全球燃料电池界领先的信息供应商Fuel Cell Today近期发布了其最新的调查报告-2010年韩国调查报告。
图 1. 2010年韩国调查报告 报告认为韩国是拥有全球最具前景的燃料电池市场的国家之一,同时也是燃料电池制造业最重要的国家之一。韩国拥有众多关于固定式、便携式及交通运输燃料电池的研发及制造专家,早期在国内具有许多市场,在国外拥有大量出口机会。 报告的企业版对韩国国内燃料电池的供应链和早期市场应用以及韩国燃料电池的出口进行了分析。韩国的经济在很大程度上依赖于出口,出口占韩国经济产值的80%以上。汽车和家用电子产品是主要的出口产品,这两者都是未来极具前景的燃料电池市场。韩国在电堆和系统制造领域实力雄厚,但是在组件制造领域被认为与其他国家相比还有一定差距。 报告的作者Dr. Jonathan Butler说:“韩国是除日本以外,对燃料电池政策支持力度最大的国家。政策明确提出要有许多政府项目来促进能源效率的提高和发展新的、可再生能源,并且实现经济增长。这些无论对韩国国内燃料电池市场还是对燃料电池出口都提供了实质性的机会。”这些政策包括: 要求到2012年,独立发电厂的产电量有2%来自新可再生能源(表1)。
2008年韩国知识经济部宣布了发展新可再生技术的第三基本计划,其中包括燃料电池技术,作为六大新经济增长技术之一。计划中包括一个二期固定式燃料电池示范项目,已经在2010年启动,同时启动的还有一些燃料电池制造技术的项目。此外,2008年韩国政府采取了燃料电池年度上网电价制度,计划到2011年总容量达到50兆瓦。从2011年开始,政府将采取固定燃料电池年度上网电价制度。
图 2. 韩国燃料电池研发蓝图 从总体上看,韩国燃料电池预算每年在1亿美元上下,资金主要来源于韩国知识经济部和环境部,也有少量资金来源于工业界。资金之间互相独立,分别用于基本研究。短期制造技术研究、示范和中期策略项目。所有这些,再加上一个清晰的政府燃料电池商业化蓝图(将于2011年初更新),充分体现了政府对燃料电池的大力支持,堪与相比者只有美国和日本。国家长期计划的全面战略计划是在21世纪10年代初实现国内燃料电池市场的商业化,并在2020年左右建立起一个出口产业体系。2020到2040年这一时期将成为市场扩展和实现氢能经济阶段。 政府对特别应用支持的具体实例如下: 便携式燃料电池 虽然韩国军方对便携式军用电源(其同盟国美国与韩国三星公司共同开发)很感兴趣,但韩国对于便携式燃料电池的直接性补贴或支持体系很少。对于便携式DMFC每年的预算只有5百万上下,在韩国蓝图中也没有明确提到便携式应用。作为韩国集中建立一个国内组件供应链的一部分,韩国科技研究所正在研究气体扩散层和其他DMFC组件。 小型固定式燃料电池 政府对小型固定式燃料电池支持主要涉及传统PEM的使用以及关键组件和SOFC的研发。住宅用燃料电池示范项目启动于2010年,包括对80%的小型固定式燃料电池成本的直接补贴,主要针对国内公寓。韩国能源技术评价和计划局计划按如下进程安装这些1kWe级的家用发电站: • 2010: 200 座 • 2011: 300 座 • 2012: 500 座
作为绿色家园项目的一部分,政府更长期目标是到2020年安装十万座住宅用燃料电池,成本为10~15美元/ kWh。为实现这一目标,政府在2010到2012年会提供80%的安装成本补贴,在2013到2015年补贴降低至50%。韩国政府的上网电价制度也正在加速固定式燃料电池的使用,并正在克服天然气价格与电费的不合理问题。韩国的天然气价格相对较高,而电网价格相对较低。这对燃料电池的使用是个阻碍,上网电价制度使产热比产电更具竞争力。除中央政府支持外,当地政府也提供占全部系统成本10%的补贴,如此以来,消费者的实际购买价格在1500美元左右。项目中涉及的公司目前有GS Fuel Cell、FuelCell Power和韩国晓星公司。到2012年,住宅用燃料电池系统研发蓝图里程碑如下:
图 3. 韩国住宅用燃料电池研发蓝图
政府对SOFC项目的支持主要在研发阶段,涵盖1和5kWe的住宅用家用热电联供产品,电堆和系统将由韩国电力研究所(KEPRI)开发,而基础(如金属载体和导线)和内部重整器将由韩国科学技术院开发。大型SOFCs也由这些机开发。
大型固定式燃料电池
分布式大型固定式燃料电池项目主要专注于MCFC技术。300 kWe技术和兆瓦级发电厂的开发将由斗山重工开发,而作为与FuelCell Energy技术联盟的一部分,浦项电力将开发MCFCs。政府提供资金的斗山重工MCFC活动涵盖了组件与电堆或系统,基本分为三个不同的市场:
1. 分布式发电厂(2010-)
2. 脱盐式MCFC (中东市场) (2014-)
3. 碳捕获与储存MCFC (1 MW级发电厂) (2018- )
SOFC的开发专注于100 kWe和180 kWe燃料电池电堆和系统,并将由KEPRI和工业合作伙伴开发。POSCO Power专门从事25 kWe级的单元,同时Samsung SDI开发100 KWe级管式SOFCs.
交通运输燃料电池
交通运输燃料电池开发专注于开发轻型汽车用80 kWe级电堆(2000~2004)和公共汽车用200 kWe级电堆(2005~2008)。两个项目都是由韩国的领先汽车制造商现代和起亚与他们的合作伙伴一起实施的。2006年到2009年的示范项目中展示了部署贯穿韩国的30辆燃料电池汽车,由七座加氢站提供服务。展望未来,韩国计划在2012到2014年之间每年示范1000辆燃料电池汽车。到2015年,蓝图要求汽车实现商业化量产(每年10000辆)(如图4)。