燃料电池行业分析ppt课件.ppt
燃料电池行业分析,2010年10月,一、燃料电池定义及分类；二、行业技术未来发展趋势预测；三、燃料电池应用分析；四、国内燃料电池主要研究机构；五、燃料电池行业发展前景；六、燃料电池行业竞争结构分析；七、燃料电池行业相关政策；八、燃料电池行业风险分析；九、类似公司分析；,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。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,于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。,燃料电池定义,燃料电池分类,各种燃料电池,碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，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，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。磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，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150220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。熔融碳酸盐型燃料电池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）熔融碳酸盐型燃料电池是第三代燃料电池，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。固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）固体氧化物燃料电池属于第四代燃料电池，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。质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，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。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，其广阔的应用前景可与计算机技术相媲美。,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。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。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。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6080提高至9095，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。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500600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。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。,燃料电池应用分析,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。,直接甲醇燃料电池(DirectMethanolFuelCell)属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的一种，是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源。自20世纪60年代初问世以来，以其操作温度低、能量效率高、无电解质腐蚀、无环境污染、安全可靠等特点，迅速发展成为国际高新技术竞争中的重要热点，很可能成为便携式电子产品应用的主流。在欧美和日本已经有多家主要的电子产品生产公司开始研发直接甲醇燃料电池作为电子产品的电源，在我国该类电池也具有较好的发展前景。燃料电池汽车和便携式燃料电池应用作为燃料电池行业的两个主要下游行业，也是燃料电池应用最有前景的两个行业。由于便携式燃料电池目前尚处于研发阶段，正式投入商业化应用还需要5-10年的时间，因此，便携式燃料电池应用对燃料电池行业的影响主要在于技术方面，对此应多加关注。未来几年，一旦微型燃料电池技术趋于成熟同时成本容量比能够降低到与普通电池相当的水平，将会是非常有前途的。,国内燃料电池研发机构,官方及非盈利机构,2、研究所,3、高等院校,4、企业,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%。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。,燃料电池行业竞争结构分析,1、上游供应商讨价还价能力 以应用最有前景的质子交换膜燃料电池为例，所需原料主要为质子交换膜、碳纤维材料、催化剂和石墨材料等。我国这些原料的生产技术水平低，产品质量水平不高，导致我国燃料电池关键配件中很大一部分依赖进口，上游供应商的讨价能力较高。2、行业现有企业间的竞争 在目前燃料电池行业产业化水平较低的情况下，行业现有企业间的竞争主要表现为技术竞争和与政府、下游企业合作关系方面的竞争。行业内不同企业技术优势不同，比如北京飞驰绿能电源技术有限责任公司在制氢加氢站方面具有优势，而上海神力科技有限公司则在燃料电池汽车上具有丰富的经验。但是总体上燃料电池行业由于进入技术壁垒较高，没有较高的技术水平很难进入，因而各个企业之间技术水平上差距不大。从合作关系方面来看，由于我国目前燃料电池用户主要为政府和车企，因此具有良好的政府和下游企业合作关系则有利于企业的经营和发展。3、下游用户讨价还价能力 燃料电池行业的下游行业主要是燃料电池汽车行业和便携式燃料电池使用行业等。尽管燃料电池在这些下游行业应用前景广阔，但目前燃料电池在这些下游行业的应用主要处于研发和示范阶段，产业化水平较低。因此目前来说燃料电池行业下游用户讨价还价能力一般，长期来看，由于燃料电池行业技术要求高，企业集中度较高，下游用户的讨价还价能力将走弱。但是，值得注意的是，很多汽车制造企业成为燃料电池企业的股东，讨价还价能力走弱给车企带来的负面影响有限。4、潜在进入者的威胁 由于燃料电池行业进入和退出壁垒较高，而国内大部分燃料电池科研机构都具有自己所支持的燃料电池企业，因此行业的潜在进入者威胁不是很大。5、替代品的威胁 从燃料电池的主要应用来看，燃料电池汽车方面的替代品主要包括锂电池汽车、太阳能汽车等其他新能源汽车，便携式燃料电池的替代品也包括锂电池和太阳能电池等。鉴于燃料电池的发展处于刚刚起步阶段，如果不能很好的处理成本、技术成熟度以及配套设施上的问题，燃料电池产品相比其替代品而言就不具备明显的优势，因此燃料电池替代性竞争的压力较大。,2009年燃料电池行业相关政策汇总,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。,燃料电池行业存在的主要风险,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。,类似公司比较,SmartFuelCell（SFC）,
