中国的燃料电池技术现状及未来发展

1、中国的燃料电池技术现状及将来开展近几年我国燃料电池的研究开发获得了长足的进展，特别在质子交换膜燃料电池方面，到达或接近了世界程度；在熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池技术等方面也获得一些进展。但在总体上，我国燃料电池仍处于科研阶段，与国外相比，程度较低。兴隆国家都已将大型燃料电池的开发作为重点研究工程，并获得了许多重要成果，各等级的燃料电池发电厂相继建成，即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车动力。我国应集中研究力量，加大投入，大力推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作。燃料电池是一种不经过燃烧而以电化学反响方式将燃料的化学能直接变为电能的发电装置，可以用天然气、石油液化气、煤

2、气等作为燃料。也是煤炭干净转化技术之一。按电解质种类可分为碱性燃料电池AFC、磷酸型燃料电池PAFC、熔融碳酸盐燃料电池MCFC、固体氧化物燃料电池SOFC、质子交换膜燃料电池PEMFC、再生氢氧燃料电池(RFC)、 直接醇类燃料电池DMFC，还有如新型储能电池、固体聚合物型电池等。氢和氧气是燃料电池常用的燃料气和氧化剂。此外，CO等一些气体也可作为MCFC与SOFC的燃料。从长远开展看，高温型MCFC和SOFC系统是利用煤炭资源进展高效、清洁发电的有效途径。我国丰富的煤炭资源是燃料电池所需燃料的宏大来源。 1，中国燃料电池技术的进展燃料电池技术是我国九五期间的重大开展工程，目的是，利用我国的

3、资源优势，从高起点做起，加强创新；在九五期间，使我国燃料电池的技术开展接近国际程度。内容包括质子交换膜燃料电池技术、熔融碳酸盐燃料电池技术及固体氧化物燃料电池技术三大工程2， 其中，用于电动汽车的5kW质子交换膜燃料电池列为开发的重点。此项任务由中国科学院及部门所属假设干研究所承担。所定目的业已全部实现。 在熔融碳酸盐燃料电池MCFC方面，我国已经研制出alpha;和gamma;型偏铝酸锂粗、细粉料，制备出大面积大于0.2m2的电池隔膜，预测隔膜寿命超过3万小时。在进展材料部件研究的根底上，成功组装和运行了千瓦级电池组。2，国外燃料电池技术开展迅猛欧、美兴隆国家和日本等国政府和企业界都将大型燃

4、料电池的开发作为重点研究工程，并且已获得了许多重要成果，PEMFC技术已开展到实用阶段，使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化消费，用于国防、航天、汽车、医院、工厂、居民区等方面；各等级的燃料电池发电厂相继在一些兴隆国家建成，其中，国际燃料电池产业巨头加拿大巴拉德公司筹资3.2亿美元，建成的燃料电池厂已于2001年月正式投产。美国和欧洲将成批消费低本钱的家用供电供暖燃料电池作为最近的开发方案。目前，在北美、日本和欧洲，燃料电池发电正快速进入工业化规模应用的阶段。 3，我国开发燃料电池技术相对乏力我国研究燃料电

5、池有过起落。在20世纪60年代曾开展过多种燃料电池的实验室研究，70年代投入大量人力物力开展用于空间技术的燃料电池研究，其后研究工作长期停顿。最近几年，我国才开始重新重视燃料电池技术的研究开发，并获得很大进展。特别在PEMFC方面，到达或接近了世界程度。但是，在总体上，我国燃料电池的研究开发刚刚起步，仍处于科研阶段，与国外相比，我国的燃料电池研究程度还较低，我国对燃料电池的组织开发力度还远远不够。作为世界上最大的煤炭消费国和消费国，开发以煤作为一次能源的高温型MCFC和SOFC具有特别重要的意义。但是我国在MCFC、SOFC研究方面与国外的差距很大，要实现实用化、商业化应用还有很长的路要走。迄

6、今为止，我国还没有燃料电池发电站的应用实例。这和我国这样一个大国的地位很不相称。尽管国家也将燃料电池技术列为quot;九五quot;攻关工程，国家和企业投入的资金却极为有限，年度经费仅为千万元量级人民币，与兴隆国家数亿美元的投入相比显得微缺乏道；承担研究任务的也只是中科院等少数科研院所，且研究力量分散，缺少企业的介入，难以获得打破性进展，尤其是难以将获得的研究成果进展实际应用试验，以形成产业化趋势。从表1所列国外燃料电池的研究和开发情况看，欧、美国家和日本等大多是以公司企业为主在从事燃料电池的研究开发和制造消费，而且规模很大，例如，仅加拿大的Ballard一家公司的资产就达10亿美元。4，大力

7、开展燃料电池技术势在必行从世界燃料电池迅猛开展的势头看，本世纪头十年将是燃料电池发电技术商品化、产业化的重要阶段，其技术实用性、消费本钱等都将获得重大打破。预计燃料电池系统将在干净煤燃料电池电站、电动汽车、挪动电源、不连续电源、潜艇及空间电源等方面有着广泛的应用前景，潜在市场非常宏大。可以意料，分散电源供电系统燃料电池发电厂必将在21世纪内取代以大机组、大电网、高电压为主要特征的现代电力系统，成为电力行业的主力军。而燃料电池的普遍推广应用，必将在能源及相关领域引发一场深化的革命，促进新兴产业的形成，带动国民经济高速开展。能源领域的这场革命是我国政府、企业、科研院所、高等院校不得不正视的课题，我

8、们对此必须有充分认识并给予足够的重视。我们应该准确把握这场革命所带给我们的机遇，毫不迟疑地投入足够的人力、物力、财力，推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作，使之早日实用化产业化，为我国的国家能源平安和国民经济可持续开展效劳。鉴于世界燃料电池发电技术的开展迅猛、市场广阔的前景和我国长远开展的战略需要，国家科技部、国家计委、国家经贸委应该结合制订我国燃料电池发电技术的开展规划，既要组织有关高等院校、科研院所积极攻关，更要引导国家电力公司、石油集团、石化集团及汽车、机械制造等工业企业热情参与，集中力量，加大人力、物力、财力的投入，急起直追，共同推进燃料电池发电技术的研究开发。在详细做法上，我们应从高起点起步，整机引进国外的燃料电池发电设备，可先引进规模较小的电池堆。在努力消化吸收的根底上，积极创新，这样可以使我们更快地掌握高技术，有利于加快我国燃料电池电站技术的开展。另外，M