5月19日至21日，“第八屆中國國際儲能大會”在深圳隆重召開， 來自中國、美國、德國、英國、加拿大、西班牙、日本、韓國、澳大利亞等國和地區(qū)1500余位政府機構(gòu)、科研院所、行業(yè)組織、電力公司、新能源項目單位、系統(tǒng)集成商等代表出席本次大會。

來自武漢理工大學(xué)的李賞教授發(fā)表了題為"中國低溫燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀"的精彩演講。

演講內(nèi)容如下：

李賞：各位來賓，大家下午好！很感謝儲能協(xié)會的邀請，剛才說的潘老師因為臨時有事，所以由我來代表潘老師給大家介紹一下國內(nèi)外燃料技術(shù)的進展。潘老師對國內(nèi)外燃料電池發(fā)電技術(shù)方面的進展情況非常的關(guān)注和了解。

近幾年在燃料電池發(fā)電技術(shù)方面的進展，上面的圖中可以看到，亞洲2015年、2016年燃料電池在發(fā)電技術(shù)方面取得很大的進展，2016年固定式燃料電池從4.7萬個單元增加到5.5萬個單元，發(fā)電功率從184MW增加到200MW，2016年比之前的MW數(shù)增加了很多，尤其從2015年開始到2016年增加了大概2/3。在交通方面，燃料電池增加的也挺多。從2001年，美國加利福利亞一個自我激勵計劃的支持下，安裝400多個燃料電池系統(tǒng)，使加州成為固定式燃料電池安裝領(lǐng)先的州。整個燃料電池容量超過175MW，包括40MW的CHP燃料電池系統(tǒng)和135MW只用于發(fā)電的燃料電池。

燃料電池發(fā)電技術(shù)的分類，在比較小的低功率主要是熱點聯(lián)供系統(tǒng)，還有工廠用的，大概就是到千瓦級和兆瓦級，還有幾十兆瓦級的發(fā)電系統(tǒng)，一個是備用電源和移動電源，從這個表當(dāng)中可以看出，前四個比較大的發(fā)電電力設(shè)備這一大塊來說，SOFC每個都用到，研究最廣泛。大型的電力設(shè)備和小型電源的主要競爭對手是燃氣輪機和鋰電都很強大。

家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)，一個是歐盟在成員國項目的支持下，到2014年安裝了800個CHP系統(tǒng)，計劃還會更多。有一些歐洲的制造商朝著大規(guī)模生產(chǎn)的目標(biāo)開始進行放大。在這個功率范圍內(nèi)到2023年有望達到一個成千上萬臺，計劃是3600臺。但是這個安裝的量和日本比起來就小多了，日本目前已經(jīng)安裝了20萬臺的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，目標(biāo)是2020年安裝140萬臺，到2030年安裝530萬臺，也就是說它從今年到2020年的3年中安裝120萬臺，平均每年都要安裝40萬臺。歐洲推廣的比較而言，家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)要小得多，因為歐洲的電功率比日本大，每臺價格也大得多，日本只需要700W每臺。SOFC的增速，紅圈當(dāng)中明顯高于PEMFC，大家都認為SOFC價格下降空間比PEMFC大，但是實際下降的幅度還是比PEMFC小。

德國固定式燃料電池的情況（見PPT）。在歐盟的項目下有1200個熱電聯(lián)供的應(yīng)用，工廠應(yīng)用是100-400KW，推向市場的計劃是2016年8月開始的，在它起初的兩個月當(dāng)中就安裝了大約343個單元。這就是熱電聯(lián)供方面介紹了這些熱電聯(lián)供國際上的發(fā)展情況。根據(jù)歐美的指標(biāo)來說，主要是兩個，一是價格，到2023年要降至1萬歐元每千瓦，還有電效率和熱效率加在一起要達到85%。從上面可以看到SOFC在熱電聯(lián)供的系統(tǒng)是主要的應(yīng)用。我們國家在SOFC方面積累了比較好的經(jīng)驗，一個是寧波材料所顏值了10KW的系統(tǒng)在半山電廠演示，發(fā)電是8756.8W，而且提出了盤式SOFC結(jié)構(gòu)，沖擊25KW。華科是5KW的發(fā)電系統(tǒng)。張家口風(fēng)電能轉(zhuǎn)換的氫能儲存系統(tǒng)，也是用PEMFC做的，這個裝機容量大于0.5MW，產(chǎn)氫能力達到了每小時20NM3/H。發(fā)電系統(tǒng)凈輸出功率大于30KW，這是在2016年的后半年，我們國家就統(tǒng)計了棄風(fēng)式是371億KWH，每年丟棄的風(fēng)電可以產(chǎn)氫165億立方米，而我們每年從俄羅斯進口的天然氣是380億立方米，如果我們能把這個棄風(fēng)利用起來產(chǎn)氫，可以彌補這塊的缺口。

美國用在冷凍集裝箱當(dāng)中的固定式的電源。燃料電池代替了內(nèi)燃機，降低燃料成本和排放，在一個20英尺的集裝箱里面有一個100KW的燃料電池和氫的儲存系統(tǒng)。它的電源最大連續(xù)運營的時間達到11小時21分鐘，平均輸出功率29.4KW，最大連續(xù)5分鐘輸出的功率達到了91KW，6個月運行時間達到了278小時，發(fā)電總量為7285KWHR。采用燃料電池的效率比內(nèi)燃機提高了30%。這是它統(tǒng)計的發(fā)生故障，集裝箱的電源發(fā)生故障的情況，最右邊是燃料電池發(fā)生故障，上面是發(fā)生故障次數(shù)，只發(fā)生一次，故障次數(shù)是最少的，但是就這一次故障導(dǎo)致整個停機時間就接近30天，所以燃料電池的耐久性也是很值得大家去關(guān)注和提高的方面。日本商業(yè)燃料電池的考慮，日本做燃料電池只考慮SOFC，現(xiàn)在的電效率大概在50%左右。商業(yè)用燃料電池的指標(biāo)（見PPT），電效率、熱效率加起來是70%-80%。

發(fā)電站的情況，這是我們國家在遼寧營口由荷蘭做的發(fā)電站，大概是200個10KW燃料電池堆，用的是PEMFC燃料電池，一般燃料電池輸出功率是2000KW，燃料電池的效率大概是55%，輔助消耗120KW，總效率在75%。這是美國電網(wǎng)的發(fā)電站，是由美國Bloom Energy公司，它主要的客戶包括蘋果、谷歌這些大的企業(yè)數(shù)據(jù)中心供電以及樓宇用電，2016年的產(chǎn)量大約在200MW。這是他的一個單元，這個單元的功率是250KW，大概是7個這樣的模組控制的。提到這個就不得不提我們國家的三環(huán)陶瓷集團，這個集團是我們國家先進的陶瓷上市龍頭企業(yè)，大家都知道SOFC主要用的是陶瓷材料，它從2004年開始，SOFC的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，現(xiàn)在已經(jīng)成為全球SOFC電解質(zhì)的隔膜片，單電池的核心組件，膜電極的供應(yīng)商，主要是給前面提到的公司供SOFC的膜電機。2016年完成的產(chǎn)值將近3億人民幣，這是值得我們驕傲的公司。

電網(wǎng)用發(fā)電站，這是在韓國京畿道燃料電池的電站，用熔融碳酸鹽燃料電池，用2.8MW×21組成的一個電池組。這是在發(fā)電站上，歐盟對電池燃料的要求，到2023年，它的成本要控制在1500-2500歐元每KW，熱效率和電效率大概要達到60%以上。下面介紹后面兩個小型備用電源和移動電源的情況。這是在美國，51個州都安裝了備用電源的單位，全球安裝了近1萬臺備用電池。發(fā)展百余套系統(tǒng)，累計運行31441天，這些系統(tǒng)遍布我們國家江蘇、上海、福建這些地區(qū)。燃料電池在無人機方面的應(yīng)用（見PPT）。這個比鋰電儲能要多。下面是移動式的，主要是用直接醇燃料電池做的，直接醇燃料電池可以做到377WH/KG，和鋰電相比有比較高的競爭力。這種燃料電池也是直接醇的燃料電池，它的功率可以達到620WH/KG。直接醇的燃料電池主要是中科院長春應(yīng)化所和大連化物所研制了功率范圍從100-500W等多款直接醇的電源，在軍工上有應(yīng)用。燃料電池在發(fā)電技術(shù)方面主要是效率和價格，目前燃料電池微型、熱點聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效率大概是42%，高出內(nèi)燃機微型熱點聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)10%，固定燃料電池的關(guān)鍵是提高效率，并且確保廢熱的利用。它占整個系統(tǒng)總成本的30%，有待進一步下降。

報告的結(jié)論：1、發(fā)電用燃料電池似乎以SOFC為主，因為國外都是以SOFC為主，主要原因發(fā)電效率更高，初始效率達到60%，而且成本降低的空間也大一些。2、我們國家目前還是以PEMFC為主，功率在10-30KW，PEMFC在發(fā)電技術(shù)中不是主流，后面的主流還是SOFC。目前我們國家在這方面的成熟度比較低。3、我們國家更多前期工作在備用電源和移動電源方面。4、發(fā)電這塊，效率、壽命和高的比能量的電源密度，像程老師說的，廉價、高效和長壽命的燃料電池也是以后大力發(fā)展的目標(biāo)。

謝謝各位。敬請指正。

（本文根據(jù)現(xiàn)場錄音整理，未經(jīng)本人審核）