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深度 | 燃料電池全面分析（產業篇）

2018-11-14 11:49
史晨星
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燃料電池全面分析系列第二篇，上篇是市場分析，下篇是產業分析。

技術路線

5．技術原理：氧化還原反應

燃料電池主要由正極、負極、電解質三部分組成，原理是氧化還原反應，反應實質是燃料和氧氣發生反應生水或者其他產物。

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6．分類：6大類，PEMFC質子交換膜為主

根據工作溫度、電池內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：

受益交通應用拉動，PEMFC質子交換膜燃料電池出現跨越式發展。

PEMFC質子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動、無腐蝕性、反應溫度低、氧化劑需求低等優勢，是當前燃料電池汽車的首選。

AFC堿性燃料電池：成本偏高，主要應用于航天領域。

PAFC磷酸燃料電池：效率較低（40％），小型電站應用。

MCFC熔融碳酸鹽燃料電池：運行溫度高（600度），大型電站應用。

SOFC固體氧化物燃料電池：運行溫度高（800度），未來潛力較大。

PEMFC質子交換膜燃料電池：低溫運行（80度），主要應用于交通領域。

DMFC甲醇燃料電池：運行溫度適中（60～130度），主要應用于消費電子。

7．產業鏈：上游氫氣制備運輸儲存，中游燃料電池，下游應用

8．技術路線圖：功率密度＞2kW／kg，耐久性＞5000h

歐陽老師的《節能與新能源汽車技術路線圖》為我國燃料電池汽車的發展指明了方向：電堆的比功率和壽命是主要的技術參數目標，全產業鏈均有技術創新需求。

實施路徑圖：系統→發動機→電堆→膜電極→催化劑＆質子交換膜

采取“剝洋蔥模式”，層層深入，將技術鏈逐環解耦：

第一個層次，研發燃料電池的混合動力系統，發動機外協；

第二個層次，研發了燃料電池發動機，燃料電池的電堆外協；

第三個層次，研發燃料電池電堆，燃料電池膜電極外協；

第四個層次，研發燃料電池膜電極，核心是質子交換膜和催化劑。


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