2024年12月21日 星期六
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亚洲地区燃料电池和氢能市场的总体展望(一)

2019/10/16 14:08:283415

重塑未来消息:

一、氢能和燃料电池市场的定义

燃料电池是一种直接将燃料中的化学能直接转变成电能的发电装置,因其具有零排放、无噪音等特点,故而适用领域非常广泛,具有很大的市场潜力。

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但是氢能和燃料电池推广应用的一个重要前提是完善的氢能供应链,其整体概况如下图所示,包括氢气的制取、储存、运输、供给和利用。

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二、日本氢能和燃料电池的市场环境

1、燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV

从“氢能元年(2014年)”开始,汽车制造商加速推进燃料电池汽车的应用,如丰田发布“Mirai”,本田上市“Clarity Fuel Cell”,它们的主要参数如下:

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成本一直是制约FCEV推广应用的主要障碍。由于日本政府的成本补贴及氢气价格在日本较为低廉,这使得用户在日本选择购买燃料电池汽车的梦想成为可能。下表分别对比了混合动力汽车和FCEV之间的初始成本和行驶成本。2020年以后,以燃料电池作为动力源的高档车和微型车也有望投入使用。

IMG_259 (1) 各制造商的发展现状

现代ix3520132月投入量产,是世界首款量产的FCEV,丰田Mirai(未来)在201412月在日本销售,本田全新的“Clarity Fuel Cell&qpos;燃料电池汽车将于2016年第四季度在美国上市,尼桑、戴姆勒、现代起亚等预计在2017左右上市燃料电池汽车。

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美国零排放(Zero Emission Vehicle, ZEV)积分政策于1990年在美国加州首次推出,旨在提高空气质量,减少温室气体排放。以美国汽车ZEV政策作为起点,2020年全球市场预计将有约750万辆燃料电池汽车。

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对燃料电池汽车/基础设施的政策支持已经为2020年东京奥运会做好准备。

IMG_262 2)加氢站建设

以东京为中心的四大都市圈的建设正在进行中,其空白地带和边缘卫星城市和地方城市的建设也开始发展起来。

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3)燃料电池汽车的商业策略

为了尽快推进全面普及阶段的到来,有必要去引导跨行业的创新。丰田在20151月宣布无偿公布与燃料电池和氢能供应基础设施相关的专利,推进跨行业创新机制。

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2、微型热电联供系统(Micro Combined Heat&Power, Micro CHP

日本家庭用能源系统的累积销售量已达10万多台,下图显示了日本家用燃料电池系统(ENE-FARM)年销售量&累积安装数量。

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考虑到经济合理性,虽然“ENE-FARM”的高效率可以带来很多优势,但是却存在初始投入成本过高的不足。日本政府设定了降低ENE-FARM原始成本的目标:2016年实现成本低于70-80万日元,到2020年实现成本60万日元以下。

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同时,对于家庭用燃料电池系统必须将投资回收成本周期缩短到7-8年,商业用燃料电池系统必须将周期缩短至5年左右。

a. 家庭用总体投资趋势:

50%的业主可以接受7-8年的投资回收年数。如果少于7年,大多数的业主可以接受投入。日本经济产业省计划减少投资回收年数,设定目标为到2020年最多为7-8年。

b. 商业用总体投资趋势:

与运营成本和能源友好型相比,私营企业更重视初始投入成本。私营企业可以接受3-4年的投资回收年数。如果多于5年,他们将很难接受。

投资回收周期和安装率

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3、不间断电源(Uninteruptible Power System, UPS/备用电源(Backup Power,BCP

从高耐久性,低寿命周期成本和环境友好型的角度来看,燃料电池作为不间断电源(UPS/备用电源(BCP)的市场正在形成。

1)备用电源为NTT DoCoMo基地提供电源的案例

20133月,NTT DoCoMo(日本的一家电信公司)逐步引进燃料电池作为每个地方基站的不间断供电系统。由于灾难时期的用于通讯的大容量不间断供电系统的需求不断增加,这些供电系统有望持续增加。

燃料电池和铅蓄电池的比较

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燃料电池优点:

质量小节省空间

与现存的铅蓄电池相比较,质量小和节省空间等特性为系统安装位置带来了灵活性。

确保持续运转时间

在灾害时期使用甲醇重整,备用电能能满足持续三天连续供电。

2)使用直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)技术作为UPS来替代汽油机发电机的便携式备用电源正在逐步实现。

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4、展望

燃料电池汽车,微型CHPUPS/BCP用途目前有望牵引市场。

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