于2010年2月推出的ElectroSelf型系統(tǒng),該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念已獲得多方認(rèn)可,并且已日益成為用于備用電源裝置的最可行方案。在強(qiáng)力的經(jīng)濟(jì)刺激條件下,固定式燃料電池已在美國(guó)和韓國(guó)得到快速應(yīng)用發(fā)展。加州公共公用事業(yè)委員會(huì)(CPUC)起草立法法規(guī),為主要投資公共電力事業(yè)的用戶提供經(jīng)濟(jì)資助,以全部或部分抵消其能源需求。(2)現(xiàn)狀 現(xiàn)今,SGIP被公認(rèn)為美國(guó)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的分布式發(fā)電(DG)激勵(lì)項(xiàng)目,其主要目的為鼓勵(lì)發(fā)展可再生資源和不可再生DG技術(shù)。所有預(yù)算主要分兩方面使用,其中75%的預(yù)算將被用于資源可再生技術(shù)和新興技術(shù)(包括燃料電池)的發(fā)展,另外25%將專門用于不可再生能源技術(shù)的發(fā)展。如果申請(qǐng)人可免除30%聯(lián)邦投資稅,這意味著該資助將涵蓋項(xiàng)目總成本的30%?,F(xiàn)今合格自發(fā)電技術(shù)主要有:風(fēng)力渦輪機(jī)、燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)燃?xì)鉁u輪機(jī)、微型渦輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)、有機(jī)朗肯循環(huán)/余熱采集、先進(jìn)能源存儲(chǔ)(AES)和壓力降低渦輪機(jī)。單機(jī)以及太陽(yáng)能光伏發(fā)電或其他SGIP資格的技術(shù)。2008年以前,每年均有新的燃料電池裝置的安裝,從電池的運(yùn)行到其產(chǎn)能的穩(wěn)步增加。在出貨兆瓦數(shù)方面,自2001年以來(lái),燃料電池僅占23%的份額,而內(nèi)燃機(jī)(ICE)所占份額超過(guò)了53%。這也進(jìn)一步表明,相對(duì)技術(shù)更加成熟的內(nèi)燃機(jī),包括燃料電池在內(nèi)的新技術(shù)所需的成本更高。在2011年和2012年期間,絕大多數(shù)燃料電池裝置的款項(xiàng)已付清,燃料電池相關(guān)研究占據(jù)了項(xiàng)目的90%和安裝能力的76%。從燃料電池區(qū)域發(fā)展來(lái)看,燃料電池在2012年的出貨量延續(xù)了前幾年的發(fā)展趨勢(shì),亞洲仍處于領(lǐng)先地位,約占全年出貨量的61%(28,000臺(tái)左右),所占比例較2011年略有降低。在燃料電池出貨兆瓦數(shù)方面,亞洲國(guó)家也處于主導(dǎo)地位,約占全球2012全年發(fā)電量的52%(),特別是韓國(guó),在大型固定式燃料電池的應(yīng)用開發(fā)方面處于世界領(lǐng)先地位。 燃料電池技術(shù)的跨地區(qū)合作在2012年全年也繼續(xù)保持增漲態(tài)勢(shì)。其中,美國(guó)能源理事會(huì)主要通過(guò)開展合作研究來(lái)對(duì)工作進(jìn)行指導(dǎo),其合作內(nèi)容及研究人員的交流內(nèi)容主要集中在包括氫能源和燃料電池在內(nèi)的四個(gè)主要領(lǐng)域。其中,加拿大氫能與燃料電池協(xié)會(huì)特別活躍,現(xiàn)已與蘇格蘭氫能與燃料電池協(xié)會(huì)簽署了諒解備忘錄,并與西班牙氫能協(xié)會(huì)簽署合作協(xié)議備忘錄。在歐洲,鑒于2013年為歐盟(EU)當(dāng)前資助的燃料電池相關(guān)項(xiàng)目的最后一年,燃料電池和氫能公共事業(yè)組織(FCH JU)現(xiàn)在正著重規(guī)劃燃料電池的未來(lái)發(fā)展方向以及相關(guān)資金的分配。預(yù)計(jì)2014年和2020年間的用于資助新技術(shù)開發(fā)的總預(yù)算將達(dá)14億歐元(約18億美元,12億英鎊),F(xiàn)CH JU 2將在私營(yíng)企業(yè)與歐盟兩者間公平的分配資金。該提案還涵蓋了一項(xiàng)氫基礎(chǔ)設(shè)施的建造標(biāo)準(zhǔn),包括通用燃料輸送管道使用標(biāo)準(zhǔn),所指管道主要用于鏈接現(xiàn)有及在建的加氫站,為整個(gè)歐洲構(gòu)建氫燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。除此之外,該標(biāo)準(zhǔn)還與歐洲氫燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn)有一定聯(lián)系,如歐盟發(fā)布委員會(huì)法規(guī)(EU),內(nèi)容包含了以氫或氫天然氣(H2NG)為燃料的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。將氫氣用作汽車燃料,一直是區(qū)域?qū)用嫔媳辉敿?xì)討論過(guò)多次的話題,這使得全國(guó)范圍內(nèi)出現(xiàn)一些“靈活使用氫燃料”的組織。首先,截止到2015年低,完成65座HRS的建造以滿足人口聚集中心區(qū)和連接道路的使用需求;其次,到2025年之前,將燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至330座HRS,達(dá)到為50%的英國(guó)人口提供就近燃料補(bǔ)給的目標(biāo);最后,到2030年,建造1500座HRS實(shí)現(xiàn)全方位的氫燃料供給。芬蘭于2013年4月公布其氫燃料供應(yīng)線路圖。此外,如果能夠由國(guó)內(nèi)的一些其他可再生資源中制得氫氣的話,那么芬蘭可實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)燃料電池轎車及客車燃料自給自足,同時(shí)還能夠很大程度上減少該國(guó)的二氧化碳排放。 Hydrog232。該計(jì)劃的組織實(shí)施者是由gas production公司、storage公司、energy utilities公司以及政府部分等20個(gè)成員組成發(fā)展聯(lián)盟,其主要目的是為2015年至2030年間建造的私人和公共加氫站制定一個(gè)經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展規(guī)劃,同時(shí)還包括對(duì)加氫站運(yùn)營(yíng)成本效益的分析。其中,部分項(xiàng)目參與者還與德國(guó)Callux項(xiàng)目的參與成員舉行了會(huì)議,希望從迄今為止德國(guó)最大的國(guó)內(nèi)用燃料電池制熱的示范項(xiàng)目獲取經(jīng)驗(yàn)。2012年底,北萊茵威斯特法倫州政府開始為高效CHP(包括燃料電池)實(shí)施財(cái)政補(bǔ)貼政策,預(yù)計(jì)該政策將執(zhí)行到2017年,在此之前microCHP燃料電池產(chǎn)品一半左右的費(fèi)用將會(huì)有補(bǔ)貼。在北美,燃料電池和氫能源技術(shù)的發(fā)展得到了大力支持,主要以美國(guó)政府為首,同時(shí)還有美國(guó)能源部(DOE)和可再生能源(EERE)辦公室的積極參與。2012年夏天,美國(guó)參議院成員召開了有關(guān)燃料電池和氫能源的新一輪會(huì)議,此次會(huì)議旨在促進(jìn)氫能源和燃料電池技術(shù)在美國(guó)的商業(yè)化發(fā)展,這也意味著美國(guó)政府對(duì)燃料電池技術(shù)發(fā)展的支持達(dá)到了最高水平。美國(guó)總統(tǒng)也非常支持燃料電池技術(shù)的發(fā)展,并將其視為他所提出的“all of ab
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