燃料电池发展前景及其应用.doc

燃料电池发展前景及其应用一.燃料电池的发展前景燃料电池发电装置每发电1000kw/h排出污染物<1盎司，而常规燃烧装置为25磅。据统计，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%。表1列出美国新一代运输用汽车市场价值。表1.美国新一代运输用汽车市场价值，百万美元199820002001200220072002~2007年年均增长率，%燃料电池汽车混合型汽车全电动汽车合计0.552.501984.001987.051.10198.92264.02464.01.10453.752721.703176.552.25719.002707.703428.9547.62293.03627.05967.684.126.16.011.7燃料电池汽车市场虽还不大，美国2002年为225万美元，但后5年内，年均增长率为84%，2007年将达到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，另外，固体氧化物燃料电池在辅助动力应用中也可望起重要作用。车载燃料电池组件市场现为12000万美元，但今后5年内，预计年均增长率为91%。据PricewaterhiuseCoopers（PwC）公司估计，全球燃料电池市场到2011年将达到350亿美元。另据ABI公司的保守估计，到2013年全球燃料电池市场将达380亿美元。据SRI咨询公司预测，2008年燃料电池市场约50亿美元，到2013年预计市场价值将达456亿美元。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2013年市场将达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。二.使用各种燃料的燃料电池应用现状目前，世界化学品生产商塞拉尼斯公司、杜邦公司、巴斯夫公司、Methanex公司，燃料电池开发商Ballard动力系统公司、国际燃料电池公司以及汽车生产商戴姆勒-克莱斯勒公司、福特汽车公司、现代汽车公司、大众汽车公司等都纷纷联手开发燃料电池和燃料电池汽车。按燃料电池所用原始燃料的类型，大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。1.氢燃料电池通用汽车公司已研制成功使用液氢燃料电池产生动力的零排放概念车“氢动一号”，该车加速快，操作灵活，从0~100km/h加速仅16秒，最高时速可达140km/h，续驰里程400km。空气产品公司、普拉克斯公司作为领先的液氢供应商，其供氢站已经可为氢燃料电池汽车供应24~34MPa的液氢。2003年4月林德公司为德国AdamOpei公司建造了世界上第一座70MPa氢气充气站，这标志着以氢气为动力的汽车社会进入一个重要的里程碑。与常规的35MPa系统相比，70MPa技术有较高的贮氢密度，可复盖燃料电池汽车60%~70%的范围。这一技术进展使燃料电池汽车行驶里程可超过400km，这是推广使用以压缩氢为动力的汽车最重要的前堤之一。设置于德国多登赫芬Opel试验中心的这套充气站，由林德公司设计和建造，它可将氢气供给Opel燃料电池汽车。该充气站由10000升液氢罐藉林德设计的下游蒸发器向汽车供氧，该液氢罐供氢速率为40立方米/分钟，可使汽车在约3.5分钟内充满。带有优化动力消耗的智能压缩技术，每压缩一标准立方米氢气仅耗用动力0.18kwh，该数值大大低于其他各种充气站。汽车贮氢罐充气程序符合高度的安全标准。截止2005年9月，戴姆勒—克莱斯勒公司生产的200辆燃料电池汽车已行驶于欧洲及美国、日本和新加坡的街头。壳牌公司氢气公司与通用汽车公司合作，于2005年初在北美华盛顿现有一零售汽油加油站投用了第一个充氢站，采用了空气产品和化学品公司200系列液氢充装技术，6台通用公司Hydrogen3燃料电池汽车已首次在此加氢。雪佛龙德士古技术公司（雪佛龙德士古公司子公司）于2005年5月在美国奇诺（Chino）现代-起亚美国技术中心，投用了第一座雪佛龙氢能站。该项目是美国能源部氢能技术5年计划的一部分。新的注氢站为现代5辆Tucson和起亚Sportage燃料电池汽车加注氢气，这些燃料