第二次工业革命以来，人类的生存和发展主要依赖于化石能源（煤炭、石油和天然气），世界能源消费结构中化石能源比例大于80%，中国的化石能源比例更大（大于90%）。化石能源是一类不可再生资源，需要经过数百万年乃至上亿年才能形成，且传统的化石能源利用方式会产生碳氧化物、硫氧化物等环境污染物。世界各国为了争夺石油资源，不断引发战争；石油开采和精炼过程中产生的有毒有害气、液体，严重污染了环境；各国海洋石油勘探开发溢油污染事故频发，对海洋环境保护和近邻居民的生活带来了巨大的危害。为了降低对化石能源的依赖和降低温室气体排放，世界各国都在大力发展可再生能源，如风能、太阳能、生物质能、氢能、燃料电池等。

燃料电池作为新型清洁能源之一，与一般电池不同，它是一种发电装置，具有安全、高效率、无污染等特点。其作为通信基站备用电源、家庭热电联供电源、叉车用电源的示范应用大量增长，推动了燃料电池的快速发展。燃料电池用于智能电网、交通领域等可行性不断被肯定。

2014年12月日本丰田Mirai燃料电池汽车的发布使燃料电池行业为之一振，其他车企也纷纷推出燃料电池车面世的计划，政府、企业和投资者的热情空前高涨。以日、韩、美、德等为代表的发达国家不断为氢能与燃料电池技术的发展和商业化提供政策和资金支持。氢能与燃料电池商业化已显现，据统计截至2017底中国境内成立的燃料电池相关企业近1000家，氢能与燃料电池的产业链日趋完善，燃料电池引领的氢能产业即将全面爆发。

为了便于政府、燃料电池相关企业和研究机构间的交流和合作，以及加深大众对燃料电池的了解，中国电器工业协会燃料电池分会秘书处组织行业龙头企业和知名专家耗时两年编制了《燃料电池产业发展研究报告》。

本报告共八章，从技术原理到上下游产业链全面分析了燃料电池行业的发展和国内外政策支持情况，指出了我国与国外存在的差距，同时对燃料电池产业的发展提出了建议。具体内容如下：

第一章

燃料电池综述：介绍了燃料电池发展的背景、意义，描述了燃料电池的技术特点和发展历程。

原文摘录：

“……杰里米.里夫金（Jeremy Rifkin）在《第三次工业革命：新经济模式如何改变世界》提出第三次工业革命将传统集中型的经营模式转变为分散经营模式。包含5个支柱：①向可再生能源转型；②将五大洲的建筑转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源；③在每一栋建筑物和基础设施中使用氢和其他存储技术，以存储间歇式能源；④利用互联网技术将每一大洲的电网转化为能源共享网络；这一共享网络的原理类似于互联网；⑤将运输工具转向插电式以及燃料电池动力车，这种电动车所需要的电可以通过洲际共享的电网平台进行交易。

在《第三次工业革命》中描绘未来能源的五大支柱中就有两项与燃料电池相关，一是氢能供应，二是燃料电池技术。因此，燃料电池在未来能源中将扮演重要角色。氢能目前普遍认为是未来终极能源之一，发展氢能和燃料电池技术关系到人类未来能源利用模式和发展模式。……”

第二章

主要燃料电池技术及产品分析：对质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、直接甲醇燃料电池等各种燃料电池的工作原理、技术优势与目前存在的挑战、主要部件和材料、研究及应用情况进行详细介绍。

原文摘录：

“……韩国从2002开始研发燃料电池电动汽车，2005年采用巴拉德的电堆组装了32辆SUV，2006年推出了自己研发的第一代电堆，组装了30台SUV和4辆大客车，并进行了示范运行；2009～2012年间，开发了第2代电堆，装配了100台SUV，开始在国内进行示范和测试，并对电堆性能进行改进；2012～2015年，推出了第3代燃料电池SUV和客车，开始全球示范。2013年，韩国宣布提前2年开展千辆级别的燃料电池SUV（现代的ix35）生产。该SUV采用了100kW电堆、24kW锂离子电池和100kW电机，70MPa的氢瓶可以储5.6kg氢气，NEDC循环工况续驶里程588km，最高车速160km/h。2015年，美国华德公司（Ward）将该燃料电池发动机评为北美年度十佳量产的发动机之一，这是燃料电池首次入选。

SOFC是能够适用于多种不同功率范围应用的燃料电池系统……德国Siemens Westinghouse公司曾经是SOFC技术的先锋，美国Bloom Energy公司则是近年来SOFC技术产业化的标杆企业。此外包括美国Acumetrics公司、加拿大Fuel Cell Technology公司、德国Sunfire公司、瑞士Sulzer Helix公司、日本Kyocera公司、韩国Doosan公司等都是SOFC开发的主力军。美国Bloom Energy公司的大功率发电系统在数据中心、超市、医院、监狱、大型购物中心等得到应用，为其提供电力。日本三菱重工业公司研发的大功率管型SOFC系统正在九州大学进行示范。

……全球研发生产DMFC电源系统的主要有德国的SFC Energy (原Smart Fuel Cell)公司、美国Oorja、MTI Micro Fuel Cells公司，韩国Samsung公司、日本Toshiba公司和中国江苏中科天霸新能源科技有限公司。另外还有众多国际著名公司加入了DMFC研究开发行列，如美国的Intel、Motorola、Ball Arospace、H Power、Giner Electrochemical Systems，日本的Hitachi、Sony、NEC等，但目前上述一些公司已经消失……”

第三章

燃料电池行业产业链分析：主要对燃料电池堆用材料和零部件和制氢、储氢、运氢、用氢等上游产业链的技术和产业发展情况进行了分析介绍。

原文摘录：

我国运行的加氢站情况

北京加氢站：中国首座加氢站，位于北京中关村永丰高新技术产业基地新能源交通示范园，占地面积4000平方米。2006年11月8日投入运营，主要设备包括一台USA PDC公司生产的PDC-13-5800氢气加注压缩机；一个USA CPI公司生产的TAE/EVO-121氢气高压储罐；2辆中国自主开发的298kg氢/辆的氢气长管拖车；1台USA Genesys公司生产的Series 300氢气加注机；1台50m3/h天然气蒸汽重整制氢装置。加氢站可实现外购氢气接受能力：2000Nm3/d；水电解制氢能力：1200Nm3/d；天然气重整制氢能力：1200Nm3/d。

……

大连加氢站：新源动力公司与同济大学合作，于2016年在大连建立了一座可再生能源制氢加氢站。站内融合多种供氢方式，既可利用可再生能源（光伏和风电）电解水制氢，也可利用外供氢气，站内最大储氢量可达600kg。可兼容35MPa和70MPa两种加注压力，满足各种燃料电池汽车加注任务的需求。

第四章

燃料电池行业发展现状分析：介绍了国内外燃料电池产业发展情况，从研发投入和产业化应用等方面进行了分析。在产品应用中对国内外典型燃料电池企业的情况和产品应用情况进行了介绍。

原文摘录：

“2003年8月，我国首台燃料电池桥车“超越一号”问世，采用第一代燃料电池发动机，此后2004年和2006年分别研发了“超越二号”、“超越三号”。

2008年奥运会期间，3辆燃料电池客车和20辆燃料电池轿车参加奥运会全程服务。用于北京奥运会的3辆燃料电池客车由北汽福田生产；20辆燃料电池轿车以上海大众帕萨特领驭车型为基础，集成由上海燃料电池汽车动力系统有限公司、同济大学、上汽集团等研制的动力系统。示范运行自7月14日开始，至9月17日结束，历时66天，出勤970余次，行驶总里程7.3万公里，为燃料电池轿车进一步向市场化迈进，特别是为燃料电池轿车在上海世博会期间的运行积累了宝贵经验。

奥运会结束后，燃料电池客车继续参与为期一年的北京公交示范运行，承担从颐和园北宫门到联想桥之间的801线路的载客运营。从一年的运行数据看（2008年8月1日～2009年07月31日），3辆车共运行了3836小时，57453公里。但受制于北京的交通条件，车辆的平均速度为14.97km/h，低速条件下降低了燃料利用效率。”

第五章

燃料电池产业政策分析：汇总整理了近10多年来美国、日本、韩国、欧盟、中国等世界各国对燃料电池产业的支持政策。

原文摘录：

日本近几年燃料电池相关政策与计划

第六章

燃料电池行业标准化分析：介绍了燃料电池相关的国际和国内标准化组织机构，汇总整理了国际、国内燃料电池相关标准情况。

原文摘录：

“……国际电工委员会（IEC）燃料电池标准化技术分会（TC105）成立于2000年，秘书处设在德国，秘书长为德国汉堡大学Wolfgang Winkle教授，现任主席为来自法国的Laurent Antoni。IEC/TC105由16个P成员国和15个O成员国组成，现有12个工作组，2个特别工作组以及2个联合工作组。中国2002年开始作为P成员参与了IEC/TC105的标准化工作。国内对口技术委员会为全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会（SAC/TC342）。

IEC/TC105十四个工作组分别为WG1：术语（Terminology）、WG2：燃料电池模块（Fuel cell modules）、WG3：固定式燃料电池发电系统-安全（Stationary fuel cell power systems - Safety）、WG4：燃料电池发电系统性能（Performance of fuel cell power systems）、WG5：固定式燃料电池发电系统-安装（Stationary fuel cell power systems - Installation）、WG6：推进（非道路车辆）、增程及辅助动力单元（APU）用燃料电池发电系统（Fuel cell power systems for propulsion other than for road vehicles, for range extenders and for auxiliary power units(APU)）……”

第七章

我国燃料电池行业主要单位情况：以表格形式介绍了我国燃料电池行业内主要研究机构、高等院校和企业的基本情况和主要成果。同时汇总了我国燃料电池相关政府机构、社团组织及检测机构情况。

原文摘录：

“……我国对燃料电池的研究较发达国家起步略晚，曾在20世纪70年代前后因航天工业的需要掀起了第一次研发热潮，后因国家战略调整而基本停止研究。“七五”期间，中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院研究任务，开始进行直接甲醇燃料电池（DMFC）的研究，电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间，中国科学院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所及清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC有关的研究。“九五”期间，以中国科学院大连化学物理研究所为牵头单位，在中国全面开展了质子交换膜燃料电池的材料与系统的研究，并组装了多台/套从百瓦到25千瓦电堆及燃料电池系统。其中，5千瓦电堆（包括增湿系统）重量比功率为100W/kg，体积比功率为300W/L。“十五”期间，我国“863”计划开始支持燃料电池汽车的研发，主要承担研究单位包括中国科学院大连化学物理研究所、同济大学、清华大学等；“973”计划支持了储氢技术、质子交换膜和催化剂的研发，主要承担研究单位包括清华大学核能与新能源技术研究院、浙江大学、上海交通大学、香港大学等。“十一五”期间，“863”计划、“973”计划和“科技支撑”计划等支持制氢、储氢和加氢技术、燃料电池及其部件和原材料技术的研发，主要承担研究单位包括中国科学院大连化学物理研究所、同济大学、清华大学等。“十二五”、“十三五”期间，国家在燃料电池方面也给予了大力支持，众多大学及研究单位积极加入到燃料电池的研发工作当中。……”

第八章

总结和建议：总结我国燃料电池发展现状，指出发展瓶颈和存在的问题，对我国燃料电池产业的发展和政策的制定提出了建议。

原文摘录：

“……燃料电池对固定式应用适应性好，作为运输动力时技术要求显著提高。在汽车等运输工具上，需要适应温度、震动、冰霜雨雾等变化，以及功率的大幅度波动，对燃料电池的关键材料、部件、电堆和系统的一致性、可靠性、耐久性都提出更高要求。

在稳定运行环境中可达到60000～70000小时运行寿命的燃料电池，到了车上，可能就降为了5000～10000小时。即使这样，为达到这一指标，也充满了挑战。可靠性、耐久性成为目前燃料电池技术产业化发展最主要瓶颈。

我国燃料电池企业规模小、资金投入少，规模化、自动化生产、严格的质量管控刚刚开始，在燃料电池可靠性、耐久性方面和国际先进水平有明显差距。

要提高燃料电池系统的可靠性、耐久性，不仅要显著改进燃料电池系统的零部件和控制系统的技术水平以及其本身的可靠性、耐久性，更重要的是提高电堆的可靠性、耐久性；这又依赖于关键原材料和膜电极的一致性、可靠性、耐久性。也就是说，燃料电池系统可靠性、耐久性技术瓶颈的突破，有赖于燃料电池产业链各个环节的技术进步和可靠性、耐久性的提高……”

附录列出燃料电池产业链企业和产品名录，从制氢-储氢-运氢-供氢，燃料电池膜材料、碳纤维、催化剂、膜电极、双极板等材料与零部件、燃料电池电堆，加湿器、空压机、阀门等BOP部件，到车用、发电用、便携式电源用、通信基站用、无人机用燃料电池电源产品等应用领域，分门别类整理形成了企业名录和主要产品种类。

同期，我分会发布了《燃料电池产品选型手册》（第一版），收录了燃料电池相关企业和产品详细信息，后续将继续扩大收录范围，旨在形成氢能与燃料电池整个产业链的产品选型手册，为上下游企业进行产品选型、交流合作提供参考。

该报告与选型手册既可作为入门级的科普读物，也可作为投资方进行投资遴选标的的重要参考资料，更是行业内企业了解政策与行业发展、进行产品选型、选择合作方的推荐读物。