燃料電池(Fuel Cell)是一種將氫氣和氧氣相結合來產生電力、水和熱的電化學裝置。不同于一般的電池,只要能保障燃料源供給,燃料電池將會持續發電。燃料電池并不需要燃燒燃料,這使得化學反應過程安靜、無污染,電池效率比燃燒高2-3倍?梢哉f,燃料電池系統可以是一種真正的零排放電力源。
目前,燃料電池技術主要有三方面的市場應用:固定式動力(Stationary Power),交通運輸式動力(Transportation Power),以及便攜式動力(Portable Power)。固定式動力包括燃料電池在任何固定位置中作為主要電源、備用電源或熱電聯產(CHP)的各種應用;交通運輸式動力包括燃料電池在各種動力乘用車、客車和其他燃料電池電動汽車(FCEV)、特種車輛、物料搬運設備(如叉車)、越野車輔助動力裝置等方面的應用;燃料電池的便攜式動力應用主要是指不需要永久安裝燃料電池,或者把燃料電池作為一種便攜式設備。
根據Fuel Cell Today發布的燃料電池系統全球調查,2013年全球燃料電池應用系統達到66800個,相比于2012年增加了46.2%。
截至2013年底,亞洲地區燃料電池應用系統數量達到5.11萬個,北美市場總量達到8700個,歐洲市場數量為6000個。
2009-2013年全球燃料電池應用系統的增長(單位:千個)
資料來源:Fuel Cell Today
2009-2013年全球燃料電池應用系統分區域增長情況(單位:千個)
資料來源:Fuel Cell Today
2009-2013年全球燃料電池應用系統產品結構(單位:千個)
資料來源:Fuel Cell Today
目前廣泛研發的燃料電池有質子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC),固體氧化物燃料電池(SOFC)等。其中,PEMFC因其不經過燃燒直接以電化學反應連續地把燃料和氧化劑中的化學能直接轉換成電能,具有能量轉換效率高(一般都在40%~50%,而內燃機僅為18%~24%)、無污染、啟動快、電池壽命長、比功率、比能量高等優點,成為應用最廣的一類燃料電池。
2013年各種燃料電池的應用情況
資料來源:Fuel Cell Today
博思數據發布的《2015-2020年中國燃料電池市場市場監測及發展趨勢調查報告》共十二章。首先介紹了燃料電池行業相關概念,接著分析了全球燃料電池行業發展現狀,然后對中國燃料電池行業市場供需分析進行了重點分析,最后分析了中國燃料電池行業面臨的機遇及趨勢預測。您若想對中國燃料電池行業有個系統的了解或者想投資該行業,本報告將是您不可或缺的重要工具。
本研究報告數據主要采用國家統計數據,海關總署,問卷調查數據,商務部采集數據等數據庫。其中宏觀經濟數據主要來自國家統計局,部分行業統計數據主要來自國家統計局及市場監測數據,企業數據主要來自于國統計局規模企業統計數據庫及證券交易所等,價格數據主要來自于各類市場監測數據庫。
報告目錄:
第一章 燃料電池的相關介紹 1
1.1 燃料電池概述 1
1.1.1 燃料電池的定義 1
1.1.2 燃料電池的分類 2
1.1.3 燃料電池工作原理 3
1.1.4 燃料電池的優點 4
1.1.5 燃料電池的缺點 4
1.1.6 燃料電池的性能比較 5
1.1.7 燃料電池的發展歷程 6
1.2 幾種燃料電池簡介 7
1.2.1 堿性燃料電池(AFC) 7
1.2.2 磷酸燃料電池(PAFC) 7
1.2.3 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC) 8
1.2.4 固態氧化物燃料電池(SOFC) 8
1.2.5 質子交換膜燃料電池(PEMFC) 9
1.2.6 直接甲醇燃料電池(DMFC) 9
1.3 燃料電池的應用范圍 10
1.3.1 軍事上的應用 10
1.3.2 移動裝置上的應用 10
1.3.3 居民家庭的應用 11
1.3.4 空間領域的應用 11
1.3.5 固定的應用 12
1.3.6 運輸上的應用 12
1.3.7 不同瓦級燃料電池應用領域 13
第二章 2014年國際燃料電池產業發展分析 15
2.1 2014年國際燃料電池整體概況 15
2.1.1 世界氫能及燃料電池產業發展特點 15
2.1.2 國外燃料電池的研發和應用進展 16
2.1.3 全球燃料電池出貨量持續增長 17
2.1.4 各國政府的氫能相關政策 17
2.1.5 世界燃料電池關聯行業分析 23
2.2 美國 24
2.2.1 美國氫能和燃料電池產業發展概況 24
2.2.2 美國燃料電池產業發展現狀 26
2.2.3 美國建成首個第三代燃料電池和氫能源站 27
2.2.4 美國氫燃料電池研發獲突破 28
2.2.5 美國研發新型微生物燃料電池 28
2.3 日本 29
2.3.1 日本氫能及燃料電池產業發展概況 29
2.3.2 日本開發新型燃料電池運轉系統 30
2.3.3 日本研制鎳釕催化劑燃料電池 31
2.3.4 日本新型家用燃料電池效率提升 31
2.4 加拿大 32
2.4.1 加拿大燃料電池發展軌跡 32
2.4.2 加拿大酵母驅動燃料電池的研發概況 33
2.4.3 加拿大成功研發鐵基燃料電池催化劑 34
2.4.4 加拿大燃料電池產業商業化目標 34
2.5 中國臺灣 35
2.5.1 臺灣地區燃料電池產業發展概況 35
2.5.2 政府補貼推動臺灣燃料電池產業化發展 35
2.5.3 臺灣推進燃料電池產業發展的策略措施 36
2.5.4 臺灣地區燃料電池產業發展規劃 38
2.6 其它國家和地區 38
2.6.1 英國科學家研制微生物燃料電池 38
2.6.2 荷蘭研發燃料電池儲氫新技術 38
2.6.3 韓國開發新系統提高燃料電池效率 39
2.6.4 芬蘭成功降低燃料電池制造成本 40
2.6.5 亞太區燃料電池在政策環境帶動下發展迅猛 40
第三章 2014年中國燃料電池產業發展分析 42
3.1 2014年燃料電池產業背景分析 42
3.1.1 發展燃料電池的重要性 42
3.1.2 加速開發綠色環保燃料電池的背景研究 43
3.1.3 中國燃料電池公共汽車發展背景分析 43
3.1.4 國家對氫能產業的政策扶持 44
3.2 我國燃料電池國際競爭環境及專利部署 45
3.2.1 國際燃料電池的產品競爭分析 45
3.2.2 世界燃料電池的專利競爭分析 45
3.2.3 燃料電池的專利部署闡述 46
3.2.4 國內外燃料電池行業專利申請趨勢 50
3.2.5 燃料電池行業專利技術重點與熱點 51
3.3 2014年國內燃料電池產業發展綜述 52
3.3.1 中國燃料電池發展面臨的外部環境 52
3.3.2 我國燃料電池產業化發展進程簡述 53
3.3.3 中國燃料電池行業取得長足發展 54
3.3.4 我國燃料電池產業發展定位不明 55
3.3.5 國內金屬燃料電池產業鏈潛力巨大 56
3.3.6 上海燃料電池產業發展SWOT分析 56
3.4 2014年燃料電池產業存在的問題與對策 61
第四章 2014年氫燃料電池發展分析 62
4.1 2014年世界氫燃料電池產業的發展 62
4.1.1 全球氫燃料電池研發應用情況 62
4.1.3 韓國釜山首座氫燃料電池發電廠投產 66
4.1.4 美國蘋果公司規劃建設氫燃料電池項目 66
4.2 2014年中國氫燃料電池產業動態 67
4.2.1 我國氫燃料電池市場逐步發展壯大 67
4.2.2 我國氫燃料電池研發加快國產化步伐 68
4.2.3 高效能氫燃料電池研發取得進展 69
4.2.4 中國氫燃料電池瓶頸技術獲突破 70
4.2.5 氫燃料電池企業探索市場出路 71
4.2.6 上海氫燃料電池產能規模邁上新臺階 71
4.3 氫燃料電池電堆安全性測試項目的研究綜述 73
4.3.1 氫燃料電池的原理 73
4.3.2 影響氫燃料電池電堆安全性的因素 73
4.3.3 國內車用儲能裝置的測試項目 74
4.3.4 國內燃氣汽車的安全性測試標準 75
4.3.5 氫燃料電池電堆的安全性測試項目 75
4.4 氫燃料電池與汽車動力 76
4.4.1 車商期待氫燃料電池開發 76
4.4.2 中國氫燃料電池動力車的優勢 76
4.4.3 氫燃料汽車推廣面臨的制約因素 77
4.4.4 氫燃料電池動力是汽車行業趨勢 77
第五章 2014年甲醇燃料電池發展分析 79
5.1 2014年國際甲醇燃料電池產業的發展 79
5.1.1 國際甲醇燃料電池研發應用情況 79
5.1.2 美國研制液態甲醇燃料電池 86
5.1.3 芬蘭降低甲醇燃料電池成本 86
5.1.4 韓國研發高性能軍用甲醇燃料電池 87
5.2 世界小型直接甲醇燃料電池制造廠商分析 87
5.2.1 日本廠商 87
5.2.2 韓國廠商 88
5.2.3 美國廠商 88
5.2.4 德國廠商 88
5.3 微型直接甲醇燃料電池研究的進展闡述 89
5.3.1 DMFC的工作原理和特點 89
5.3.2 國內外DMFC的研究概況 90
5.3.3 DMFC發展中存在的問題 92
5.4 2014年中國甲醇燃料電池研發動態 93
5.4.1 山東天勝直接甲醇燃料電池中試項目通過驗收 93
5.4.2 直接甲醇燃料電池納米催化劑研發成功 93
5.4.3 高效節能甲醇燃料電池發電項目落戶吉林 93
5.4.4 新型被動式自呼吸直接甲醇燃料電池研發成功 94
5.4.5 “直接甲醇燃料電池技術”課題通過驗收 96
第六章 2014年其他類型燃料電池發展分析 97
6.1 固體氧化物燃料電池概述 97
6.1.1 定義與優勢 97
6.1.2 組成及工作原理 98
6.1.3 固體氧化物燃料電池組結構分析 101
6.1.4 固體氧化物燃料電池的研發意義 102
6.2 2014年固體氧化物燃料電池發展概況 103
6.2.1 固體氧化物燃料電池研究已獲得廣泛重視 103
6.2.2 我國實現固體氧化物燃料電池獨立發電 104
6.2.3 我國試產固體氧化物燃料電池系統核心元件 104
6.2.4 固體氧化物燃料電池的應用廣泛 105
6.2.5 固體氧化物燃料電池的研究開發方向 105
6.3 磷酸鹽燃料電池介紹 106
6.3.1 磷酸鹽燃料電池的原理 106
6.3.2 磷酸鹽燃料電池的特征 107
6.3.3 磷酸燃料電池未市場商業化的原因分析 107
6.4 可逆式質子交換膜再生氫氧燃料電池介紹 108
6.4.1 基本概述 108
6.4.2 實驗部分 109
6.4.3 實驗結果 110
6.5 其他類型燃料電池的研發與應用 113
6.5.1 甲烷燃料電池 113
6.5.2 乙醇燃料電池 114
6.5.3 汽油燃料電池 115
第七章 2014年燃料電池技術進展狀況 116
7.1 國際燃料電池技術概況 116
7.1.1 世界燃料電池技術進展 116
7.1.2 國際燃料電池企業加快技術研發 117
7.1.3 燃料電池關鍵材料及組件技術發展方向 117
7.2 2014年主要國家燃料電池技術動態 119
7.2.1 意大利燃料電池技術發展回顧 119
7.2.2 加拿大氫技術及燃料電池技術的開發 122
7.2.3 日本固體高分子燃料電池技術的開發情況 122
7.2.4 美國氫燃料電池技術的發展戰略 123
7.3 2014年部分企業燃料電池技術研發情況 124
7.3.1 松下開發家用燃料電池熱電聯產系統 124
7.3.2 三星公司研制新型水燃料電池 124
7.3.3 索尼研制出超小燃料電池 125
7.4 2014年中國燃料電池技術分析 125
7.4.1 中國燃料電池技術研究進程回顧 125
7.4.2 中國燃料電池研發技術發展概況 131
7.4.3 中國燃料電池技術跨入國際先進行列 132
7.4.4 熔融碳酸鹽燃料電池技術獲突破 133
7.4.5 中國燃料電池技術研發機構介紹 134
7.4.6 建筑中應用燃料電池技術的建議 139
7.5 高溫燃料電池技術研究 143
7.5.1 高溫燃料電池的優點 143
7.5.2 MCFC和SOFC組件材料 143
7.5.3 高溫燃料電池發電系統 144
7.5.4 MCFC和SOFC的技術分析 145
7.5.5 國內外發展進程的比較 145
第八章 2014年燃料電池車行業發展分析 147
8.1 燃料電池車介紹 147
8.1.1 燃料電池車系統組成 147
8.1.2 燃料電池車的特征 148
8.1.3 燃料電池車普及要點 148
8.2 2014年國際燃料電池車產業概況 149
8.2.1 國內外燃料電池汽車業發展綜述 149
8.2.2 全球燃料電池車領域研發現狀 153
8.2.3 美日氫燃料電池車進入示范階段 160
8.2.4 氫燃料電池車將成新能源汽車市場主力 161
8.2.5 各國燃料電池車發展的相關扶持政策 162
8.3 2014年中國燃料電池車產業的發展 164
8.3.1 中國燃料電池車研發步入世界先進行列 164
8.3.2 中國燃料電池車發展取得較大進步 164
8.3.3 我國首臺燃料電池輕軌機車研制成功 166
8.3.4 中國燃料電池汽車商業化進程分析 168
8.3.5 我國燃料電池車產業化發展提速 170
8.3.6 中國燃料電池車的標準體系綜述 173
8.3.7 國內燃料電池公交車發展空間較大 178
8.3.8 中國轎車用燃料電池發動機量產分析 178
8.4 2014年燃料電池車市場應用推廣情況 180
8.4.1 國內外燃料電池在摩托車上的應用情況 180
8.4.2 日本企業研發氫燃料電池汽車競爭激烈 184
8.4.3 中國加快燃料電池汽車商業運行速度 185
8.4.4 燃料電池客車應用推廣的機遇 186
8.5 汽車企業發展燃料電池車動態 189
8.5.1 雪鐵龍集團和INTELLIGENT ENERGY攜手開發燃料電池車 189
8.5.2 通用將實現氫燃料電池汽車商業化 190
8.5.3 日本豐田公司將量產燃料電池車 192
8.5.4 中國福田歐V推出燃料電池客車 193
8.5.5 上汽集團燃料電池車發展的戰略規劃 194
8.6 燃料電池汽車的技術分析 195
8.6.1 燃料電池作為汽車動力裝置的可行性分析 195
8.6.2 燃料電池汽車示范運行研究 198
8.6.3 模擬燃料電池汽車追尾碰撞分析 201
8.6.4 燃料電池汽車變換器仿真建模探討 208
8.7 插電式燃料電池轎車的能耗研究闡述 214
8.7.1 動力系統結構的介紹 214
8.7.2 仿真模型結構的介紹 214
8.7.3 整車能耗的分析 215
8.8 氫燃料電池汽車環境效益淺析 221
8.8.1 氫燃料電池車的工作原理 221
8.8.2 氫燃料電池車的環境效益 221
8.8.3 氫燃料電池汽車在現實中的應用情況 223
8.8.4 加速氫燃料電池汽車推廣的對策 223
8.9 燃料電池車發展存在的問題及對策 224
8.9.1 燃料電池汽車的現存難點 224
8.9.2 燃料電池電動汽車發展商業化面臨的問題 226
8.9.3 燃料電池車的投資策略 228
8.9.4 國內燃料電池車產業化發展的切入點 228
8.10 燃料電池汽車的發展趨勢 232
8.10.1 全球電動汽車用燃料電池研究方向 232
8.10.2 2030年日本燃料電池車普及計劃 233
8.10.3 燃料電池汽車技術投資預測 234
第九章 2014年燃料電池發電產業分析 238
9.1 燃料電池發電介紹 238
9.1.1 燃料電池發電的優勢 238
9.1.2 燃料電池發電技術特點 240
9.1.3 燃料電池的發電系統 241
9.1.4 燃料電池的發電形式 242
9.2 各種燃料電池發電技術綜合比較 242
9.2.1 堿性燃料電池(AFC) 242
9.2.2 磷酸燃料電池(PAFC) 243
9.2.3 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC) 244
9.2.4 固態氧化次燃料電池(SOFC) 244
9.2.5 質子交換膜燃料電池(PEMFC) 245
9.3 各國燃料電池發電技術研究及開發 246
9.3.1 美國 246
9.3.2 日本 247
9.3.3 英國 248
9.3.4 其它國家和地區 248
9.3.5 國際燃料電池發電技術的主要經驗 249
9.4 發展中國燃料電池發電技術的意義及措施 250
9.4.1 發展中國燃料電池發電技術的國內意義 250
9.4.2 中國發展燃料電池發電的建議 253
9.4.3 燃料電池發電的經濟性分析 253
9.4.4 燃料電池發電對電力系統的影響展望 255
第十章 2014年燃料電池在便攜式產品及其他方面的應用 258
10.1 便攜式產品用微型燃料電池的發展 258
10.1.1 應用于便攜產品的燃料電池發展綜述 258
10.1.2 國際小型燃料電池開發情況回顧 259
10.1.3 國外便攜式產品用燃料電池發展動態 260
10.1.4 國際小型燃料電池的市場化進展 261
10.1.5 微型燃料電池面臨的挑戰 263
10.2 便攜式產品企業燃料電池研發動態 264
10.2.1 企業加速推動微型燃料電池商業化發展 264
10.2.2 夏普小型燃料電池取得新突破 265
10.2.3 MTI公司便攜式燃料電池開發情況 266
10.3 直接甲醇燃料電池(DMFC)在便攜式產品的應用綜述 266
10.3.1 DMFC在移動設備中的應用 266
10.3.2 DMFC市場發展現況 269
10.3.3 DMFC在便攜式產品應用的技術難題 270
10.3.4 DMFC在便攜式產品應用的生產準備 273
10.4 2014年燃料電池在其他方面的應用研發 274
10.4.1 裝備燃料電池系統的空客A320試驗飛機首次亮相 274
10.4.2 波音采用燃料電池的小型載人飛機首飛成功 274
10.4.3 新型燃料電池可為微型直升機提供能量 274
10.4.4 美國推出配備燃料電池的叉車 275
10.4.5 德國推出甲醇燃料電池概念叉車 276
第十一章 2014年重點企業調研分析 277
11.1 上海神力 277
11.1.1 企業介紹 277
11.1.2 主要產品 277
11.1.3 產品技術特點 278
11.1.4 上海神力氫動力科技已達到國際先進水平 278
11.2 北京飛馳綠能 279
11.2.1 企業簡介 279
11.2.2 飛馳綠能公司積極推進氫燃料開發 279
11.2.3 飛馳綠能建成國內首座燃料電池車加氫站 279
11.3 北京世紀富原 280
11.3.1 企業簡介 280
11.3.2 承擔課題簡介 280
11.3.3 研發產品列舉 280
11.3.4 世紀富原公司燃料電池出口到意大利 281
11.4 大連新源動力 281
11.4.1 公司簡介 281
11.4.2 新源動力公司取得的發展成績 281
11.4.3 新源動力加速車用燃料電池產業化 282
11.4.4 新源動力燃料電池電堆模塊研發獲突破 282
11.5 理工新能源 284
11.5.1 公司簡介 284
11.5.2 成果展示 284
11.5.3 產品類型及特點 285
第十二章 2015-2020年燃料電池的產業前景與展望 286
12.1 燃料電池產業投資及趨勢預測 286
12.1.1 燃料電池行業具有行業前景調研的項目 286
12.1.2 燃料電池的氫時代展望 287
12.1.3 國內燃料電池市場吸引風投資本發力 288
12.1.4 硅制能量單元將給燃料電池發展帶來新光明 289
12.2 燃料電池市場發展預測 291
12.2.1 全球燃料電池市場發展預測 291
12.2.2 燃料電池市場發展趨勢預測 292
12.2.3 燃料電池行業未來發展方向 293
12.2.4 2015-2020年燃料電池市場趨勢預測分析 294
12.3 燃料電池在不同應用領域的趨勢預測 296
12.3.1 電力供應用燃料電池 296
12.3.2 汽車用燃料電池動力 297
12.3.3 家用燃料電池方向 301
12.3.4 便攜式燃料電池的市場前景 302
圖表目錄:部分
圖表:燃料電池分類表
圖表:各種燃料電池的技術性能
圖表:不同瓦級燃料電池應用領域
圖表:上海燃料電池產業發展SWOT分析
圖表:膜電極組結構與所發生的電化學反應
圖表:典型直接甲醇燃料單電池結構
圖表:各種電池串聯增壓的方式
圖表:各種燃料電池大致發展的功率范圍與電池操作的溫度范圍
圖表:直接甲醇燃料電池系統
圖表:燃料電池各種可能應用的范圍與所須的發電功率
圖表:新設計電池與傳統電池放電能力對比(100mA)
圖表:電池結構示意圖
圖表:固體氧化物燃料電池結構圖
圖表:陽極材料構成圖
圖表:陰極材料構成
圖表:固體氧化物電解質分析圖
圖表:管式結構SOFC圖
圖表:SOFC簡單發電系統示意圖
圖表:管式結構SOFC圖
圖表:PAFC燃料電池基本機構圖
圖表:PEMRFC 工藝流程圖
圖表:質子交換膜再生氫氧燃料電池的組裝圖
圖表:雙效氧電極催化劑結PEMRFC 性能的影響
圖表:PEMRFC 在200 mA/ cm2 電流密度下的循環性能
圖表:PEMRFC 多次循環的伏安曲線變化
圖表:燃料電池研發機構—官方及非盈利機構
圖表:燃料電池研發機構—研究所
圖表:燃料電池研發機構—高等院校
圖表:燃料電池研發機構—企業
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