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在動(dòng)力電池行業(yè)獲得難得機遇時(shí)，燃料電池也迎來(lái)快速發(fā)展。相較于鋰電池，燃料電池具有能量轉化效率高、使用壽命長(cháng)、維護工作量少以及能連續大功率供電等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，由于種種制約，燃料電池產(chǎn)業(yè)還處于商業(yè)化導入期，距離大規模應用還有相當長(cháng)的一段距離。
燃料電池發(fā)展勢頭向好
燃料電池的研究與發(fā)展，為便攜式電子設備帶來(lái)一場(chǎng)深刻的革命，并且還會(huì )波及到汽車(chē)業(yè)、住宅以及社會(huì )各方面的集中供電系統。它將把人們由集中供電帶進(jìn)分散供電的新時(shí)代。因為太陽(yáng)能供電雖然能替代部分能源，但它受天氣與氣候的制約，核能利用又存在安全問(wèn)題。而燃料電池供電，沒(méi)有二氧化碳的排放，解決了火力發(fā)電使全球環(huán)境污染的問(wèn)題，是純正的綠色清潔能源。隨著(zhù)燃料電池關(guān)鍵技術(shù)瓶頸得以解決，以及新技術(shù)開(kāi)發(fā)研究和商業(yè)化運作，燃料電池技術(shù)必將迎來(lái)廣闊的發(fā)展前景。
數據顯示，2010-2015年，全球燃料電池累計出貨量約為28.99萬(wàn)套，年復合增長(cháng)率達到32%。2015年燃料電池出貨量約為7.15萬(wàn)套，同比增長(cháng)12.42%。
2010-2015年燃料電池系統出貨量（單位：千套）
出貨容量方面，2010-2015年，全球燃料電池累計出貨系統容量約為1110.7MW，年復合增長(cháng)率達到30%。2015年燃料電池出貨系統容量約為342.7MW，同比增長(cháng)84.84%?？梢?jiàn)隨著(zhù)燃料電池技術(shù)的逐漸成熟和應用領(lǐng)域的多元化，燃料電池單個(gè)電堆容量正在快速增長(cháng)。
2010-2015年燃料電池系統出貨容量（單位：MW）
燃料電池發(fā)展的制約因素
首先，高成本是制約燃料電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。燃料電池成本中占比最高的是燃料電池組，其次是氫燃料罐和電池配件。如果未來(lái)要實(shí)現燃料電池商業(yè)化，并與內燃機汽車(chē)進(jìn)行競爭，那么燃料電池組的成本必須下降，其中主要涉及關(guān)鍵部件的成本，包括：鉑催化劑、電解質(zhì)膜、雙極板、氫燃料罐和電池配件。
制約燃料電池產(chǎn)業(yè)化成本因素
其次，燃料電池的類(lèi)型有很多，其中氫能燃料電池研發(fā)的首要問(wèn)題，就是解決氫氣來(lái)源，也就是如何廉價(jià)制氫。傳統工業(yè)制氫的方法以化石材料制氫、電解水制氫為主。而隨著(zhù)對大規模制氫需求的提高，生物制氫、熱化學(xué)制氫和太陽(yáng)光催化光解制氫等方法也獲得廣泛應用。從成本角度來(lái)看，在燃料電池推廣初期，應以分散式制氫為主，可進(jìn)一步控制成本，且使用便利。但隨著(zhù)未來(lái)燃料電池規?；l(fā)展之后，集中制氫的成本和環(huán)保優(yōu)勢將會(huì )進(jìn)一步突出。
再次，燃料電池汽車(chē)的推廣，其中最主要的制約因素是配套設施的缺失，即加氫站的覆蓋率過(guò)小，而其高昂的建設成本也使得加氫站的建設只能作為試驗性經(jīng)營(yíng)。中國目前擁有4座加氫站，都處于示范狀態(tài)，尚未進(jìn)行商業(yè)化運營(yíng)，但這些還遠遠不足以滿(mǎn)足燃料電池產(chǎn)業(yè)化推廣的要求。
最后，儲藏與安全問(wèn)題。通常氫氣以3種形態(tài)存儲和運輸：高壓氣態(tài)、液態(tài)和氫化物狀態(tài)。短期內，高壓罐儲氫仍是主要氫氣儲存運輸手段。但從長(cháng)期來(lái)看，更需要具備高儲氫容量、高安全性、吸/放氫速率快、長(cháng)壽命和低成本的儲氫材料。因此，輕質(zhì)儲氫材料、有機液態(tài)儲氫材料等低壓或常壓儲氫材料將成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。
