【主持人】：大家好，我是華泰電力設(shè)備新能源弓永峰，這次聯(lián)合我們機(jī)械組章誠、肖群稀和汽車組謝志才、祝嘉麟等一起做了一個燃料電池專題，這次是我們第一個沙龍會議，后續(xù)我們也會推出相關(guān)的調(diào)研和專題報(bào)告，下面我們就開始我們這次的專題會議。

子標(biāo)題是在奔跑中調(diào)整姿態(tài)，崛起的高效、清潔能源。目前大家可能還比較陌生，看上去有電池兩個字，實(shí)際燃料電池更多的是發(fā)電裝置，可以理解為發(fā)電設(shè)備，它跟傳統(tǒng)的儲能電池還是不一樣的。未來可能四、五年當(dāng)中，整個燃料電池可能從所謂的萌芽期、概念時(shí)期，逐步到高速增長和商業(yè)化階段，站在現(xiàn)在這個時(shí)點(diǎn)，有可能燃料電池有點(diǎn)像我們在2010年前后看我們現(xiàn)在的動力電池一樣，我們在這個時(shí)點(diǎn)有必要探討一下，未來我們整個燃料電池的發(fā)展態(tài)勢，以及目前海內(nèi)外的情況，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)的等等。

電新環(huán)保 弓永峰

我先介紹一下整個燃料電池海內(nèi)外的情況，后續(xù)的包括跟燃料電池相關(guān)的標(biāo)的由肖群稀介紹，汽車組由祝嘉麟來給大家介紹。

這是燃料電池的示意圖，它是一個高效的發(fā)電裝置，是將電化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，它將氫氣，也就是它的燃料和氧氣的化學(xué)能連接不斷的轉(zhuǎn)換為電能，氫氣在陽級催化劑的影響下被氧化成氫離子和電子，氫離子通過質(zhì)子交換膜達(dá)到正級，和氧氣在陰級生成水，與傳統(tǒng)電池最大的不同之處，燃料電池實(shí)際上是一個發(fā)電設(shè)備，而不是一個儲電設(shè)備，它是一個發(fā)電裝置，或者我們稱之為燃料電池堆。

目前可能大家非常關(guān)心的問題是安全性，這塊因?yàn)榇蠹铱赡軐錃獗旧淼奶匦粤私饣蛘呓佑|不多，很多人一提到氫就覺得這個東西是不是安全性會有問題，目前我們來看，整個氫這塊的安全性相對于汽油和天然氣來看，它的燃燒極限包括它的爆炸極限，以及它最適宜的燃燒比例，氫氣是相對于汽油和天然氣是比較安全的，目前來看它是一個無毒無害的氣體，非常容易擴(kuò)散，在高壓氫氣泄露時(shí)形成的火焰它是向上的，直接向上在空氣中燃盡而不向周圍擴(kuò)散，而像汽油或者是天然氣汽車會向四周爆炸，所以從這個角度來說，其實(shí)氫氣的安全性相對來說還是比較高的，所以很多氫氣業(yè)內(nèi)的專家指出來氫氣比汽油更安全，右下角是我們最易燃燒比例，氫氣在29%，也就是接近30%，汽油最易燃燒比例2%，天然氣還在9%左右，整體來說氫氣并不像我們想象的那么不安全，而且氫氣、氧氣和天然氣在我們工業(yè)中應(yīng)用的量是非常大，包括化肥等等產(chǎn)業(yè)里面，這塊相對來說還是一個比較常見的通用的氣體。

這里是燃料電池的性能和其他的對比，我們可以發(fā)現(xiàn)燃料電池有一個顯著的特性，第一個它的轉(zhuǎn)化效率比較高，50%到70%，目前我們內(nèi)燃機(jī)包括汽油機(jī)和柴油機(jī)轉(zhuǎn)換效率只有10%到20%之間，這個是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們目前內(nèi)燃機(jī)的效率，另外它的能量密度可以達(dá)到每公斤350瓦時(shí)，像特斯拉用的也就是80到200。每升能做功的能量的大小，這個3.1kw/L功率密度已經(jīng)很接近我們傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車的功率密度，這是對于我們整個燃料電池的應(yīng)用是有一個決定性意義的，因?yàn)槿祟惢顒影l(fā)展到現(xiàn)在，其實(shí)我們大部分都是以內(nèi)燃機(jī)的功率密度來做一個門檻值，我們在我們很多的人類活動當(dāng)中，尤其是在移動設(shè)備當(dāng)中，包括我們飛機(jī)、潛艇、地面的各種運(yùn)輸車輛，其實(shí)功率密度是考核的非常重要的指標(biāo)，這也是未來燃料電池有可能帶來的氫能源革命的根本原因，我達(dá)到了和內(nèi)燃機(jī)相匹敵的功率密度之后，我的效率又超過內(nèi)燃機(jī)的三到五倍，未來我可能會帶領(lǐng)人類在能源的使用段進(jìn)入清潔能源的時(shí)代。

目前不同應(yīng)用領(lǐng)域循環(huán)壽命的要求是不一樣的，在乘用車領(lǐng)域可以達(dá)到4200次左右，普通的電池基本上都是在500至1000到2000次左右，工作溫度從負(fù)30到120度之間，范圍還是比較寬的。未來可能燃料電池有可能在未來五年之后或者更長的時(shí)間，是內(nèi)燃機(jī)的替代，這塊對整個人類在使用能源上是有比較大的變化的。

這是燃料電池的種類，它按照三大類來分，按照運(yùn)行機(jī)理可以分為酸性燃料電池和堿性燃料電池，按照電解質(zhì)可以分為五大類，最早的是堿性燃料電池AFC，目前商業(yè)化最多的是磷酸燃料電池PAFC，目前主要是做固定式的發(fā)電裝置，現(xiàn)在研究的最時(shí)髦的或者說在未來乘用動力系統(tǒng)當(dāng)中涉及比較多的是質(zhì)子交換膜電池，PEMFC，它的小型化在交通運(yùn)輸車輛上應(yīng)該有比較大的潛力。新一代的固體氧化物電池目前在一些大型發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中也有所涉及。

按照用途比較簡單，一個是固定式的發(fā)電裝置，還有一個車用動力系統(tǒng)，第三個是便攜式能源，包括單兵作戰(zhàn)武器，包括作戰(zhàn)設(shè)備里面，這塊涉及的比較多，可以跟大家講一個簡單例子，燃料電池的重量只有三到六鎊，可以大幅度的降低電池的負(fù)重，對提高戰(zhàn)士的靈活性和減少體能消耗是有效的。

AFC是最早開發(fā)成功的產(chǎn)品，適用于航空、低溫產(chǎn)品，嘗試用于便攜式電源，效率在50%，工作溫度低，可以使用非鉑催化劑，代表性的公司包括AFC Energy。PAFC是目前技術(shù)最成熟、商業(yè)化程度最高的燃料電池，鉑為電級，工作溫度在150—200度，電池效率在40%，美國、日本已經(jīng)建成了千瓦到兆瓦級的發(fā)電工廠，對二氧化碳的容忍度高，可以直接利用重整天然氣提供燃料，商業(yè)化程度也比較高。它要解決的問題或者缺點(diǎn)是什么，需要用鉑和高溫加速氧化反應(yīng)，電解也對電堆腐蝕性比較強(qiáng)。

MCFC這塊，目前來看優(yōu)點(diǎn)是工作溫度高，余熱可以利用，可以采用非鉑的材料作為電機(jī)，適用于大型電站，PEMFC這塊是應(yīng)用前景最為廣闊的燃料電池，適用于汽車等移動交通工具，而且整個運(yùn)行的溫度在120度左右，不算太高，工作溫度低，啟動快，結(jié)構(gòu)相對簡單，缺點(diǎn)是成本較高，技術(shù)難度大，直接使用氫氣為燃料，目前代表性的公司就是BALARD，美股代碼BLDP，昨天晚上這個公司漲幅達(dá)到40%多，主要原因是它經(jīng)過20多年的研發(fā)，近期拿到了中國的一個多億美金的大單，未來三到五年要持續(xù)交付幾百臺用于大巴車的燃料電池核心組件，燃料電池堆，這對未來的業(yè)務(wù)發(fā)展拉動比較大。當(dāng)然目前BALARD在國內(nèi)也設(shè)定了眾多子公司，包括在佛山設(shè)立的一家公司，推動產(chǎn)品在國內(nèi)的銷售，以及組裝可能會在國內(nèi)實(shí)施。

這是固體氧化物電池，屬于第三代燃料電池，采用固態(tài)電解質(zhì)，一般是鉆石氧化物，電池工作溫度在1000度，效率在80%以上，簡化設(shè)備，主要缺點(diǎn)是中低溫的情況工作效率低下。這是我們對不同技術(shù)路線的總結(jié)，我們認(rèn)為就新能源車尤其是乘用車和未來交通工具領(lǐng)域，最主要關(guān)注的是質(zhì)子交換膜燃料電池也就是PEMFC，這塊相比較其他幾類電池，它的比功率可以達(dá)到300到750，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前幾類電池的，使用的反應(yīng)溫度大概在25到105度之間，溫度比較合適，目前在交通工具領(lǐng)域是應(yīng)用首選的電池類型。

第二部分介紹一下海外燃料電池現(xiàn)在發(fā)展的狀態(tài)，總體來看我們覺得經(jīng)過25年左右的發(fā)展，海外燃料電池已經(jīng)開始逐步進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用推廣階段，從之前十年二十年前的概念期、萌芽期逐步轉(zhuǎn)向了初步放量的階段，這塊是值得我們重點(diǎn)關(guān)注的，任何一個新興產(chǎn)業(yè)特別一個新的事物，新的商業(yè)模式，從它的萌芽期轉(zhuǎn)換到高速增長期的拐點(diǎn)上，往往是最具備價(jià)值發(fā)現(xiàn)能力的，同時(shí)最具備投資價(jià)值的，這也是為什么我們關(guān)注燃料電池的一個原因。

在過去五年間，整個燃料電池的增速達(dá)到了30%，2015年全球燃料電池的出貨量大概是7.15萬套，同比增長了12%，燃料電池出貨的容量為342兆瓦，同比增長了85%，這說明套數(shù)增加只有12%，但是我的容量增加了85%，說明我們每套的出貨量的單體容量值在增加。在10到15年期間燃料電池累計(jì)出貨量是29萬套，增長率為32%，容量出貨量達(dá)到了1110.6兆瓦，增長率為30%。

目前來看在所有的出貨量當(dāng)中PEMFC占比最高，增速也是最快的，到2010年到2015年整個PEMFC系統(tǒng)出貨量復(fù)合增長率達(dá)到了42.4%，同期SOFC系統(tǒng)出貨量復(fù)合增速近兩年也是非?？?，達(dá)到122%。2015年P(guān)EMFC系統(tǒng)出貨量年復(fù)合增長率達(dá)到21.6%。

這是目前全球來看燃料電池行業(yè)發(fā)展的分布示意圖，我們可以看到其實(shí)主要集中在亞洲日本，歐洲德國，北美地區(qū)，目前來看亞洲北美歐洲和其他地區(qū)的出貨量去年的分布是0.83、1.57、4.66和0.09萬臺套，這個不是它的容量，是出貨量的臺套。同時(shí)各地裝機(jī)規(guī)模分別是28.5、139.7、172.2和2.2兆瓦，日本、德國和美國是應(yīng)用的主要三個國家。

這個是日本燃料電池發(fā)展?fàn)顩r，可以看到其實(shí)日本燃料電池出貨量裝機(jī)規(guī)模占到了全球的60%，主要有兩塊應(yīng)用，包括分布式發(fā)電和汽車領(lǐng)域，分布式這塊它提供了一個ENE—FARM計(jì)劃，2005到2009年家用燃料電池示范項(xiàng)目3300臺套，2009年大規(guī)模商業(yè)化推廣，截止到2015年已經(jīng)累計(jì)安裝12萬套，主要使用PEMFC和SOFC這套系統(tǒng)。

在汽車領(lǐng)域日本豐田在2015年已經(jīng)推出了MIRAI，所謂的燃料電池車，它的能量密度每公斤是350瓦時(shí)，功率密度是每升3.1kw，它整個加氫時(shí)間，就類似充天然氣的時(shí)間是3分鐘，續(xù)航里程5到6升可以續(xù)航500到600公里，售價(jià)不含補(bǔ)貼的情況下是39萬人民幣，含日本政府30%的補(bǔ)貼大概是26萬人民幣，其實(shí)和純電動車的價(jià)格是差不多的。和我們純電動車的代表商特斯拉比較，快充模式下在40分鐘，500公里行駛里程，黃色部分是加氫罐，前面是燃料電池反應(yīng)堆。預(yù)計(jì)到2025年到2030年燃料汽車達(dá)到20到80萬輛，這是日本豐田目前的規(guī)劃，在2015年大概交付了500輛，2025年大規(guī)模的加氫建設(shè)應(yīng)該鋪開，目標(biāo)在日本建設(shè)320座加氫站。

這是目前日本燃料電池的加氫站規(guī)劃，在四個主要的人口密集區(qū)建立了一百個加氫站，包括東京、大阪、福岡、愛知，日本政府對加氫站的建設(shè)補(bǔ)貼在50%。目前來看整個加氫站的進(jìn)度預(yù)算確定的項(xiàng)目有75個，兩個大型的氫氣生產(chǎn)設(shè)施。在福岡地區(qū)有12個加氫，這是加氫站的分布示意圖，大阪地區(qū)在12個左右，名古屋地區(qū)在15個，整個布局還是先布局在人口密集的地區(qū)。這是日本燃料電池成本下降的示意圖，我們可以看到在11年前的時(shí)候，成本大概在48萬人民幣，到09年的時(shí)候下降到350萬日元，到2015年的時(shí)候，按照五萬臺套的產(chǎn)量的時(shí)候，它的成本已經(jīng)從48萬下降到了9萬人民幣，下降幅度還是非?？斓?，下降了80%，他們整個日本未來的目標(biāo)是到2020年到2030年，整個燃料電池反映堆的價(jià)格下降到三萬塊錢左右人民幣，這是什么概念呢，現(xiàn)在我們一個20萬左右的車，它的發(fā)動機(jī)的成本大概是在五到六萬左右，十萬塊錢的車發(fā)動機(jī)成本在兩到三萬，相當(dāng)于對應(yīng)咱們傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)，現(xiàn)在成本下降的速度還是非?？斓?，在2015年左右，五萬臺套產(chǎn)量的時(shí)候，燃料電池整個堆的反應(yīng)成本在九萬塊錢左右，其實(shí)已經(jīng)低于我們很多動力電池純電池車電池堆組的價(jià)格。比如說比亞迪6，整個電池成本在15萬左右，其他車型都基本上占40%到50%，所以燃料電池未來電池堆的成本下降速度是比較快的，隨著量的增加，而且它有望和傳統(tǒng)車發(fā)動機(jī)的成本相比擬，這是一個非?？上驳姆较?。

日本燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也是它相關(guān)政策大力支持的結(jié)果，我們這張PPT把所有的從09年到現(xiàn)在的相關(guān)重要政策都梳理了一遍，包括從09年為購買混合動力車在內(nèi)的環(huán)保車的業(yè)主提供10到25萬日元的補(bǔ)貼，大家可以算一下大概一萬多塊錢，為購買ENE—FARM CHP的企業(yè)或個人提供了大約50%的費(fèi)用減免，減少日本對石油的依賴，這是它的國策。每個加氫站可以獲得當(dāng)時(shí)建設(shè)成本50%的政府資金補(bǔ)貼，今年有五個公司和19個加氫站申請獲得了補(bǔ)貼。到2014年的時(shí)候?yàn)榱颂岣呷剂想姵剀嚨男旭偫锍?，修改了《高壓氣體保安法》，對氫燃料壓力的上限由700個大氣壓提升到875個大氣壓，提升了175個大氣壓，整個續(xù)航里程可以提高20%。整體這塊對它的里程增加，一次充氫以后里程增加又提供了多的20%。2014年又出臺了政策，2017年年免費(fèi)提供氫燃料，就像咱們到加油站免費(fèi)加油，或者加天然氣一樣免費(fèi)加天然氣，2017年前氫燃料電池免費(fèi)在高速公路上行駛，他們預(yù)期到2030年氫氣燃料電池銷售達(dá)到40萬輛，累計(jì)銷售達(dá)到200萬輛，2014年為了加快燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，公布了日本的《氫燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，第一階段是到2025年，快速擴(kuò)大氫能的使用范圍，在日本用燃料電池的裝置數(shù)量分別在2020年和2030年達(dá)到140萬臺和530萬臺，整體這塊規(guī)劃和數(shù)量還是比較具體的。

這塊是歐洲的燃料電池的發(fā)展?fàn)顩r，08年的時(shí)候出臺了燃料電池與氫聯(lián)合的行動計(jì)劃叫FCH—JU計(jì)劃，08年到13年投入了9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究發(fā)展。從11年啟動了H2計(jì)劃，目前來看，又投入了大概1.23億歐元，建設(shè)了77個加氫站，對15個已經(jīng)有加氫站的國家實(shí)現(xiàn)國與國之間的互通互聯(lián)，目前來看建設(shè)最多的是德國，到2018年達(dá)到100個，2020年達(dá)到400個，其次包括英國等等也在加速推進(jìn)，這個是奔馳的乘用車，包括它已經(jīng)是第三代的燃料電池反應(yīng)堆，它的外形跟我們傳統(tǒng)的汽車發(fā)動機(jī)是差不多的。就相當(dāng)于咱們一個發(fā)動機(jī)的大小。這有一個什么好處呢，未來我可以直接用現(xiàn)有的車型把發(fā)動機(jī)替代掉。