燃料电池发展产业发展综述

2013年燃料电池产业发展综述1引言1.1概述FuelCellToday是全球燃料电池市场信息和数据分析的主要来源。“2013年燃料电池产业概述”为我们年度出版物的第三版，主要总结了过去四年全球燃料电池产业的发展状况以及本年度和未来发展前景的预测。“燃料电池产业发展现状”这一章主要内容包括2012年全年和2013年上半年燃料电池的应用现状及其区域发展状况，同时还包括几种主要类型燃料电池技术的更新状况。正如本章所阐述的，燃料电池是一种非常通用的技术，具有从几瓦到兆瓦级的电池装置。基于此，我们对燃料电池的年出货量和年出货兆瓦数进行了统计，通过对市场各组成部分的信息进行汇总，从而对整个燃料电池产业有更加直观深入的了解。此外，本章节中还包括一节专门针对加利福尼亚州自发电激励计划（SGIP）影响的特征分析。SGIP自2001年以来一直在运作，并从2002年开始为一系列固定式燃料电池的安装提供财政支持。最后一章主要讨论燃料电池行业在2013年全年的发展前景，同时包括未来三到五年内全球燃料电池在三个主要应用领域的发展预期。综述的最后部分提供了FuelCellToday统计的2009年至今，按燃料电池产品的应用领域、生产区域和电解质类型划分的年出货量和出货总兆瓦数的信息。1.2燃料电池应用与技术按照燃料电池应用可将其划分为以下三个主要类型：1）便携式燃料电池：包括那些设计成可以移动的APU装置；2）固定式燃料电池：设计成为固定地区提供电力的固定式发电装置；3）车用燃料电池：可以为车辆提供主动力或者延长车辆行驶能力的车用燃料电池。FuelCellToday还针对电池用燃料和基础设施（包括燃料的生产、储存和运输）中的每项，在“燃料电池产业现状”这一章中进行了详细的介绍。根据电解质不同，可将燃料电池分为六个主要技术类型：质子交换膜燃料电池（PEMFC），直接甲醇燃料电池（DMFC），磷酸燃料电池（PAFC），熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），固体氧化物燃料电池（SOFC）和碱性燃料电池（AFC）。其中，高温PEMFC和低温PEMFC共同简称为PEMFC。对于目前市场上可用六种主要类型的燃料电池（包括它们的优点和缺点），在我们的网站上有详细描述。1.3地理区域划分FuelCellToday将燃料电池的应用地区划分为四个主要地理区域，包括：亚洲、欧洲、北美洲以及其它地区（RoW），如图所示。燃料电池应用地理区域划分图（sou:FuelCellToday）1.4数据来源燃料电池出货情况以每年出厂产品装置数和出货总兆瓦数为基准。报告中的出货量是从终端商品制造商（通常指系统集成商）处获得的数据。本文以最终运送并安装到使用地区的燃料电池装置数为该地区的年出货总量数据。同时，为了突出强调工业用燃料电池装置数的增长，本文便携式燃料电池产品的统计数据中不包括便携式玩具和教学产品。此外，本章中还对便携式燃料电池市场做了一个详细的讨论，但出货量数据仅反映具有特殊发电用途的燃料电池装置的安装使用。本章所有的数据已在当前最新信息和2012年全年数据的基础上进行了更新，所以本文给出的部分数据可能与以前Fuelcelltoday的报告中所给出的旧数据略有差别。本文给出的所有数据是归纳总结出的，数据信息的主要来源有：Fuelcelltoday、燃料电池行业的主要参与者、部分公共来源（如公司报表、新闻稿或市场档案等）以及企业和政府实施的示范项目公告。此外，出货数和出货兆瓦数均四舍五入，以千个（,000）为出货量单位，以兆瓦（MW）为出货兆瓦数单位，分别精确到0.1千个和0.1兆瓦。无另有说明，所有的电压输出功率均为额定功率，其中2013年的数据为全年预测数据。2产业发展现状2.1引言燃料电池技术现已良好的应用于当前多个市场领域，被认为是比内燃机和传统电池更好的动力技术。鉴于此，与2011年相比，燃料电池在2012年的出货量呈持续增长的态势，且几乎翻了一番（累计出货量达45,700台）。2013年上半年延续了燃料电池订单的涨势，预计全年燃料电池出货增涨量将达到2012年的46%，接近67,000台。我们在2011年预测，消费电子产品市场用便携式燃料电池出货量在2012年全年将显著增加。虽然多款新型便携式燃料电池于2012年成功推向市场，但是该型产品在2012年全年的出货量仍较我们的预测值少了约30,000台。尽管燃料电池在便携式应用领域的实际出货量与预测值间存在一定差额，但是鉴于其在交通运输领域和固定式应用领域的出货量有显著增加，这使2012年全年燃料电池出货总量也有所增涨。其中，燃料电池技术在固定式应用领域的运用在当前最为突出，其应用范围非常广泛：①可作为与小型电网连接的家用微型热电联产装置（micro-CHP）；②可用作重要基础设施的不间断离网电源系统（APU）；③可当做大楼的主动力电源系统；④可设计成为连接电网的兆瓦级发电厂。按应用和出货总兆瓦数划分的2009-2013燃料电池出货量变化趋势图由于个别大功率燃料电池发电装置的安装，固定式燃料电池的出货兆瓦数在2012年继续保持引领地位。在“2012燃料电池行业概述”中，我们预测燃料电池在2012年全年的出货总兆瓦数将达到175.8MW。虽然仅有极少数的燃料电池计划安装项目被取消，但这却对其出货总兆瓦数的影响显著。截止到2012年年底，燃料电池实际出货总兆瓦数约为预测数值的95%，为166.7MW。预计2013年固定式燃料电池的出货兆瓦数将会有进一步的增涨，XX估计增涨可达全年的30%，届时全年出货总兆瓦数将超过215MW。在过去五年中，亚洲一直是燃料电池的主要应用地区，且其优势地位仍呈逐渐加强的态势，其中，2012年全年燃料电池出货量的61%安装于该地区。预计到2013年，亚洲地区的主要地位将更加明显，预计届时将有超过全年出货量75%的燃料电池安装应用于该地区。在出货总兆瓦数方面，由于北美市场在大型固定式燃料电池的使用方面占据相当大的份额，所以亚洲的在出货兆瓦数方面的主要地位并不是那么明显。尽管如此，亚洲地区仍占2012年全年燃料电池出货总兆瓦数的52%，预计2013年其所占比例将会增长至57%。与其他类型的燃料电池不同，PEMFC应用范围最为广泛，对大型和小型设备均适用。从出货量数据可以看出，PEMFC为当前最受用户青睐的燃料电池类型，其出货量占据应用类型的统治地位。在出货总兆瓦数方面（图），由于MCFC和SOFC在大型固定式领域的应用较多，所以PEMFC、MCFC和SOFC在出货兆瓦数方面的所占份额数差别不大。去年，几个高层次的合作伙伴关系的促成以及几项重要的燃料电池企业的并购，有效的刺激了燃料电池技术的发展，尤其是燃料电池汽车领域。鉴于燃料电池市场正由投资主导型技术产业向市场主导商业化行业渐变，燃料电池产业得到了进一步巩固发展。在过去的一年中，我们看到几家公司停止了燃料电池行业相关的交易，但也有多项行业外企业开始进步并购相关燃料电池技术资产，并以此来巩固加强其在该行业的地位。兼并和收购（M＆A）是一个行业利用成功技术精简自身，并以此获得成功的正面表现，企业基于此可改进自身技术组合同时丢弃不合理的概念，因而我们希望在未来看到越来越多的兼并和收购活动的产生。我们即将见证燃料电池和氢燃料技术开始进入快速发展的激动人心时刻，迄今主要有三种促进其快速发展的助力：①承认氢气为非常具有有吸引力且重要的能源公用事业部门；②在燃料电池备用电源领域，全球主要电信商的浓厚兴趣；③力图实现FCEV商业化世界主要汽车制造商。随着越来越多全球性公司利用和投资燃料电池技术，同时燃料电池产品供应链改进和技术更新带来运输车辆的大规模生产，燃料电池产业将变得越来越好，并有望在全球范围内取得成功。下面一章的主要内容：从燃料电池应用（便携式、固定式和交通运输用）、应用区域分布和燃料电池类型三方面看今年燃料电池产业的发展情况；燃料和基础设施建设的发展概述以及加利福尼亚州自发电激励项目的特殊特点。2.2按应用发展分类2.2.1便携式应用在“2012燃料电池行业综述”中，我们对2012年携式燃料电池出货量的增涨给予很高的预期，这主要是因为三款新型消费电子产品用燃料电池充电器即将推出。最终，myFC和Aquafairy公司开发的两款电池充电器未能按计划推出，同时，虽然HorizonFuelCells公司生产的电池充电器成功推向市场，但其应用推广却远低于预期。因此，我们将2012年全年便携式燃料电池出货量数据由30,000台修订减少至18,900台，但较2011年全年出货量仍增长了174%，这也反应出燃料电池在该领域的应用潜力。2013年，Horizon公司和myFC公司仍致力于其便携式燃料电池充电器的商业化发展，而Aquafairy公司的研究重心已由消费电子产品用充电器逐渐转向紧急备用电源的研发。我们预计，消费电子产品用便携式燃料电池在2013年仍为关注的焦点，但是该技术与传统电池的竞争关系使其较之前的关注略有降温。因此，预计2013年全年便携式燃料电池出货量较2012年会略有减少，约为13,000台。在出货兆瓦数方面，由于便携式燃料电池较其他应用领域类型的电池在体积和功率方面均较小，所以其全年总出货兆瓦数也相对较小。其中，2012全年便携式燃料电池出货总兆瓦数较2011年增加了25%，达0.5MW。鉴于2013年预计的年出货量数减少，预计全年出货总兆瓦数将不足0.3MW。（1）教学用燃料电池和玩具教育燃料电池装置仍然十分畅销，新产品相继推出了相关细化概念。尽管FuelCellToday中不包括玩具和教学用燃料电池装置的数据，但它们已成为许多公司的重要收入来源。HorizonFuelCellTechnologies公司是便携式燃料电池产品的最大供应商之一，并在过去几年中不断改进其产品构架，生产出更多先进产品。其最新遥控车产品i-H2GO便以燃料电池为动力，并由智能手机来控制，用户可以通过倾斜自己装载iOS或Android系统的手机来控制汽车。公司还为这款玩具汽车车配备了小型加氢装置，同时还可以通过太阳能电板和USB充电，属于混合动力类型。（2）备用电源BOC公司在2012年10月推出一款带有照明组件的Hymera型燃料电池产品，带有与两个300瓦卤素灯泡相当的输出功率高效灯泡。该产品较传统柴油发电机具有独特的优势：运行时静音操作噪音小；无颗粒物、二氧化碳或氮氧化物等污染物的排放。此外，它还较普通电池具有更长的运行时间，10公斤气缸的氢气可提供高达24小时的运行时间。日本国立产业技术综合研究所（AIST）于2013年3月推出一款可以一系列不同液体原料为燃料的便携式SOFC，公司计划将该产品的应用市场主要面向灾难、紧急情况或户外使用。此外，基于微管式技术的SOFC产品，可直接以包括液化石油气（LPG）在内的通用烃类物质为燃料。在日本，便携式燃料电池倍受青睐，环保科技公司生物公司实验室公司现已开发出33W便携式燃料电池，可将其用作紧急备用电源装置。公司希望将该产品以450,000日圆（3050英镑，4700美元）的价格进行商业销售，并首先将潜在买家限定在市政府、写字楼及家庭。该产品的生产技术结合了该公司专有的氢化镁储氢合金技术与HorizonFuelCellTechnologies公司的电堆技术，产品原型重8.5公斤，每个40Wh的燃料储存盒可提供电力72分钟。公司计划在2013年年底实现产品推出之前，力争完成提高20%的燃料储存能力和减小30%电池重量的目标。（3）消费电子产品在消费电子产品领域，燃料电池在微型外部电池充电器上的应用发展迅速，在消费性电子产品中的未来应用前景良好。HorizonFuelCellTechnologie公司继续在全球推广其MiniPak便携式燃料电池充电装置，该产品于2011年8月开始商业化销售，目前已经可以为其零售合作伙伴以及大量的产品买家提供订制选项服务。与充电器相配套的加氢装置为该公司生产的HydroFILL制氢装置（接入到电源并放入离子水或者蒸馏水即可开始提供氢气）及HydroST