钜大LARGE | 点击量：1027次 | 2019年05月10日
为什么燃料电池的销售和租赁在终端用户市场上在不断增加？
1、燃料电池市场悄然兴起
经过近十年的发展，燃料电池在一系列早期应用中已经表现出了良好的优势，与现有的能源利用技术可以进行诸多领域的竞争，进而使这项技术具有了更为广阔的吸引力。燃料电池已在多个工业领域（包括叉车、数据中心和电信塔）的应用证明了其作为可靠和清洁的电力供应等多功能应用，以及作为零售店和企业设施的现场低排放电源越来越受广大消费者欢迎。燃料电池发电正变得越来越广泛，全球有超过十万个燃料电池系统在运行。
为什么燃料电池的销售和租赁在终端用户市场上在不断增加？因为，无论是动力、静止、离网或便携式的应用需求，这项技术都能够实现用途广泛、可靠，能够为任何需要它的空间提供电力。燃料电池是一种低至零排放技术，在不燃烧的情况下进行电化学发电，通常不受国家空气许可要求的限制。由于运动部件很少，燃料电池非常安静，与其他一些技术相比，安装占地面积小。这些良好的属性允许将该技术放置在室内或室外，例如屋顶、地下室、停车库、建筑场地或公共空间附近。
此外，燃料电池具有可扩展性，从小型便携式到多兆瓦（mw）公用事业规模的装置，发电效率约为50%。一些燃料电池系统可以捕获副产品的热量，从而将电和热的综合效率提高到90%或更高。
燃料电池利用氢，几乎可以从任何含氢的来源中提取氢，包括传统（化石燃料）和可再生资源（沼气、生物量、太阳能和风能）。考虑到这些不同的氢源，燃料电池与可再生和化石燃料工业之间存在协同作用。随着燃料电池和氢气行业的持续增长，这些行业的市场扩张机会也将扩大。
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充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
2、天然气应用
越来越多的燃料电池为企业设施和校园、数据中心、零售店、生产设施、政府大楼、学校和医院提供现场电力，而其产生的副产品通常只有热量和水。以美国为例，保守估计美国主要在加利福尼亚、纽约和康涅狄格州安装了超过200兆瓦的大型固定燃料电池发电能力，在这些区域国家政策和排放目标控制促进了燃料电池能源的陆续使用。燃料电池发电厂在成本上也可以与某些州的电网竞争，提供高质量的电力，并已证明在暴风雨和其他损害电网完整性的事件中提供可靠的电力。这些燃料电池系统大多由天然气驱动。
而很多公用事业公司运行多兆瓦燃料电池系统，以确保电网的弹性发电。韩国在最大的公用设施上安装了一个59兆瓦的天然气燃料电池发电厂，可以为电网提供连续的基本负荷电力，并为区域供热系统提供优质的热量。
在美国，DelmarvaPower（特拉华州）运营着30兆瓦的天然气燃料电池，为约22000户家庭提供持续可靠的电网电力。总部位于弗吉尼亚州的能源公司Dominion在康涅狄格州布里奇波特市中心也有一个14.9兆瓦的天然气燃料电池设施，为康涅狄格州的电网提供电力。并有多兆瓦天然气燃料电池设施正在建造中，为康涅狄格州的UnitedIlluminating和UILHoldingsCorp.提供电力。世界各地的一些能源公司也与燃料电池制造商签订了营销或分销协议，以在客户群中推广天然气燃料电池系统。
此外，小型（≤1千瓦）天然气燃料电池系统在日本市场上很容买到，在日本，已有超过10万套住宅燃料电池系统出售给家庭和公寓楼。这个数字还在稳步增长，以达到日本政府的燃料电池规划目标，即到2030年使用燃料电池为日本10%的家庭（约530万户）供电。住宅燃料电池在欧洲也表现出了良好前景，欧洲12个欧盟成员国正在试验1000个住宅天然气燃料电池系统。
在美国的康涅狄格州即将建成的几个微电网中，燃料电池也被纳入其中，这些微电网设计用于在停电和其他紧急情况下向应急庇护所提供弹性和可靠的电力。
3、沼气/生物质
燃料电池也可以通过利用富氢沼气实现电力供应。根据美国能源部（DOE）估计，美国沼气资源有能力以50%的电效率生产约5千兆瓦的电力。DOE报告也指出，大部分沼气资源将位于大型城市中心附近，也是燃料电池发电的主要需求中心附近，即车辆（FCEV）和固定燃料电池发电。
其中，一种沼气来源是废水处理过程中（厌氧消化气体，简称ADG）的甲烷副产品，这是一种通常会被燃烧掉，并向大气中直接排放产生温室气体的副产品，通过燃料电池技术它可以转变为一种电力资源，即现场发电（称为"废物转化为能源"）。例如，美国的加利福尼亚和纽约已经有十几家城市污水处理厂使用ADG和燃料电池发电。
微软已经在俄亥俄明州启动了一个试验项目，利用一个300千瓦的ADG动力燃料电池为邻近废水处理厂的一个小型离网数据处理厂供电，并创造了一个100%可再生能源利用的装置。微软正在率先将较小的数据设施和燃料电池放在废弃的沼气池附近，作为投资大型数据中心所需电力基础设施的替代方案。
此外，沼气还可以在燃料电池电动汽车和燃料电池驱动的材料处理设备中所需要的可再生氢的大规模生产发挥作用。美国能源部报告称，美国废水处理厂每年可提供50万吨甲烷，这些甲烷可提供足够的氢气，每天可以为60万辆燃料车提供燃料。美国垃圾填埋场每年也可产生1240万吨甲烷，充足的氢气每天可为1300万辆燃料车提供燃料。
最近的一项研究表明，使用沼气驱动的燃料电池不仅可以产生电力和热量，还可以产生氢气流。加利福尼亚州奥兰治县的废水处理厂在为期两年的试点项目中成功地展示了燃料电池三代系统，生产电力和热量，并将可再生产生的天然气输送到位于工厂附近的氢燃料站。
另一个燃料电池三代系统已经在加拿大温哥华运行，这套系统使用填埋气（LFG）提供资源发电。除了发电外，附近的一个水培温室还可以充分利用燃料电池的废热，而可再生氢则可出口用于汽车燃料或工业中。宝马也正在美国南卡罗来纳州的汽车制造厂研究将LFG用于氢气制造，作为工厂275辆燃料电池驱动材料装卸车的低成本氢气来源。
美国最大的洋葱加工厂Gills洋葱（加利福尼亚）通过一个600千瓦（kw）的燃料电池将75%的洋葱加工废料转化为低排放、碳中性的能源。ADG供电系统为工厂提供基本负荷电力，并利用副产品热量支持厌氧消化池中洋葱废料的处理。该公司每年节省大约70万美元的电力成本，并消除了每年40万美元的运输洋葱废料到农田的成本。蓝湖印第安人部落（加利福尼亚）也利用当地的生物量，将木材作业产生的木屑转化为一个综合生物量燃料电池发电系统中的富氢合成气。
4、风与太阳
风力与太阳能发电会产生多余的电力无法直接储存，但可以通过多余的电力来电解水，产生氢气和氧气，并将氢气和氧气储存在地下供日后使用，这种模式可以大规模储存多余的可再生能源，也可以将氢气注入到天然气管道，输送到下游使用。可再生氢也可以储存在罐中，通过运输，注入到加氢站网络中，然后用于燃料电池或汽车燃料。
德国正积极寻求P2G作为其能源转型战略的一部分，目前已有十几项P2G技术正在部署中。在美国，南加州天然气公司最近也宣布了美国首个将风能和太阳能资源中的电力转换为氢气和甲烷的P2G演示，并测试了美国现有天然气管道的使用，以验证通过这种方式储存剩余电力的可行性。
随着全球运输燃料电池应用的持续增长，以及生产100%可再生氢汽车的需求不断增长，氢燃料的应用可能为太阳能和风能行业的发展带来更大机遇。
在美国加利福尼亚州，九个氢燃料站中的三个使用现场太阳能电解来产生氢气，更多的氢燃料站也在建设当中，在美国东北部的燃料站也使用现场太阳能（康涅狄格州）和风力发电（纽约）的方式来制氢。
美国国家可再生能源实验室（科罗拉多州）正在开发利用风能和太阳能资源为运输车辆生产氢气，并计划在夏威夷的一个联邦设施建设一个太阳能氢站。在日本和欧洲，一些发电站可以提供现场太阳能发电制氢。随着汽车制造商将其燃料电池电动汽车陆续推向消费市场，该市场在未来几年将保持不断增长。
5、甲醇
燃料电池可以由甲醇提供动力，甲醇是一种可以直接在系统内进行改造的酒精燃料。甲醇具有巨大的燃料电池使用潜力，因为每加仑中的氢原子比任何其他在正常条件下稳定的液体都要多。另外，甲醇易于运输和储存，并且作为世界上最大的化工产品之一，每年全球需求量为5000万吨。
拥有甲醇燃料电池产品的公司正在材料处理和离网应用领域寻找市场机遇，例如电信塔的电力、监控设备和传感器、手持电子设备以及休闲车辆和船只中的电子设备等。
甲醇在发展备用和远程动力燃料电池市场中扮演着越来越重要的角色，特别是在非洲、印度、加勒比和东南亚。公用电网的可靠电力，尤其是蜂窝塔的可靠电力，对经济增长、健康和公共安全起着至关重要的作用，而甲醇燃料电池能够通过使用这些地区随时可用的普通商品来满足这一需求。
数百个甲醇燃料电池备用电力系统已经在菲律宾、加勒比和拉丁美洲的电信网络中运行，在那里电网可能遭受极端天气影响导致的电力中断。在印度，政府已经授权在电信网站使用清洁能源，燃料电池被视为一个最具吸引力的选择，以取代目前为许多蜂窝塔供电的污染严重的柴油发电机。
5、潜力巨大的新兴产业
国际知名企业也已经认识到燃料电池的优势，并正在利用这项经过验证的技术改变能源使用格局，越来越多的企业采用燃料电池技术，燃料电池的客户群正在逐渐扩大。随着燃料电池行业的持续增长，与清洁能源未来愿景相同的关联能源行业将出现潜在的新市场和新机遇。
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