全面解读燃料电池：离产业化仍有不小距离

燃料电池是一种主要与氧气或其他氧化剂进行氧化还原反应，将燃料中的化学能转化为电能的电池。丰田燃料电池汽车正在走向市场，这将燃料电池技术的应用再次带入人们的视野。

燃料电池有很多种类型，但它们都有相同的工作模式。它们主要由三个相邻部分组成：阳极、电解质和阴极。在三个不同部分的界面之间发生两个化学反应。这两种反应的净结果是燃料的消耗、水或二氧化碳的产生以及电流的产生，这些电流可以直接用于电力设备。

根据燃料类型，燃料电池可分为直接型、间接型和再生型；根据电解质类型，可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。

在过去的20年里，燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，燃料电池的研究和应用正以极快的速度发展。在所有燃料电池中，碱性燃料电池（AFC）的发展速度最快，主要为包括航天飞机在内的太空任务提供动力和饮用水。质子交换膜燃料电池（PEMFC）已被广泛用作运输电源和小型电源设备。磷酸燃料电池作为一种中型电源，已进入商业化阶段，是民用燃料电池的首选。熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）也已完成工业试验阶段；

固体氧化物燃料电池（SOFC）起步较晚，是发电领域最有前途的燃料电池，也是未来大型清洁电站的首选目标。100kW管状SOFC发电站已在荷兰运行，西门子和三菱重工都对SOFC发电系统进行了实验研究。相比之下，SOFC、MCFC和PEMFC将是最有前途的技术路线。

氢燃料电池的优势及产业链分析

氢燃料电池是目前发展最好的燃料电池，它以氢气为燃料，通过电解水的反向反应发电。

它的工作原理是，氢气被送到电池的阳极板，在催化剂的作用下，氢原子变成带正电的氢离子和带负电的电子，其中氢离子通过电解质到达阴极板，而电子不能通过电解质，但是只能通过外部电路形成电流。到达阴极板后，电子与氧原子和氢离子复合形成水。

氢燃料电池的阴极板提供的氧气可以直接从空气中获得，因此氢燃料电池只有通过向阳极板连续供应氢气并及时将水带走才能连续提供电能。与其他能源相比，氢燃料电池的发电过程无污染，能量转换效率更高，其燃料氢具有广泛的可利用性和可再生性。

1.零污染

燃料电池是清洁能源的一部分。因为它的反应过程是无污染的水反应，所以不会产生污染物。其主要污染物来自燃料，可能存在氮氧化物等污染。与普通火力发电的空气污染和传统电池的重金属污染相比，燃料电池对环境的污染程度大大降低。氢燃料电池的燃料是纯无污染的氢气，与其他燃料相比，废气中没有污染物。可以说，氢燃料电池是一种能够真正实现零污染的环保能源。

2.高效的能量转换效率

燃料电池的发电效率也处于高水平。在各种发电方式中，传统火力发电的效率约为30%，远低于燃料电池40%-60%的平均效率。在汽车领域的应用中，燃料电池的效率可以达到60%，这也高于目前汽车中常用的内燃机的效率。一般来说，燃料电池的能量转换效率在其类似的替代能源中处于较高水平。

3.容易获得燃料

氢是宇宙中最常见的元素。氢及其同位素占太阳总质量的84%，宇宙质量的75%是氢。氢分子在地球上并不以天然气的形式存在，它们大多与水中的氧气结合。可以说，水资源在一定程度上代表了氢能的储存。

氢气生产的能源和燃料可以来自许多来源，如天然气、核能、太阳能、风能、生物燃料、煤矿、其他化石燃料和地热能。目前，氢气主要作为中间产品生产。主要由化石能源天然气（CH4）、原油（碳氢化合物）或煤炭等原材料生产，通过蒸汽转化、部分氧化、煤气化等工艺与水蒸气竞争。

氢燃料电池主要包括两部分：电池模块和燃料。因此，其上游主要是氢气供应和电池组件。氢气供应部分主要为燃料氢气准备，主要工艺包括氢气生产、运输和充气。电池组件主要生产燃料电池、储氢设备和配件。在中游地区，将上述组件组装成一个完整的可投入使用的燃料电池系统，每个系统的组成根据其不同的应用领域而不同。下游应用板块主要包括固定、运输和便携三个主要领域。

产业链的核心在于中游的燃料电池系统，系统的组成必须与下游应用相对应，燃料电池模块在……中最为重要……

e燃料电池系统。通常，燃料电池由电解质、催化剂和双极板组成。在这三者中，催化剂的存在与否对燃料电池的成本影响最大。对于PEMFC来说，因为它使用昂贵的铂族金属作为催化剂，所以价格一直很高。可以说，催化剂是影响燃料电池价格的决定性因素之一。另一个重要的决定因素是电解质。不同技术类型的燃料电池堆对电解质的要求不同，不同电解质的价格也会不同，最终会影响燃料电池的价格。

固定领域引领氢燃料电池市场

早在20世纪60年代，氢燃料电池就因其体积小、容量大而成功应用于航空航天领域。自20世纪70年代以来，随着技术的不断进步，氢燃料电池逐渐被用于发电和汽车。如今，随着各类电子智能设备的兴起和新能源汽车的普及，氢燃料电池主要应用于三个领域：固定领域、交通领域和便携式领域。

2012年，全球燃料电池系统出货量近3万台，同比增长约34%，与2008年相比增长超过321%。其中，固定燃料电池的增长最为显著，从2008年的2000个快速增长到2012年的25000个。商业燃料电池的发展相对稳定。未来，其发展的主要重点将是轻型燃料电池电动汽车数量的增加和材料处理设备市场的大幅增长。

在这三个主要领域中，便携式领域的发展几乎处于停滞状态。尽管许多公司相继推出了用于手机的氢燃料电池，但总体而言，这类产品的商业化尚未实现，未来的发展还需要很长时间。日本富士经济有限公司（Fuji Economic Co.，Ltd.）在六个领域进行了调查：工商业、家用、燃料电池汽车、叉车和其他司机、便携式和应急服务以及便携式终端。据预测，到2025年，全球市场将达到51843亿日元，相当于2011年的74.2倍。

就氢燃料电池行业而言，根据工研院IEK的统计，2011年全球氢能和燃料电池市场为10.3亿美元，与2010年的6.7亿美元相比增长了54%。日本日经bp清洁技术研究所最近发布的《世界氢能基础设施项目概览》显示，到2015年，包括液化氢基地、管道、固定燃料电池和燃料电池汽车在内的全球氢能基础建设市场预计只有约7万亿日元，但2015年之后，氢能基础设施市场开始缓慢增长；2020年之后，市场将呈现加速增长的趋势。到2025年，国内氢能基础设施市场将超过商业市场。正是因为如此，在截至2025年的五年内，市场规模将翻一番，预计将达到约20万亿日元；

到2050年将达到约160万亿日元（约合1.56万亿美元）。

固定燃料电池市场包括各种规模和类型，主要用于各种固定地点的电力供应，包括主要用于发电站、建筑、工程和其他领域的大型一次电源、备用电源或热电联产，用于家庭和企业的微型热电联产，以及用于远程或基本应用（例如电信塔）的主电源或备用电源。固定式燃料电池主要包括MCPC、SOFC、PAFC和PEMFC。

在美国市场，Bloom Energy、Fuel Cell Energy、UTC Power和加拿大Ballard PowerSystems是该领域的主要生产公司。随着世界各国政府对清洁能源的重视，近年来固定燃料电池的出货量一直在上升。根据派克研究公司的预测，到2022年，固定燃料电池的出货量将达到35万台，与目前的2.1万台相比，这是一个巨大的进步。

目前，更多的行业正在考虑使用燃料电池，希望在发生自然灾害时，燃料电池能够独立于电网发电。随着对电力弹性的需求不断增加，分布式发电技术的迅速采用，以及家庭热电联产在全球的逐步普及，固定燃料电池行业将在未来10年处于有利的领先地位。

在固定式燃料电池的应用中，不同地区存在一些差异。对于亚太地区来说，辅助电力是目前最大的应用，其他主要应用是备用电力和热电联产。在北美，备用电源、热电联产和分布式发电是三个主要的应用领域。无论是在亚太地区还是在北美，随着家庭热电联产的逐步普及，热电联产的应用比例将逐渐提高，并成为固定领域的主要应用。分布式发电和备用电源作为辅助应用，共同支持固定领域的发展。

寻求交通领域的突破

燃料电池细分在交通领域有着广泛的应用，主要包括车辆、公交车、小型飞机、船舶和材料处理设备等。唯一使用的燃料电池类型是质子交换膜（PEMFC）。目前，交通运输的商业化主要在物料搬运设备领域，而全球几家大型汽车制造商仍在追求燃料电池轻型汽车的应用，并计划在2015-2017年实现商业化。北美的Plugpower和加拿大的Ballard PowerSystems是该领域的主要制造商。

高效、环保、低成本的氢燃料电池叉车是运输领域的核心应用。叉车是一种工业装卸车，是指用于装载、卸载、堆放和短距离运输托盘货物的各种轮式装卸车。它是一种物料搬运设备。目前，叉车是交通领域积极实现商业化的主要品种。它的主要制造商是插头电源公司。

叉车的主要电源是电池。铅酸电池是常用的，但目前燃料电池正在取代铅酸电池成为电动叉车的主要能源。与传统的可充电电池系统相比，零排放燃料电池叉车在高流通配送中心和仓库环境中经济、实用、环保。

燃料电池叉车的优点是：功率输出恒定，充氢时间短，可以显著提高叉车的生产率。铅酸蓄电池的性能有限，充电时间长导致其效率低。相比之下，燃料电池由于其快速的燃料补充和更长的使用寿命而备受关注。燃料电池叉车在提高生产效率的同时，还可以降低运营成本。

例如，沃尔玛商店在加拿大阿尔伯塔省的冷藏配送中心部署了95台燃料电池叉车。与传统的可充电电池叉车相比，该项目将在七年内减少110万美元的运营成本。沃尔玛目前有500多台燃料电池叉车在包括冷藏设施在内的三个仓库运营。使用Plug power Gen Drive系统的其他客户包括：宝洁公司在四个地点部署的340个燃料电池叉车系统……

s思科在7个站点部署了600多个系统；可口可乐公司在2个地点部署了96个系统。2008年，美国的燃料电池叉车总数只有几百辆，但到2012年，在19个州和近40个城市有4000多辆，燃料电池叉车开始在美国迅速发展。

燃料电池叉车市场的主要供应商是H2 Logic、Hydronics、Nuverafuelcells、Oorjaprotonics和Plug power。其中，Plug power是最大的供应商，其市场份额约为80%。

目前使用燃料电池叉车的企业大多是大公司，部分原因是燃料电池叉车价格高于普通叉车。就2012年的主要订购方而言，主要集中在世界500强企业，其中零售业是主要的。

作为燃料电池叉车的主要制造商，Plug power公司在2013年第四季度接受了沃尔玛、宝洁、宝马等公司的订单，订单数量比之前大幅增加。截至目前，Plug power公司已提供4500多台叉车系统，随着2013年第四季度订单的爆发，燃料电池在叉车领域的应用将进一步扩大。

燃料电池汽车离工业化还有很长的路要走。

成本：发展的主要障碍

目前，燃料电池汽车的普及率很低。目前，国外燃料电池公交车的价格约为100万美元，而特斯拉的“尊贵”电动汽车ModelS的价格仅为73万人民币。与掀背车相比，燃料电池汽车的价格要高得多。燃料电池是一种主要与氧气或其他氧化剂进行氧化还原反应，将燃料中的化学能转化为电能的电池。丰田燃料电池汽车正在走向市场，这将燃料电池技术的应用再次带入人们的视野。

燃料电池有很多种类型，但它们都有相同的工作模式。它们主要由三个相邻部分组成：阳极、电解质和阴极。在三个不同部分的界面之间发生两个化学反应。这两种反应的净结果是燃料的消耗、水或二氧化碳的产生以及电流的产生，这些电流可以直接用于电力设备。

根据燃料类型，燃料电池可分为直接型、间接型和再生型；根据电解质类型，可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。

在过去的20年里，燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，燃料电池的研究和应用正以极快的速度发展。在所有燃料电池中，碱性燃料电池（AFC）的发展速度最快，主要为包括航天飞机在内的太空任务提供动力和饮用水。质子交换膜燃料电池（PEMFC）已被广泛用作运输电源和小型电源设备。磷酸燃料电池作为一种中型电源，已进入商业化阶段，是民用燃料电池的首选。熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）也已完成工业试验阶段；

固体氧化物燃料电池（SOFC）起步较晚，是发电领域最有前途的燃料电池，也是未来大型清洁电站的首选目标。100kW管状SOFC发电站已在荷兰运行，西门子和三菱重工都对SOFC发电系统进行了实验研究。相比之下，SOFC、MCFC和PEMFC将是最有前途的技术路线。

氢燃料电池的优势及产业链分析

氢燃料电池是目前发展最好的燃料电池，它以氢气为燃料，通过电解水的反向反应发电。

它的工作原理是，氢气被送到电池的阳极板，在催化剂的作用下，氢原子变成带正电的氢离子和带负电的电子，其中氢离子通过电解质到达阴极板，而电子不能通过电解质，但是只能通过外部电路形成电流。到达阴极板后，电子与氧原子和氢离子复合形成水。

氢燃料电池的阴极板提供的氧气可以直接从空气中获得，因此氢燃料电池只有通过向阳极板连续供应氢气并及时将水带走才能连续提供电能。与其他能源相比，氢燃料电池的发电过程无污染，能量转换效率更高，其燃料氢具有广泛的可利用性和可再生性。

1.零污染

燃料电池是清洁能源的一部分。因为它的反应过程是无污染的水反应，所以不会产生污染物。其主要污染物来自燃料，可能存在氮氧化物等污染。与普通火力发电的空气污染和传统电池的重金属污染相比，燃料电池对环境的污染程度大大降低。氢燃料电池的燃料是纯无污染的氢气，与其他燃料相比，废气中没有污染物。可以说，氢燃料电池是一种能够真正实现零污染的环保能源。

2.高效的能量转换效率

燃料电池的发电效率也处于高水平。在各种发电方式中，传统火力发电的效率约为30%，远低于燃料电池40%-60%的平均效率。在汽车领域的应用中，燃料电池的效率可以达到60%，这也高于目前汽车中常用的内燃机的效率。一般来说，燃料电池的能量转换效率在其类似的替代能源中处于较高水平。

3.容易获得燃料

氢是宇宙中最常见的元素。氢及其同位素占太阳总质量的84%，宇宙质量的75%是氢。氢分子在地球上并不以天然气的形式存在，它们大多与水中的氧气结合。可以说，水资源在一定程度上代表了氢能的储存。

氢气生产的能源和燃料可以来自许多来源，如天然气、核能、太阳能、风能、生物燃料、煤矿、其他化石燃料和地热能。目前，氢气主要作为中间产品生产。主要由化石能源天然气（CH4）、原油（碳氢化合物）或煤炭等原材料生产，通过蒸汽转化、部分氧化、煤气化等工艺与水蒸气竞争。

氢燃料电池主要包括两部分：电池模块和燃料。因此，其上游主要是氢气供应和电池组件。氢气供应部分主要为燃料氢气准备，主要工艺包括氢气生产、运输和充气。电池组件主要生产燃料电池、储氢设备和配件。在中游地区，将上述组件组装成一个完整的可投入使用的燃料电池系统，每个系统的组成根据其不同的应用领域而不同。下游应用板块主要包括固定、运输和便携三个主要领域。

产业链的核心在于中游的燃料电池系统，系统的组成必须与下游应用相对应，燃料电池模块在……中最为重要……

e燃料电池系统。通常，燃料电池由电解质、催化剂和双极板组成。在这三者中，催化剂的存在与否对燃料电池的成本影响最大。对于PEMFC来说，因为它使用昂贵的铂族金属作为催化剂，所以价格一直很高。可以说，催化剂是影响燃料电池价格的决定性因素之一。另一个重要的决定因素是电解质。不同技术类型的燃料电池堆对电解质的要求不同，不同电解质的价格也会不同，最终会影响燃料电池的价格。

固定领域引领氢燃料电池市场

早在20世纪60年代，氢燃料电池就因其体积小、容量大而成功应用于航空航天领域。自20世纪70年代以来，随着技术的不断进步，氢燃料电池逐渐被用于发电和汽车。如今，随着各类电子智能设备的兴起和新能源汽车的普及，氢燃料电池主要应用于三个领域：固定领域、交通领域和便携式领域。

2012年，全球燃料电池系统出货量近3万台，同比增长约34%，与2008年相比增长超过321%。其中，固定燃料电池的增长最为显著，从2008年的2000个快速增长到2012年的25000个。商业燃料电池的发展相对稳定。未来，其发展的主要重点将是轻型燃料电池电动汽车数量的增加和材料处理设备市场的大幅增长。

在这三个主要领域中，便携式领域的发展几乎处于停滞状态。尽管许多公司相继推出了用于手机的氢燃料电池，但总体而言，这类产品的商业化尚未实现，未来的发展还需要很长时间。日本富士经济有限公司（Fuji Economic Co.，Ltd.）在六个领域进行了调查：工商业、家用、燃料电池汽车、叉车和其他司机、便携式和应急服务以及便携式终端。据预测，到2025年，全球市场将达到51843亿日元，相当于2011年的74.2倍。

就氢燃料电池行业而言，根据工研院IEK的统计，2011年全球氢能和燃料电池市场为10.3亿美元，与2010年的6.7亿美元相比增长了54%。日本日经bp清洁技术研究所最近发布的《世界氢能基础设施项目概览》显示，到2015年，包括液化氢基地、管道、固定燃料电池和燃料电池汽车在内的全球氢能基础建设市场预计只有约7万亿日元，但2015年之后，氢能基础设施市场开始缓慢增长；2020年之后，市场将呈现加速增长的趋势。到2025年，国内氢能基础设施市场将超过商业市场。正是因为如此，在截至2025年的五年内，市场规模将翻一番，预计将达到约20万亿日元；

到2050年将达到约160万亿日元（约合1.56万亿美元）。

固定燃料电池市场包括各种规模和类型，主要用于各种固定地点的电力供应，包括主要用于发电站、建筑、工程和其他领域的大型一次电源、备用电源或热电联产，用于家庭和企业的微型热电联产，以及用于远程或基本应用（例如电信塔）的主电源或备用电源。固定式燃料电池主要包括MCPC、SOFC、PAFC和PEMFC。

在美国市场，Bloom Energy、Fuel Cell Energy、UTC Power和加拿大Ballard PowerSystems是该领域的主要生产公司。随着世界各国政府对清洁能源的重视，近年来固定燃料电池的出货量一直在上升。根据派克研究公司的预测，到2022年，固定燃料电池的出货量将达到35万台，与目前的2.1万台相比，这是一个巨大的进步。

目前，更多的行业正在考虑使用燃料电池，希望在发生自然灾害时，燃料电池能够独立于电网发电。随着对电力弹性的需求不断增加，分布式发电技术的迅速采用，以及家庭热电联产在全球的逐步普及，固定燃料电池行业将在未来10年处于有利的领先地位。

在固定式燃料电池的应用中，不同地区存在一些差异。对于亚太地区来说，辅助电力是目前最大的应用，其他主要应用是备用电力和热电联产。在北美，备用电源、热电联产和分布式发电是三个主要的应用领域。无论是在亚太地区还是在北美，随着家庭热电联产的逐步普及，热电联产的应用比例将逐渐提高，并成为固定领域的主要应用。分布式发电和备用电源作为辅助应用，共同支持固定领域的发展。

寻求交通领域的突破

燃料电池细分在交通领域有着广泛的应用，主要包括车辆、公交车、小型飞机、船舶和材料处理设备等。唯一使用的燃料电池类型是质子交换膜（PEMFC）。目前，交通运输的商业化主要在物料搬运设备领域，而全球几家大型汽车制造商仍在追求燃料电池轻型汽车的应用，并计划在2015-2017年实现商业化。北美的Plugpower和加拿大的Ballard PowerSystems是该领域的主要制造商。

高效、环保、低成本的氢燃料电池叉车是运输领域的核心应用。叉车是一种工业装卸车，是指用于装载、卸载、堆放和短距离运输托盘货物的各种轮式装卸车。它是一种物料搬运设备。目前，叉车是交通领域积极实现商业化的主要品种。它的主要制造商是插头电源公司。

叉车的主要电源是电池。铅酸电池是常用的，但目前燃料电池正在取代铅酸电池成为电动叉车的主要能源。与传统的可充电电池系统相比，零排放燃料电池叉车在高流通配送中心和仓库环境中经济、实用、环保。

燃料电池叉车的优点是：功率输出恒定，充氢时间短，可以显著提高叉车的生产率。铅酸蓄电池的性能有限，充电时间长导致其效率低。相比之下，燃料电池由于其快速的燃料补充和更长的使用寿命而备受关注。燃料电池叉车在提高生产效率的同时，还可以降低运营成本。

例如，沃尔玛商店在加拿大阿尔伯塔省的冷藏配送中心部署了95台燃料电池叉车。与传统的可充电电池叉车相比，该项目将在七年内减少110万美元的运营成本。沃尔玛目前有500多台燃料电池叉车在包括冷藏设施在内的三个仓库运营。使用Plug power Gen Drive系统的其他客户包括：宝洁公司在四个地点部署的340个燃料电池叉车系统……

s思科在7个站点部署了600多个系统；

可口可乐公司在2个地点部署了96个系统。2008年，美国的燃料电池叉车总数只有几百辆，但到2012年，在19个州和近40个城市有4000多辆，燃料电池叉车开始在美国迅速发展。

燃料电池叉车市场的主要供应商是H2 Logic、Hydronics、Nuverafuelcells、Oorjaprotonics和Plug power。其中，Plug power是最大的供应商，其市场份额约为80%。

目前使用燃料电池叉车的企业大多是大公司，部分原因是燃料电池叉车价格高于普通叉车。就2012年的主要订购方而言，主要集中在世界500强企业，其中零售业是主要的。

作为燃料电池叉车的主要制造商，Plug power公司在2013年第四季度接受了沃尔玛、宝洁、宝马等公司的订单，订单数量比之前大幅增加。截至目前，Plug power公司已提供4500多台叉车系统，随着2013年第四季度订单的爆发，燃料电池在叉车领域的应用将进一步扩大。

燃料电池汽车离工业化还有很长的路要走。

成本：发展的主要障碍

目前，燃料电池汽车的普及率很低。目前，国外燃料电池公交车的价格约为100万美元，而特斯拉的“尊贵”电动汽车ModelS的价格仅为73万人民币。与掀背车相比，燃料电池汽车的价格要高得多。但目前，丰田、上汽等集团已经宣布生产燃料电池汽车，预计将于2015年上市。丰田的目标价格为5万美元，而上汽的成本预计为50万人民币。如果届时能够达到目标价格，那么燃料电池汽车的发展就可以等待了。燃料电池汽车成本的三分之二是燃料电池系统的成本。目前，燃料电池系统的成本正在迅速下降，而且仍有下降的空间。世界领先的燃料电池技术公司巴拉德电力系统公司也开发了第7代燃料电池组HD7，其成本比上一代HD6低75%。

燃料电池汽车使用质子交换膜电池。在PEMFC中，贵金属催化剂铂的用量逐渐减少，电解槽的成本也在降低，这使得PEMFC的成本不断降低。根据美国能源部的数据，2012年用于运输的燃料电池成本为47美元/千瓦，比2002年的估计成本低82.9%，成本价格接近美国能源部2017年设定的30美元/千瓦的目标价格。根据英国碳信托咨询公司的报告，如果燃料电池汽车需要大规模生产，其成本需要达到36美元/千瓦才能与内燃机汽车竞争。根据目前PEMFC成本的下降趋势和目前的技术进步，目标价格可能在2017年之前达到，届时燃料电池汽车可以大规模生产。

氢站：一项需要时间积累的必要配套任务。

加氢站建设困难是制约燃料电池汽车发展的另一个主要因素。与锂电池电动汽车建设所需的充电桩不同，加氢站的建设难度很大，需要很大的空间和环境评估、安全评估等一系列工作。全球加氢设施的发展主要集中在北美、欧洲和日本三个地区，整个加氢站的建设密度将与燃料电池汽车的市场引入相匹配。目前，中国只有一个加氢站，不仅远低于美国，而且远低于邻国韩国和日本。可以说，我国加氢站的建设还有很长的路要走。

预计到2014年，美国西海岸和东海岸将有37个加氢站，到2015年，西海岸计划新建68个加氢站点，到2020年，东海岸将新建100个加氢台站。欧洲以德国和法国为中心，德国的目标是到2020年实现加氢站的全覆盖。日本将扩张……

2015年，加氢站数量将达到100个，东京、大阪等四个人口稠密城市的加氢站将实现全覆盖。发达地区的加氢站建设与燃料电池汽车的发展相匹配。在这些领域，燃料电池汽车将在2015年左右实现不再是一种幻想。

氢燃料电池VS锂电池：谁是赢家？

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，采用非水电解质溶液的电池。使用以下反应：Li+MnO2=LiMn02，这是一种氧化还原反应和放电。由于锂金属的化学特性非常活跃，因此锂金属的加工、保存和使用对环境要求非常高。锂电池的历史可以追溯到20世纪70年代，是目前使用最广泛的电池。特斯拉电动汽车使用锂电池。

与燃料电池相比，锂电池具有更安全、更便宜的优点。燃料电池的优点是充电时间更短，能量密度更高。从目前的技术来看，氢燃料电池需要构建新的产业链来支撑，这需要很长的时间和大量的投资。自锂电池发明以来，随着技术的进步和工业化的扩大，每年都有小幅的降价和产能提升。2005年，日本开发了性能比特斯拉Model S更好的Eliica，但当时锂电池的高昂价格注定了这款产品只是一个实验。目前，特斯拉电动汽车在全球流行，比亚迪正在开发性能不输特斯拉Model S的E9，宝马混合动力的i3和i8都将上市，保时捷918已经预订。这表明2013年锂电池的价格已经降至可接受的范围。未来几年，随着锂电池价格的进一步下降和产能的进一步增加，电动汽车的受欢迎程度预计将进一步提高。总而言之，短期内，以锂电池为主的电动汽车将是主要方向，而氢燃料电池需要长期发展，但有望迎头赶上。

总结：燃料电池汽车的突破只是时间问题。

目前，许多汽车供应商已将氢燃料电池纳入其计划，预计氢燃料电池汽车最早将于2015年上市。许多汽车巨头，如通用汽车和丰田，已经与合作伙伴签署了开发燃料电池的合作协议，并计划在未来几年推出燃料电池汽车并将其投入实际使用。

丰田在2011年东京车展上推出了FCV-R氢燃料电池概念车，该生产车型将在今年的东京车展上展出。此外，丰田与宝马签署协议，将在四个领域进行合作，包括争取在2020年推广和普及燃料电池汽车。除了丰田，通用汽车和本田宣布，他们将共同开发下一代燃料电池技术，以便在2020年将其推向市场。现代汽车已率先投入生产燃料电池汽车；2013年1月，达勒姆、福特和雷诺签署协议，共同开发燃料电池系统，预计2017年将推出首款新型燃料电池汽车；

3月，大众和巴拉德也签署了合作协议，并于今年8月开始测试奥迪A7燃料电池汽车。

除了宣布推出新车外，各大汽车公司也在加快开发燃料电池汽车。从近年来美国燃料电池的专利持有情况来看，近年来各大汽车公司加大了对燃料电池研发的投入，专利数量不断上升。2012年，丰田以144项专利位居第一。激烈的专利竞争也为燃料电池汽车的顺利上市奠定了技术基础。现在需要的只是时间，换句话说，技术被推向市场。

目前，燃料电池汽车仍处于开发测试阶段，距离量产还有两三年的时间。燃料电池汽车的初始价格可能很高，但随着技术的逐渐成熟，加上政府补贴或免税，价格将逐渐进入公众可接受的范围。考虑到燃料电池的高效、环保、安全等优势，氢燃料电池汽车仍然值得我们期待。但目前，丰田、上汽等集团已经宣布生产燃料电池汽车，预计将于2015年上市。丰田的目标价格为5万美元，而上汽的成本预计为50万人民币。如果届时能够达到目标价格，那么燃料电池汽车的发展就可以等待了。燃料电池汽车成本的三分之二是燃料电池系统的成本。目前，燃料电池系统的成本正在迅速下降，而且仍有下降的空间。世界领先的燃料电池技术公司巴拉德电力系统公司也开发了第7代燃料电池组HD7，其成本比上一代HD6低75%。

燃料电池汽车使用质子交换膜电池。在PEMFC中，贵金属催化剂铂的用量逐渐减少，电解槽的成本也在降低，这使得PEMFC的成本不断降低。根据美国能源部的数据，2012年用于运输的燃料电池成本为47美元/千瓦，比2002年的估计成本低82.9%，成本价格接近美国能源部2017年设定的30美元/千瓦的目标价格。根据英国碳信托咨询公司的报告，如果燃料电池汽车需要大规模生产，其成本需要达到36美元/千瓦才能与内燃机汽车竞争。根据目前PEMFC成本的下降趋势和目前的技术进步，目标价格可能在2017年之前达到，届时燃料电池汽车可以大规模生产。

氢站：一项需要时间积累的必要配套任务。

加氢站建设困难是制约燃料电池汽车发展的另一个主要因素。与锂电池电动汽车建设所需的充电桩不同，加氢站的建设难度很大，需要很大的空间和环境评估、安全评估等一系列工作。全球加氢设施的发展主要集中在北美、欧洲和日本三个地区，整个加氢站的建设密度将与燃料电池汽车的市场引入相匹配。目前，中国只有一个加氢站，不仅远低于美国，而且远低于邻国韩国和日本。可以说，我国加氢站的建设还有很长的路要走。

预计到2014年，美国西海岸和东海岸将有37个加氢站，到2015年，西海岸计划新建68个加氢站点，到2020年，东海岸将新建100个加氢台站。欧洲以德国和法国为中心，德国的目标是到2020年实现加氢站的全覆盖。日本将在2015年将加氢站数量扩大到100个，东京、大阪等4个人口密集城市的加氢站将实现全覆盖。发达地区的加氢站建设与燃料电池汽车的发展相匹配。在这些领域，燃料电池汽车将在2015年左右实现不再是一种幻想。

氢燃料电池VS锂电池：谁是赢家？

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锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，采用非水电解质溶液的电池。使用以下反应：Li+MnO2=LiMn02，这是一种氧化还原反应和放电。由于锂金属的化学特性非常活跃，因此锂金属的加工、保存和使用对环境要求非常高。锂电池的历史可以追溯到20世纪70年代，是目前使用最广泛的电池。特斯拉电动汽车使用锂电池。

与燃料电池相比，锂电池具有更安全、更便宜的优点。燃料电池的优点是充电时间更短，能量密度更高。从目前的技术来看，氢燃料电池需要构建新的产业链来支撑，这需要很长的时间和大量的投资。自锂电池发明以来，随着技术的进步和工业化的扩大，每年都有小幅的降价和产能提升。2005年，日本开发了性能比特斯拉Model S更好的Eliica，但当时锂电池的高昂价格注定了这款产品只是一个实验。目前，特斯拉电动汽车在全球流行，比亚迪正在开发性能不输特斯拉Model S的E9，宝马混合动力的i3和i8都将上市，保时捷918已经预订。这表明2013年锂电池的价格已经降至可接受的范围。未来几年，随着锂电池价格的进一步下降和产能的进一步增加，电动汽车的受欢迎程度预计将进一步提高。总而言之，短期内，以锂电池为主的电动汽车将是主要方向，而氢燃料电池需要长期发展，但有望迎头赶上。

总结：燃料电池汽车的突破只是时间问题。

目前，许多汽车供应商已将氢燃料电池纳入其计划，预计氢燃料电池汽车最早将于2015年上市。许多汽车巨头，如通用汽车和丰田，已经与合作伙伴签署了开发燃料电池的合作协议，并计划在未来几年推出燃料电池汽车并将其投入实际使用。

丰田在2011年东京车展上推出了FCV-R氢燃料电池概念车，该生产车型将在今年的东京车展上展出。此外，丰田与宝马签署协议，将在四个领域进行合作，包括争取在2020年推广和普及燃料电池汽车。除了丰田，通用汽车和本田宣布，他们将共同开发下一代燃料电池技术，以便在2020年将其推向市场。现代汽车已率先投入生产燃料电池汽车；2013年1月，达勒姆、福特和雷诺签署协议，共同开发燃料电池系统，预计2017年将推出首款新型燃料电池汽车；3月，大众和巴拉德也签署了合作协议，并于今年8月开始测试奥迪A7燃料电池汽车。

除了宣布推出新车外，各大汽车公司也在加快开发燃料电池汽车。从近年来美国燃料电池的专利持有情况来看，近年来各大汽车公司加大了对燃料电池研发的投入，专利数量不断上升。2012年，丰田以144项专利位居第一。激烈的专利竞争也为燃料电池汽车的顺利上市奠定了技术基础。现在需要的只是时间，换句话说，技术被推向市场。

目前，燃料电池汽车仍处于开发测试阶段，距离量产还有两三年的时间。燃料电池汽车的初始价格可能很高，但随着技术的逐渐成熟，加上政府补贴或免税，价格将逐渐进入公众可接受的范围。考虑到燃料电池的高效、环保、安全等优势，氢燃料电池汽车仍然值得我们期待。

标签：丰田特斯拉宝马大众Model S

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