燃料电池发展产业发展综述.docx
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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
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。
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。
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）
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，分别精确到千个和兆瓦。
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
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年全年将显着增加。
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着增加，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：
可作为与小型电网连接的家用微型热电联产装置（micro-CHP）；
可用作重要基础设施的不间断离网电源系统（APU）；
可当做大楼的主动力电源系统；
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MW。
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着。
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MW。
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：
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；
在燃料电池备用电源领域，全球主要电信商的浓厚兴趣；
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。
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MW。
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MW。
（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HydroSTIK固态氢存储装置。
室外零售商布鲁顿（Brunton）于2013年11月开始在美国销售一种新型MiniPaks的升级版便携式燃料电池充电器（上图），一起推出上市的还有与其配套使用的电解水制氢设备，而其标准版MiniPaks充电器仍继续由REI销售。
该最新产品具有坚固耐用、持久性更强的特点，这使得燃料电池跻身成为当前一系列解决离网发电方案的手段之一。
该款新型充电器产也被诸如液化空气公司等制造用于内部业务促销活动，以促进宣传产品所涉及的Blue氢动力概念。
LilliputianSystems公司（LSI）开发出Nectar型燃料电池移动电源充电器（该产品以硅芯片为基础），并计划于近期将该产品通过美国零售商Brookstone进行商业销售。
Nectar在2013年美国拉斯维加斯的国际消费电子产品展（CES2013）上首次亮相，并赢得了多个奖项，包括消费电子产品用便携式电源CES创新奖和设计奖。
该产品还被提名为可获得未来最受欢迎产品奖的15个候选产品之一，同时也是CES最佳产品奖的12个候选产品之一。
另外，LSI将从电子业巨头英特尔公司（该公司使用其芯片制造设施制造电堆）得到资金支持继续用于其产品研发，并于2012年9月宣布已获得4000万美元（2590万英镑）的股权融资。
NeahPowerSystems公司至今仍然致力于开发其PowerPlay?
型产品，该产品为主要面向消费者的燃料电池充电装置，并最初计划于2013年初开始商业化推广。
虽然公司在过去一段时间内并未过多透露其产品信息，但公司宣称正与Fortune110公司合作致力于该产品的研发工作。
Aquafairy公司与Rohm公司在2012年展开合作，以进一步发展便携式燃料电池技术。
Aquafairy公司正在开发一系列款式的电子产品充电器和紧急备用发电装置，包括一些可对接智能手机外壳的备用电源充电器。
一个3克碳酸钙层压板可产生4.5升氢，并可在两个小时内充满一个智能手机。
目前，该产品的商业化生产销售仍未提上日程。
瑞典制造商MYFC曾计划到2012年7月以错开的方式推出其最新燃料电池充电装置，但是由于其生产设施内遭遇一场大火，阻碍了产品开发的顺利进行，新产品推出计划将被迫推迟。
目前，由该公司研发的PowerTrekk型便携式燃料电池充电器，可在美国零售商REI购买到，同时在中国和日本也有销售。
（4）军用设备
燃料电池技术被评价为一种可以有效的降低军用电池设备的质量的有效方法，因而世界各地的军事组织对该技术也产生了浓厚的兴趣。
加利福尼亚州的微型燃料电池开发商UltraCell公司开发出XX55型燃料电池和CliC-It甲醇加注站，该产品接受了新西兰国防军（NZDF）作战实验室的评估，评估于2012年开始，并于2013年3月得出最终结论。
XX55型燃料电池和燃料加注站在阿拉姆军事演习中得到应用部署，试用过程中，XX55被用作电源装置用于执行关键任务的通信设备，包括收音机、笔记本电脑、其他与5VUSB兼容的设备、12V直流点火器和24V直流输出电源。
新西兰国防军（NZDF）可以现场制备甲醇，将所制甲醇与去离子水于CliC-I系统内混合后，用作燃料加注燃料电池。
美国UltraCell公司继续其燃料电池系统的研发工作，并获得100万美元（万英镑）的资金支持用于SAFCell公司生产的SOFC产品的测试工作。
该款燃料电池的工作温度约为250oC，因此具有良好的抗燃料中杂质中毒的能力。
此外，气态燃料和液态燃料（包括丙烷、甲烷、甲醇和柴油）均适用于该电池，现定于2014年对该型电池产品进行初步测试。
军用燃料电池私人开发商Protonex公司也宣布成功研制出最新燃料电池产品，并于2013年初抵押信贷融资200万美元（130万英镑）用于产品的扩大销售。
公司的燃料电池产品在过去的三年时间里已经通过测试阶段，现已进入生产和部署阶段。
SFCEnergy（SFC）公司在以甲醇为燃料的军用燃料电池产品的开发方面历史悠久，其生产的JENNY和EMILY型燃料电池依然倍受用户青睐。
SFC公司曾获得100万美元（万英镑）的资金支持，这主要归功于其50W的JENNY型电池非常适用于美国空军，目前公司正着手实现该型燃料电池的产业化生产。
作为JENNY型电池的同类产品，EMILY型燃料电池除了与前者外形尺寸基本相同外，还较前者的功率高了35%（最高可达125W），且该产品是完全抗振的，并被设计用作车载通信、夜视、导航和任何其他功能要求设备的电源装置。
（5）其他
当面对一些亟需便携式电源情况时，具有一定应用的燃料电池技术很难被立马联想到用于解决这些情况。
CEKAtec公司首先提出以燃料电池为动力的饮料手推车这样一个非常好的创意（图）。
该小型燃料电池装置被设计用于长途火车上的咖啡机小车，待小车中常规电池供电电源电量耗完后，其燃料电池装置用来为小车继续提供动力。
目前，该产品已经开始试用于瑞士联邦铁路的苏黎世-伯尔尼路线上，通过将常规电池替换为CEKAtec公司的IHPoS型燃料电池和低压储氢装置，小车的运行里程加倍，可为咖啡车提供足够的运行电量。
此外，该燃料电池供电装置仅为传统供电装置重量的一半。
2.2.2固定式应用
鉴于固定式燃料电池系统在大规模和小规模应用上均受到客户的大力支持，2012年固定式燃料电池出货量呈持续增加的态势，较2011年高出近50%。
我们调整后的2012年全年出货量数据是“2012年行业综述”中预测数据的98%，这凸显了我们部门预测数据的稳健性，也表明该综述可以继续用于商业订单。
在全年出货兆瓦数方面所显示数据值也基本与我们的预期值相近，实际年出货兆瓦数约为去年预测值的97%。
2012年全年出货兆瓦数达到了MW，而固定式应用领域的出货兆瓦数依然占据主导地位，约占全年总数的75%。
预计2013年将继续保持出货兆瓦数持续增长和固定式发电主导地位的趋势。
新的固定式燃料电池应用市场主要针对电信备用电源和家庭微型热电联产两个方面，而大型兆瓦级燃料电池的安装也仍旧是热点。
（1）主电源系统
将燃料电池用作主电源系统的公司主要有以下三家：
FuelCellEnergy公司（MCFC，300千瓦+），BloomEnergy公司（SOFC，200千瓦）和ClearEdgePower公司（PAFC，400千瓦-UTCPowertechnology公司），其主要应用市场仍然以美国和韩国为主。
通过对不同类型燃料电池市场进行比较，令人惊奇的是六种类型当中的五种类型的电池系统装置均在争夺固定式发电应用市场，一般情况下在同一应用市场只有一个或两个不同的类型的电池系统进行竞争。
Ballard公司每年持续销售少量的ClearGenTM型PEMFC发电装置，并于2012年在美国Toyota公司总部安装了一个1MW的燃料电池（图）。
2013年初，Ballard公司将一座175kW级的小型ClearGenTM型PEMFC发电装置安装于美国加利福尼亚州一个偏僻部落，该装置所用燃料为生物质气中纯化出的氢气。
与此同时，公司计划与中国企业合作推广小型ClearGenTM型PEMFC备用电源，致力于打进亚洲特别是中国燃料电池市场。
AFCEnergy公司宣布开始实施其当前最大的燃料电池项目，计划在英国工业化学品有限公司在埃塞克斯的工厂安装一个1兆瓦的AFC装置。
ICL公司日前正在开展由AFC公司生产的Beta电池系统的测试工作，且已经过测试成功并计划安装该大型电池系统。
目前，该项目已经获得来自欧盟高达600万欧元（510万英镑，790万美元）的资助。
UnitedTechnologiesCorporation（UTC）公司作为燃料电池行业的资深公司，已于2013年初将其燃料电池企业（UTCPower子公司）出售给ClearEdgePower（CEP）公司。
目前，UTC公司在燃料电池行业已无任何投入。
尽管燃料电池行业未来的发展前景具有明显的分散性和不确定性，但过去几年部分北美和亚洲客户依然购买了一定数目的相关产品。
其中，韩国在大型燃料电池发展方面依然保持良好的态势，三星爱宝乐园购买了若干燃料电池装置安装于一些着名的建筑上，如釜山国际金融中心（兆瓦）、乐天世界塔（兆瓦）以及KOSEP拥有的由七个电池系统构成的一个3兆瓦的公共设施。
最新的燃料电池采购订单也受到美国国内客户的不断关注。
美国宽带和电信企业Verizon公司推出1亿美元（65亿英镑）的燃料电池和太阳能发电项目，项目计划在横跨美国的七个州安装19座燃料电池发电装置。
其中，加利福尼亚州的客户包括火箭制造商Pratt&Whitney与美国国家空气质量局均计划安装400千瓦燃料电池机组。
BloomEnery公司依靠继续其有限的产品订单继续在美国市场上发展进步，这些产品订单均将由特拉华州的东海岸在建的新制造工厂来生产。
其中，美国特拉华州政府为这家新工厂投资1650万美元（1070万英镑），一旦工厂全部完工，预计将为该地区带来900个新的就业岗位。
工厂的第一台燃料电池是为DelmarvaPower公司制造的，目前该公司正在建设两座大型的燃料电池发电站，并计划为国家电网提供过约30兆瓦的电力网。
然而，将该新工厂建造于该州的交易并不全是毫无争议的，其部分交易被强制的加到购买者Delmarva的客户中去，让客户来为这些订单买单并不能普遍的被客户接受。
在一批忠实客户的的强大购买力下，位于加利福尼亚州西海岸的Bloom公司的生产工厂一直占据近年产品销量的主要位置。
美国第二大零售商的Target公司收购了在旧金山和加利福尼亚州帕萨迪纳的两家能源服务器专卖店，如果公司可以成功的在东海岸的这两家店里安装Bloom公司的燃料电池发电系统，可以解决近年来店里长期存在的停电问题。
AT＆T公司订购了Bloom公司兆瓦的燃料电池发电装置，从而使其在电价的定价方面有更大的话语权。
尽管EnergyServers的发电成本较由购电协议来确定的电网价格更高，但是它可提供可靠和不间断的电力，从而可进一步否定备份电源的需求。
美国本田汽车公司的办公室将安装一个1兆瓦的Bloom公司的EnergyServers作为电力供应装置，同时计划于2014年完工的美国最大的碳平衡办公室，将安装600kW的Bloom燃料电池作为供电装置，为实现这一目标，该建筑的燃料电池装置将使用指定沼气为燃料。
Bloom公司CEOBillKurtz在2012年8月接受GigaOM网采访时，声称公司是“半路上”，刚刚实现财务收支平衡。
Kurtz表示，随着每个新增燃料电池的安装成本不断降低，公司每半年的收入也将近增加一倍。
后来Kurtz还于2012年在另外一份财富杂志中表示，Bloom公司在2012年已基本实现“毛利转正”，公司正步入正轨，有望“2013年实现盈利”。
FuelCellToday期望看到燃料电池行业内规模较大的公司在未来三年内均能实现盈利。
但对Bloom公司来说，主要的问题是还需要多久，或者是说还需要多大规模的IPO才能开始进入偿还现在投资者投入的亿元（778万英镑）资金的步调。
作为燃料电池市场上最忠实的成员FuelCellEnergy（FCE）公司，可能是目前最为成功的公司，将继续保持良好的发展势头到2012年甚至到2013年。
该公司已经增加了其在美国的生产能力，在同一时间也与韩国POSCO公司达成合作伙伴关系，计划从2014年开始在韩国全面实施燃料电池系统的生产。
到目前为止，POSCOEnergy公司已接受了FCE公司的数套燃料电池产品，并且已经安装了必须要的辅助系统用于装配成完整的燃料电池系统。
此外，该交易的完成可促进FCE公司
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