燃料電池產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)分析
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燃料電池系利用氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生電力，應(yīng)用范圍涵蓋分布式發(fā)電系統(tǒng)、UPS、運(yùn)輸工具、機(jī)器人、工具機(jī)械、可攜式電子…等。目前有利于燃料電池發(fā)展之重要環(huán)境因素包括：其一為先進(jìn)國(guó)家電力市場(chǎng)自由化趨勢(shì)，鼓勵(lì)供電系統(tǒng)可以接近電力網(wǎng)絡(luò)終端消費(fèi)者之分布式電源市場(chǎng)；預(yù)計(jì)至2020年，＜10MW分布式供電系統(tǒng)之新增裝置量可由2005年全球占有率3%增為6%，達(dá)到185MW，平均年增率約14%，主要市場(chǎng)為電力事業(yè)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，此對(duì)可作為分布式供電之燃料電池發(fā)電系統(tǒng)之市場(chǎng)擴(kuò)大極有幫助。其二為全球氣候變化與環(huán)境議題逐漸受到重視，2005年2月正式生效的國(guó)際環(huán)保公約-「京都議定書」，全球已有141個(gè)國(guó)家簽署，其中包含30個(gè)工業(yè)化國(guó)家，將致力于達(dá)成二氧化碳等六種溫室氣體減量協(xié)議。因應(yīng)此一環(huán)保趨勢(shì)，主要國(guó)家紛紛對(duì)其國(guó)內(nèi)主要耗能或廢氣排放來(lái)源，如電力及工業(yè)部門、運(yùn)輸車輛與大樓建筑…等，制定能源效率或廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，使得具有干凈能源特色之燃料電池產(chǎn)業(yè)獲得很大的鼓勵(lì)。
目前世界前十大營(yíng)收企業(yè)，除Walmart外，均有投資氫能或燃料電池產(chǎn)業(yè)，顯示世界一流企業(yè)都看好其產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。而燃料電池產(chǎn)業(yè)從上游到下游，牽涉到許多關(guān)聯(lián)行業(yè)，包括：上游之制氫原料如天然氣、甲醇等石化燃料之供應(yīng)，以及氫的生產(chǎn)、燃料重組、氫氣儲(chǔ)存等；還有中游之燃料電池組及其零組件、控制系統(tǒng)等BOP（Balance-of-Plant）零件。若為燃料電池車輛，則還需要驅(qū)動(dòng)馬達(dá)（Electric Traction Motor）、傳動(dòng)系統(tǒng)等零組件。下游應(yīng)用產(chǎn)品則如前述包含運(yùn)輸工具、定置型發(fā)電系統(tǒng)、可攜式電源產(chǎn)品…等。投入燃料電池產(chǎn)業(yè)上游供應(yīng)鏈之主要研發(fā)廠商，參考表一。
表一 燃料電池產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈分析（主要參與廠商）
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原料供應(yīng) |
氫H2生產(chǎn) |
氫H2改質(zhì)（Reformation） |
氫H2儲(chǔ)存 |
燃料電池零組件 |
燃料電池組 |
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（Drivetrains） |
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-Air Products & Chemicals -BP -Exxonmobil -Methanex -Praxair -Proton Energy system -Synergy Technologies -Syntroloum -Texaco Energy Systems -Shell Oil -Iwatani International … |
-BMW AG -DaimlerChrysler -General Motors -Honda -Mitsubishi（H3 Energy、Mitsubishi Heavy） -Toyota -Shell Hydrogen -Proton Energy -Air Liquide -Hydrogenics -Hydrogen Solar -H2fuel -Air Products & Chemicals -Norsk Hydro Electrolysers -ECD Ovonics -Hydro -ILT Technology -Iwatani International -MesoFuel -Linde -Sumisho Air Water … |
-Catalytica -Exxonmobil -Hydrogen Burner Technologies -Ida Tech -Jhonson Mattey -MacDormolt Technology -Nuvera Fuel Cells -Procyon Power Systems -BMW AG -DaimlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota -Volkswagen -Praxair -Air Products -Babcock Hitachi -ChevronTexaco Technology Ventures -Hexion -H2Gen -HyRadix -Ztek … |
-Dynetek Industries -Energy Conversion Devices -Ergenics -IMPCO Technology -Millenium Cell -Powerball Technologies -Quantum Technologies -BMW AG -DiamlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Toyota -Air Liquide -Ovonic Hydrogen Systems -General Hydrogen -HERA Hydrogen Storage Systems -Hexion Components … |
-Asahi Glass -Celanese -Dmc2 -Donaldson Company -Dupont -ElectronChem -Evlonyx -Freudenberg Nok -Gaslatel -GreenVolt Power -Ion Power -Matsidjta batteru Omdistroa; -Maxwell Technologies -NexTech Materials -Panasonic EV energy -Quantum Technologies -Satcon Technology -SGL Carbon -Toray -UCAR International -Jhonson Mattey … |
-Anuvu -Ballard Power Systems -DCH Technology & Chassis -Energy Partners -Fev Motoren-technik -Global Thermoelectric -H Power -Hydrogenics -McDermott Technology -Medis Technologies -Nuvera Fuel Cells -Plug Power -UTC Fuel Cells -Zevco/Zetek Power -BMW AG -DiamlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Hyundai -Mitsubishi -Nissan -Renault -Toyota -Volkswagen -Siemens Westinghouse -Delphi … |
-Ecostar Electric Drive -Emorson Motors -Enova Systems -Solactria -UQM Technologies -XCELLSIS -DaimlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota … |
目前燃料電池技術(shù)類型以PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）為主，其主要分成三個(gè)次系統(tǒng)，包含碳?xì)淙剂咸幚硐到y(tǒng)之重組器（Reformer）或儲(chǔ)氫器、燃料電池組（Fuel Cell Stack）、及燃料電池本體以外之BOP（Balance of Plant）零組件；目前各次系統(tǒng)關(guān)鍵零件之主要供貨商，參考表一。
另外，以成本結(jié)構(gòu)分析，就PEMFC定置型發(fā)電系統(tǒng)而言，若有搭載重組器者，其三個(gè)主要次系統(tǒng)為重組器、電池組、BOP等，各約占整個(gè)系統(tǒng)制造成本的三分之一；而若就使用純氫燃料之5kW PEM燃料電池系統(tǒng)（不含儲(chǔ)氫器）而言，美國(guó)Battelle公司分析產(chǎn)量在1000套以下，其成本結(jié)構(gòu)以燃料電池組及其外圍零件占成本比重63%最大，而電力電子（Power Electronics）與系統(tǒng)整合部份則占約22%，參考圖1。另外，就燃料電池汽車而言，若包含燃料處理器、電池組、BOP，再加上馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，則每一次系統(tǒng)大約占總制造成本之四分之一。
由于燃料電池系統(tǒng)尚未大量商品化，目前系統(tǒng)廠商之經(jīng)營(yíng)策略仍處于摸索階段，尚未有所定論，但一般而言，燃料電池組以及電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于系統(tǒng)供貨商之核心技術(shù)能力，將會(huì)以自行生產(chǎn)居多；而其它BOP零組件與燃料處理器，系統(tǒng)廠商將有可能會(huì)以對(duì)外采購(gòu)為主。德國(guó)AMCG國(guó)際管理顧問公司估計(jì)，燃料電池系統(tǒng)零組件業(yè)之附加價(jià)值將可占整體產(chǎn)業(yè)50-70%，因此市場(chǎng)商機(jī)潛力龐大。
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