最新燃料电池行业分析报告.docx
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最新燃料电池行业分析报告
简单地说，燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。
它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。
这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。
于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。
按照国民经济分类标准，燃料电池行业是电气机械及器材制造业（代码：
39）下面的电池制造行业（代码：
3940）的子行业之一。
一、国内外燃料电池研发热潮
发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。
如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。
我国对燃料电池的研究较发达国家起步较晚，曾在70年代前后因航天工业的需要掀起了第一次研发热潮，后因国家战略调整而基本停止研究。
而近二十年可以说是我国燃料电池的大发展时期，不仅PEMFC基本达到国际先进水平，SOFC、DAFC和MCFC也取得了许多重大突破。
二、燃料电池行业发展前景广阔
全球燃料电池市场到2011年将达到350亿美元，2013年将达380亿美元。
静止式燃料电池市场将从2008年20亿美元增大到2013年100亿美元，便携式燃料电池市场2013年将达250亿美元，汽车燃料电池市场将从2008年6亿美元增大到2013年100亿美元。
三、发展环境持续改善
2009年我国经济实现V型反弹，全年国内生产总值335353亿元，按可比价格计算，比上年增长8.7%，增速比上年回落0.9个百分点。
分产业看，第一产业增加值35477亿元，增长4.2%；第二产业增加值156958亿元，增长9.5%；第三产业增加值142918亿元，增长8.9%。
数据来源：
国家统计局
2005年以来我国年度GDP及其增长
四、我国燃料电池汽车尚处在产业化起步阶段
尽管在“十五”计划启动的863电动车项目中，燃料电池就成为中国未来新能源车“三纵”整车方案里重要的一环，但从产业化的角度考量，中国的燃料电池车还处在产业化刚刚起步的阶段。
与国外相关技术的研发不同，作为一种更接近“实验室”的技术，燃料电池汽车的研发，在中国仍然以科研所和大学为主，如制造中国第一辆燃料电池车的清华大学，以及在此领域颇具实力的中科院大连物理化学研究所、同济大学燃料电池发动机研究所等。
不过也有越来越多的汽车企业正在与国内一些科研机构和大学成立合作机构，将企业的资金、市场需求与这些研究机构的科研能力结合，为燃料电池的产业化起到推动作用。
五、我国主要汽车厂商纷纷推出自己品牌的燃料电池汽车
在国家政策和行业技术发展的共同推动下，上汽集团、长安汽车和东风汽车等主要汽车公司纷纷与燃料电池制造商合作推出自己品牌的燃料电池轿车和燃料电池客车，有力地推动了我国燃料电池汽车的进步，技术水平与国际汽车巨头也相差不远，其中以上汽集团出力最多，其控股的上燃动力是我国燃料电池的龙头企业。
上汽集团上海牌燃料电池轿车主要技术参数
参数
整车整备质量（kg）
1966
最高车速（km/h）
≥150
0-100km/h加速时间（s）
≤15
最大爬坡度
≥20%
燃料消耗率（kg/100km）
≤1.2
氢燃料储量（kg）
4.2
续驶里程（km）
≥300
燃料电池发动机（kW）
55
动力蓄电池（Ah）
8，锂离子
驱动电机（kW）
90，永磁同步
数据来源：
世经未来整理
六、制约我国燃料电池行业发展的主要因素
高昂的成本和氢站等配套基础设施的缺乏是制约燃料电池行业产业化水平低的主要因素，前者是最重要的因素，而技术则是决定行业产品成本过高的根本因素。
目前我国燃料电池客车售价约在300万元左右，远高于传统汽车，这是由燃料电池的高昂成本决定的，如果燃料电池技术进步能够使其成本降低到合理水平，燃料电池的产业化水平才会有质的飞跃。
如果燃料电池产品成本能够降下来、产业化水平得到提高，其配套设施的建设也不成问题，但这需要时间。
七、全球主要国家纷纷大力发展燃料电池
2009年来，国际经济环境不景气，汽车需求减少，各国汽车行业都经受了严峻的考验，燃料电池汽车的发展速度也受到威胁。
在这种情况下，全球燃料电车汽车相关政策的变化特点是，相关国家出台鼓励燃料电车汽车等新能源汽车的技术研发和购买政策。
通用、丰田和奔驰等全球汽车巨头纷纷推出最新款燃料电池汽车，积极推进燃料电池汽车的研发和示范，不仅在技术上略高于我国，而且在产业化水平上也处于领先地位。
八、行业龙头企业逐步形成
我国燃料电池行业企业主要分布在燃料电池研究机构集中的地区以及上海、北京等具备燃料电池产业化初步应用条件的发达城市，主要包括：
新源动力股份有限公司、北京飞驰绿能电源技术有限责任公司、北京世纪富原燃料电池有限公司、上海燃料电池汽车动力系统有限公司、上海神力科技有限公司和武汉理工新能源有限公司等。
九、行业运行风险仍然存在
2010年，燃料电池行业面临的不确定性因素仍较多，风险仍然存在。
燃料电池行业存在的主要风险有：
国内外经济波动的风险；产业化水平低、需求不足的风险；企业生产成本增加的风险；受到国际燃料电池产品冲击的风险；商业化前景不明朗的风险等。
从整体上看，燃料电池行业的风险评级是中级，机会与风险并存，可选择性介入。
燃料电池行业整体是属于维持类行业，综合评分位于维持类行业的上限分数，并有选择性的支持类行业，主要原因是：
燃料电池行业作为我国国民经济的新兴高科技行业，产业化水平非常低，总体上尚处于研发和小规模示范阶段，行业处于生命周期的初创阶段，未来的发展前景还需要观察行业技术发展状况。
目前，燃料电池行业的发展即将进入新的阶段，这一阶段存在较多的机遇，也面临较大的风险，而这也是燃料电池提高产业化水平的机遇期。
通过支持符合行业发展趋势的项目和企业，将会有良好的回报。
燃料电池行业各项评级因素判断结果
行业评价指标
行业现状
权重
评分
生命周期
初创阶段
15%
0.96
供需状况、总量预期
产业化水平较低，需求一般
15%
0.94
国家政策支持程度
较大
15%
0.96
产品替代可能性
一般
12.5%
0.95
行业壁垒
较高
12.5%
0.97
与经济周期同步性
经济周期对行业的影响主要表现在发展速度放缓上
15%
0.94
厂商议价能力及成本控制能力
一般
15%
0.93
综合评分
0.95
十、2010年燃料电池行业信贷建议
2010年，燃料电池行业的信贷总体原则是：
关注有政府、大型车企以及研发能力雄厚的科研研所背景的或与它们有良好合作关系的燃料电池龙头企业的信贷需求，支持国家发布的《汽车产业调整和振兴规划》等政策中扶持的产品研发和生产项目，选择具有产业链优势的企业，支持符合行业发展趋势的高附加值产品和技术研发项目，优先支持在行业内具有率先产业化前景的产品研发和生产，谨慎对待技术落后企业的信贷项目，选择性参与龙头企业的兼并重组项目。
第一章燃料电池行业基本情况1
第一节燃料电池的定义及分类1
第二节燃料电池行业发展历程1
一、国外燃料电池行业发展历程1
二、国内燃料电池行业发展历程3
第三节燃料电池行业发展前景5
第二章2009年燃料电池行业发展环境分析6
第一节2009年宏观经济环境分析6
一、宏观经济运行6
二、金融运行及财政和货币政策13
第二节2009年燃料电池行业政策环境分析15
一、重点政策汇总15
二、重点政策及重大事件分析15
三、政策未来发展趋势18
第三节2009年燃料电池行业技术环境分析19
一、各种燃料电池的主要原理和特点19
二、行业技术未来发展趋势预测24
第四节燃料电池应用分析26
一、燃料电池发电26
二、燃料电池汽车30
三、便携式燃料电池34
第三章2009年燃料电池行业发展情况分析38
第一节2009年行业发展基本情况38
一、我国燃料电池主要研发机构38
二、我国燃料电池电动汽车标准体系40
三、我国燃料电池汽车产业化现状44
四、我国燃料电池汽车生产最新进展47
五、我国燃料电池汽车商业化的制约因素49
第二节2009年燃料电池行业投融资情况分析51
一、行业资金渠道分析51
二、行业投资特点分析52
第三节2009年燃料电池行业发展主要特点53
一、技术是行业发展的关键性因素53
二、行业标准尚不完善53
三、燃料电池汽车尚处于产业化起步阶段53
四、政策支持是行业发展的主要动力53
五、主要汽车生产商不断推出燃料电池汽车53
六、燃料电池汽车行业发展的制约因素54
第四节燃料电池行业投资潜力分析54
一、我国目前的技术情况54
二、未来技术突破点59
三、投资潜力分析60
第四章行业竞争环境分析62
第一节2009年燃料电池行业集中度情况分析及预测62
第二节2009年燃料电池行业进入与退出壁垒分析63
一、进入壁垒分析63
二、退出壁垒分析63
第三节2009年燃料电池行业竞争结构分析64
一、“波特五力”模型分析64
二、行业当前竞争特点总结65
第四节2009年燃料电池行业生命周期分析65
第五章全球发展状况67
第一节全球燃料电池相关政策分析67
一、北美政策分析67
二、欧盟政策分析68
三、亚洲政策分析70
第二节主要国家发展情况72
一、美国燃料电池汽车发展情况72
二、欧盟燃料电池汽车发展情况72
三、日本燃料电池汽车发展情况72
四、韩国燃料电池汽车发展情况74
第三节主要企业燃料电池汽车发展情况77
一、通用汽车77
二、丰田汽车79
三、奔驰汽车81
第六章2009年燃料电池行业产业链分析84
第一节燃料电池行业产业链介绍84
第二节2009年燃料电池行业上游产业分析84
第三节上游行业对燃料电池行业的影响分析85
第四节2009年燃料电池行业下游产业分析86
一、汽车行业发展情况分析86
二、新能源客车发展情况分析89
第五节下游行业对燃料电池行业的影响分析93
第七章企业发展情况94
第一节新源动力股份有限公司发展情况分析94
一、企业简介94
二、产品结构94
三、企业竞争力评价95
第二节北京飞驰绿能发展情况分析97
一、企业简介97
二、产品结构97
三、企业竞争力评价98
第三节北京世纪富原发展情况分析100
一、企业简介100
二、产品结构100
三、企业竞争力评价101
第四节上燃动力发展情况分析102
一、企业简介102
二、产品结构102
三、企业竞争力评价103
第五节上海神力科技发展情况分析104
一、企业简介104
二、产品结构104
三、企业竞争力评价105
第六节武汉理工新能源发展情况分析107
一、企业简介107
二、产品结构107
三、企业竞争力评价107
第八章行业风险分析109
第一节宏观经济波动风险110
第二节政策风险111
第三节技术风险112
第四节供求风险112
第五节区域风险113
第六节产品结构风险113
第七节兼并重组风险113
第九章信贷机会分析115
第一节行业总体授信原则115
第二节鼓励类信贷政策建议115
一、具体技术和项目115
二、企业类型116
三、地区分类117
第三节允许类信贷政策建议118
一、部分不具备一定的科研实力的地区谨慎信贷118
二、定价能力较弱以及成本控制能力不强的企业要谨慎信贷118
三、对经济基础不够雄厚的地区的企业要谨慎信贷118
四、产业化前景渺茫的产品要谨慎信贷118
第四节限制类信贷政策建议119
一、具体项目119
二、企业的类型119
附表
表1燃料电池分类1
表2富士电机公司生产的现场用PAFC燃料电池的运行情况2
表3美国新一代运输用汽车市场价值5
表42009年三大需求对GDP增长的贡献7
表52009年燃料电池行业相关政策汇总15
表6不同燃料电池类型主要特征对比23
表7燃料电池发电与常规火力发电比较27
表8燃料电池研发机构——官方及非盈利机构38
表9燃料电池研发机构——研究所38
表10燃料电池研发机构——高等院校39
表11燃料电池研发机构——企业40
表12上海牌燃料电池轿车主要技术参数47
表13上汽集团燃料电池公交客车主要技术参数48
表14东风汽车“楚天一号”主要技术参数49
表15韩国氢能研发中心的研发计划75
表16韩国不同应用领域燃料电池拟达到的性能指标75
表17通用Volt汽车主要参数77
表182008年12月-2009年12月汽车产销量86
表192009年4季度汽车价格走势87
表20新源动力分类产品列表94
表21新源动力主要燃料电池系统性能参数95
表22新源动力燃料电池汽车研发产品95
表23新源动力SWOT分析表95
表24飞驰绿能分类产品列表97
表25飞驰绿能SWOT分析表98
表26北京世纪富原氢空燃料电池各型号参数100
表27北京世纪富原手机燃料电池各型号参数100
表28世纪富原SWOT分析表101
表29上燃动力分类产品列表102
表30上燃动力SWOT分析表103
表31神力科技分类产品104
表32神力科技燃料电池车主要产品运行情况104
表33神力科技SWOT分析表105
表34武汉理工新能源SWOT分析表107
表35燃料电池行业各项评级因素判断结果109
表36燃料电池行业主要风险因素分析110
附图
图12005年以来我国年度GDP及其增长6
图22006年以来我国GDP季度增长情况7
图32007年以来城镇固定资产投资累计增速情况8
图42003年以来分产业固定资产投资累计增速情况8
图52006年以来工业增加值增速情况9
图62008年以来工业增加值增速与PMI对比情况10
图72007年以来国内名义消费增速情况10
图82003年以来国内居民收入情况11
图92005-2009货物进出口总额11
图10我国进出口月度增速情况12
图112006年以来我国CPI、PPI走势情况13
图12月度信贷投放规模13
图13AFC的组成和反应循环图19
图14磷酸型燃料电池基本组成和反应原理21
图15燃料电池应用范围26
图16燃料电池发电系统组成示意图27
图17燃料电池汽车构造示意图30
图18富士通采用DFMC作燃料电池的笔记本电脑35
图19日立的PDA和使用的燃料电池35
图202010年世界燃料电池市场结构预测37
图21燃料电池成本构成50
图22大连化物所DMFC笔记本电源58
图23行业竞争结构64
图24产业生命周期66
图25日本经济产业省“新一代车用电池未来规划”图73
图26通用第五代燃料电池系统与第四代系统对比78
图27丰田FCHV-adv汽车造型79
图28丰田FCHV-adv汽车结构示意图80
图29燃料电池车“B-Cell”车内马达及燃料电池组82
图30车内配备2个贮氢罐，不仅提高了充氢压力，而且增大了容量82
图31燃料电池行业产业链84
图322008年12月-2009年12月汽车产销走势图87
图33飞驰绿能制氢加氢站98
图34清华大学燃料电池大巴车在氢站加氢98
第一章燃料电池行业基本情况
第一节燃料电池的定义及分类
简单地说，燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。
它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
它是一种电池，但不需用昂贵的金属而只用便宜的燃料来进行化学反应。
这些燃料的化学能也通过一个步骤就变为电能，比通常通过两步方式的能量损失少得多。
于是，可以为人类提供的电量就大大地增加了。
按照国民经济分类标准，燃料电池行业是电气机械及器材制造业（代码：
39）下面的电池制造行业（代码：
3940）的子行业之一。
表1燃料电池分类
分类方法
分类
按运行机理分
酸性燃料电池，碱性燃料电池
按电解质种类不同
碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）及质子交换膜燃料电池（PEMFC）等
按燃料类型分
氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料，汽油、柴油和天然气等气体燃料，有机燃料和气体燃料必须经过重整器“重整”为氢气后，才能成为燃料电池的燃料。
按燃料电池工作温度分
有低温型，温度低于200℃；中温型，温度为200～750℃；高温型，温度高于750℃
数据来源：
世经未来整理
第二节燃料电池行业发展历程
一、国外燃料电池行业发展历程
发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池技术的研究与开发，现在已取得了许多重要成果，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。
值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题，2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产，各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。
燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命，也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命，又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。
燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。
如今，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段，将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。
燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视，现在它已是能源、电力行业不得不正视的课题。
受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响，日本决定开发各种类型的燃料电池，PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构（NEDO）进行开发。
自1981年起，进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。
1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发，以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。
富士电机公司是目前日本最大的PAFC电池堆供应商。
截至1992年，该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置，富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。
作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。
下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况，到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。
表2富士电机公司生产的现场用PAFC燃料电池的运行情况
容量
台数
累计运行时间
最长累计
最长连续
>1万h
>2万h
>3万h
50kW
66
1018411
33655
7098
54
15
4
100kW
19
274051
35607
6926
11
4
3
500kW
3
43437
16910
4214
3
0
0
在美国，PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司，他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。
1997年，PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。
最近，PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。
商业产品在2001年初推出。
家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战，为了推广这种产品，1999年2月，PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司，产品改称GEHomeGen7000，由GEMicroGen公司负责全球推广。
此产品将提供7kW的持续电力。
GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。
他们预计5年后，大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。
假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置，其总和将接近一个核电机组的容量，这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给，又因分散式系统设计增加了电力的稳定性，即使少数出现了故障，但整个发电系统依然能正常运转。
50年代初，熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。
在这之后，MCFC发展的非常快，它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进，但电池的工作寿命并不理想。
到了80年代，它已被作为第二代燃料电池，而成为近期实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标，研制速度日益加快。
现在MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。
被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中，它是正在兴起的新型发电方式之一。
美国是世界上最早研究SOFC的国家，而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要，现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。
早在1962年，西屋电气公司就以甲烷为燃料，在SOFC试验装置上获得电流，并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程，为SOFC的发展奠定了基础。
此后10年间，该公司与OCR机构协作，连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质，试制100W电池，但此形式不便供大规模发电装置应用。
80年代后，为了开辟新能源，缓解石油资源紧缺而带来的能源危机，SOFC研究得到蓬勃发展。
西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程，使电解质层厚度减至微米级，电池性能得到明显提高，从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。
80年代中后期，它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。
1986年，400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。
1987年，又在日本东京、大阪煤气公司各安装了3kW级列管式SOFC发电机组，成功地进行连续运行试验长达5000h，标志着SOFC研究从实验研究向商业发展。
进入90年代DOE机构继续投资给西屋电气公司6400余万美元，旨在开发出高转化率、2MW级的SOFC发电机组。
1992年两台25kW管型SOFC分别在日本大阪、美国南加州进行了几千小时实验运行。
从1995年起，西屋电气公司采用空气电极作支撑管，取代了原先CaO稳定的ZrO2支撑管，简化了SOFC的结构，使电池的功率密度提高了近3倍。
该公司为荷兰Utilies公司建造100kW管式SOFC系统，能量总利用率达到75%，已经正式投入使用。
目前，SiemensWestinghouse宣布有两座250kWSOFC示范电厂很快将在挪威和加拿大的多伦多附近建成
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