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燃料动力电池

  燃料动力锂电池是通过电化学反应将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的发电装置。它由正极、负极、电解液和辅助设备组成。除了氢气之外,常见的燃料包括甲醇、肼、碳氢化合物和一氧化碳。氧化剂一般是氧气或空气。常见的电解质包括磷酸、氢氧化钾、熔融碳酸盐和离子交换膜。


  作为三大新能源汽车(纯电动汽车、混合动力汽车和燃料动力锂电池汽车)之一,与其他两者相比,燃料动力锂电池汽车需要更复杂的制氢技术和大规模储氢技术,是制约其发展的瓶颈,因此发展一直较为缓慢。然而,情况开始发生变化。近年来,随着燃料动力锂电池汽车量产化的逐步成熟,2015年交通运输燃料动力锂电池爆发,MW出货量达到113.6 MW,同比增长272.85%,电池出货量达到5200台,同比增长68.97%,呈现猛增态势。


  2011-2016年燃料动力锂电池和兆瓦的出货量


  从国内的情况来看,目前配套技术还不够成熟。工信部发布的数据显示,2015年我国燃料动力锂电池汽车产量仅为10辆。国务院《我国制造2025》提出生产1000辆燃料动力锂电池汽车,并在2020年演示其运行。2016年,国家对燃料动力锂电池汽车的支持进一步加强。国家发改委和能源局公布的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》第九项提到了氢能和燃料动力锂电池的创新,获得了明确的发展方向。计划2030年实现燃料动力锂电池和氢能的大规模推广应用。


  据了解,燃料动力锂电池有多种技术。目前主流技术为质子交换膜燃料动力锂电池和固体氧化物燃料动力锂电池,分别主要应用于燃料动力锂电池汽车和分布式发电领域。由于燃料动力锂电池不仅安全高效,而且反应产物只有水,绿色清洁,是内燃机最具竞争力的替代品之一,有望引领未来全球能源革命从化石燃料时代走向氢燃料时代。


  虽然行业起步较晚,落后国外5-10年,但近年来,我国燃料动力锂电池行业保持稳步发展,国内厂商通过与国外先进燃料动力锂电池公司和机构的合作,推动了我国燃料动力锂电池行业的快速发展。


  截至今年7月2日,国家重点R&D计划“新能源汽车”重点专项项目公示名单已达到4批次,其中燃料动力锂电池汽车研发支持资金累计近8.27亿元。其中,2018年燃料动力锂电池汽车相关R&D支持资金近4.36亿元,2017年和2016年相关R&D支持资金分别为2.17亿元和1.74亿元。燃料动力锂电池产业链分为上游材料、中游制造、下游应用三大环节。目前各环节公司布局不断优化。随着燃料动力锂电池规模效应的提升、核心技术的突破以及下游加氢环节的完善,未来燃料动力锂电池的成本有望进一步下降,性价比将日益凸显。


  据美国能源局测算,当80kW质子交换膜燃料动力锂电池系统年产量达到50万台时,燃料动力锂电池系统将降至55美元/kW,对应的燃料动力锂电池系统市场空间约为22亿美元。


  总的来说,随着燃料动力锂电池汽车应用市场的开放,燃料动力锂电池产业链日趋完善,市场空间不断扩大。