深度 | 燃料電池全面分析(產(chǎn)業(yè)篇)
燃料電池全面分析系列第二篇,上篇是市場分析,下篇是產(chǎn)業(yè)分析。
技術(shù)路線
5.技術(shù)原理:氧化還原反應(yīng)
燃料電池主要由正極、負(fù)極、電解質(zhì)三部分組成,原理是氧化還原反應(yīng),反應(yīng)實質(zhì)是燃料和氧氣發(fā)生反應(yīng)生水或者其他產(chǎn)物。
6.分類:6大類,PEMFC質(zhì)子交換膜為主
根據(jù)工作溫度、電池內(nèi)載流子和前端燃料的不同,燃料電池分為以下6大類。
按照使用溫度分類如下:
受益交通應(yīng)用拉動,PEMFC質(zhì)子交換膜燃料電池出現(xiàn)跨越式發(fā)展。
PEMFC質(zhì)子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動、無腐蝕性、反應(yīng)溫度低、氧化劑需求低等優(yōu)勢,是當(dāng)前燃料電池汽車的首選。
AFC堿性燃料電池:成本偏高,主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域。
PAFC磷酸燃料電池:效率較低(40%),小型電站應(yīng)用。
MCFC熔融碳酸鹽燃料電池:運行溫度高(600度),大型電站應(yīng)用。
SOFC固體氧化物燃料電池:運行溫度高(800度),未來潛力較大。
PEMFC質(zhì)子交換膜燃料電池:低溫運行(80度),主要應(yīng)用于交通領(lǐng)域。
DMFC甲醇燃料電池:運行溫度適中(60~130度),主要應(yīng)用于消費電子。
7.產(chǎn)業(yè)鏈:上游氫氣制備運輸儲存,中游燃料電池,下游應(yīng)用
8.技術(shù)路線圖:功率密度>2kW/kg,耐久性>5000h
歐陽老師的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》為我國燃料電池汽車的發(fā)展指明了方向:電堆的比功率和壽命是主要的技術(shù)參數(shù)目標(biāo),全產(chǎn)業(yè)鏈均有技術(shù)創(chuàng)新需求。
實施路徑圖:系統(tǒng)→發(fā)動機→電堆→膜電極→催化劑&質(zhì)子交換膜
采取“剝洋蔥模式”,層層深入,將技術(shù)鏈逐環(huán)解耦:
第一個層次,研發(fā)燃料電池的混合動力系統(tǒng),發(fā)動機外協(xié);
第二個層次,研發(fā)了燃料電池發(fā)動機,燃料電池的電堆外協(xié);
第三個層次,研發(fā)燃料電池電堆,燃料電池膜電極外協(xié);
第四個層次,研發(fā)燃料電池膜電極,核心是質(zhì)子交換膜和催化劑。
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