燃料电池及其关键材料

2025-02-06

燃料电池及其关键材料（精选5篇）

1.燃料电池及其关键材料篇一

氢燃料电池项目

申报材料

泓域咨询/ / 规划设计/ / 投资分析

摘要

燃料电池汽车是我国新能源汽车发展的主要技术路径之一。在《国家创新驱动发展战略纲要》《能源技术革命创新行动计划（2016 年～2030年）》《中国制造 2025》《汽车产业中长期发展规划》等国家级规划都明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位，纷纷将发展氢能和氢燃料电池技术列为重点任务，将氢燃料电池汽车列为重点支持领域。

该氢燃料电池项目计划总投资 4463.20 万元，其中：固定资产投资 3055.19 万元，占项目总投资的 68.45%；流动资金 1408.01 万元，占项目总投资的 31.55%。

本期项目达产年营业收入 10045.00 万元，总成本费用 7823.81 万元，税金及附加 80.28 万元，利润总额 2221.19 万元，利税总额2607.84 万元，税后净利润 1665.89 万元，达产年纳税总额 941.95 万元；达产年投资利润率 49.77%，投资利税率 58.43%，投资回报率37.33%，全部投资回收期 4.18 年，提供就业职位 206 个。

氢燃料电池项目申报材料目录

第一章

项目概论

一、项目名称及建设性质

二、项目承办单位

三、战略合作单位

四、项目提出的理由

五、项目选址及用地综述

六、土建工程建设指标

七、设备购置

八、产品规划方案

九、原材料供应

十、项目能耗分析

十一、环境保护

十二、项目建设符合性

十三、项目进度规划

十四、投资估算及经济效益分析

十五、报告说明

十六、项目评价

十七、主要经济指标

第二章

背景及必要性研究分析

一、项目承办单位背景分析

二、产业政策及发展规划

三、鼓励中小企业发展

四、宏观经济形势分析

五、区域经济发展概况

六、项目必要性分析

第三章

项目建设方案

一、产品规划

二、建设规模

第四章

项目选址说明

一、项目选址原则

二、项目选址

三、建设条件分析

四、用地控制指标

五、用地总体要求

六、节约用地措施

七、总图布置方案

八、运输组成

九、选址综合评价

第五章

土建方案说明

一、建筑工程设计原则

二、项目工程建设标准规范

三、项目总平面设计要求

四、建筑设计规范和标准

五、土建工程设计年限及安全等级

六、建筑工程设计总体要求

七、土建工程建设指标

第六章

项目工艺技术

一、项目建设期原辅材料供应情况

二、项目运营期原辅材料采购及管理

二、技术管理特点

三、项目工艺技术设计方案

四、设备选型方案

第七章

项目环境影响分析

一、建设区域环境质量现状

二、建设期环境保护

三、运营期环境保护

四、项目建设对区域经济的影响

五、废弃物处理

六、特殊环境影响分析

七、清洁生产

八、项目建设对区域经济的影响

九、环境保护综合评价

第八章

安全生产经营

一、消防安全

二、防火防爆总图布置措施

三、自然灾害防范措施

四、安全色及安全标志使用要求

五、电气安全保障措施

六、防尘防毒措施

七、防静电、触电防护及防雷措施

八、机械设备安全保障措施

九、劳动安全保障措施

十、劳动安全卫生机构设置及教育制度

十一、劳动安全预期效果评价

第九章

项目风险评价分析

一、政策风险分析

二、社会风险分析

三、市场风险分析

四、资金风险分析

五、技术风险分析

六、财务风险分析

七、管理风险分析

八、其它风险分析

九、社会影响评估

第十章

项目节能评估

一、节能概述

二、节能法规及标准

三、项目所在地能源消费及能源供应条件

四、能源消费种类和数量分析

二、项目预期节能综合评价

三、项目节能设计

四、节能措施

第十一章

进度说明

一、建设周期

二、建设进度

三、进度安排注意事项

四、人力资源配置

五、员工培训

六、项目实施保障

第十二章

投资计划方案

一、项目估算说明

二、项目总投资估算

三、资金筹措

第十三章

项目经济效益可行性

一、经济评价综述

二、经济评价财务测算

二、项目盈利能力分析

第十四章

项目招投标方案

一、招标依据和范围

二、招标组织方式

三、招标委员会的组织设立

四、项目招投标要求

五、项目招标方式和招标程序

六、招标费用及信息发布

第十五章

项目结论

附表 1：主要经济指标一览表

附表 2：土建工程投资一览表

附表 3：节能分析一览表

附表 4：项目建设进度一览表

附表 5：人力资源配置一览表

附表 6：固定资产投资估算表

附表 7：流动资金投资估算表

附表 8：总投资构成估算表

附表 9：营业收入税金及附加和增值税估算表

附表 10：折旧及摊销一览表

附表 11：总成本费用估算一览表

附表 12：利润及利润分配表

附表 13：盈利能力分析一览表

第一章

项目概论

一、项目名称及建设性质

（一）项目名称

氢燃料电池项目

（二）项目建设性质

该项目属于新建项目，依托 xx 经济技术开发区良好的产业基础和创新氛围，充分发挥区位优势，全力打造以氢燃料电池为核心的综合性产业基地，年产值可达 10000.00 万元。

二、项目承办单位

xxx 科技发展公司

三、战略合作单位

xxx（集团）有限公司

四、项目提出的理由

五、项目选址及用地综述

（一）项目选址方案

项目选址位于 xx 经济技术开发区,地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，建设条件良好。

（二）项目用地规模

项目总用地面积 10878.77平方米（折合约 16.31 亩），土地综合利用率 100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照氢燃料电池行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合规划建设要求。

六、土建工程建设指标

项目净用地面积 10878.77平方米，建筑物基底占地面积 7113.63平方米，总建筑面积 10987.56平方米，其中：规划建设主体工程8543.17平方米，项目规划绿化面积 744.92平方米。

七、设备购置

项目计划购置设备共计 78 台（套），主要包括：xxx 生产线、xx设备、xx 机、xx 机、xxx 仪等，设备购置费 1332.17 万元。

八、产品规划方案

根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：氢燃料电池 xxx单位/年。综合考 xxx 科技发展公司企业发展战略、产品市场定位、资金筹措能力、产能发展需要、技术条件、销售渠道和策略、管理经验以及相应配套设备、人员素质以及项目所在地建设条件与运输条件、xxx 科技发展公司的投资能力和原辅材料的供应保障能力等诸多因素，项目按照规模化、流水线生产方式布局，本着“循序渐进、量入而出”原则提出产能发展目标。

九、原材料供应

项目所需的主要原材料及辅助材料有：xxx、xxx、xx、xxx、xx 等，xxx 科技发展公司所选择的供货单位完全能够稳定供应上述所需原料，供货商可以完全保障项目正常经营所需要的原辅材料供应，同时能够满足 xxx 科技发展公司今后进一步扩大生产规模的预期要求。

十、项目能耗分析

1、项目年用电量 920900.39 千瓦时，折合 113.18 吨标准煤，满足氢燃料电池项目项目生产、办公和公用设施等用电需要

2、项目年总用水量 7750.71 立方米，折合 0.66 吨标准煤,主要是生产补给水和办公及生活用水。项目用水由 xx 经济技术开发区市政管网供给。

3、氢燃料电池项目项目年用电量 920900.39 千瓦时，年总用水量7750.71 立方米，项目年综合总耗能量（当量值）113.84 吨标准煤/年。达产年综合节能量 48.79 吨标准煤/年，项目总节能率 20.66%，能源利用效果良好。

十一、环境保护

项目符合 xx 经济技术开发区发展规划，符合 xx 经济技术开发区产业结构调整规划和国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

项目设计中采用了清洁生产工艺，应用清洁原材料，生产清洁产品，同时采取完善和有效的清洁生产措施，能够切实起到消除和减少污染的作用。项目建成投产后，各项环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。

十二、项目建设符合性

（一）产业发展政策符合性

由 xxx 科技发展公司承办的“氢燃料电池项目”主要从事氢燃料电池项目投资经营，其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录（2011 年本）》（2013 年修正）有关条款限制类及淘汰类项目。

（二）项目选址与用地规划相容性

氢燃料电池项目选址于 xx 经济技术开发区，项目所占用地为规划工业用地，符合用地规划要求，此外，项目建设前后，未改变项目建设区域环境功能区划；在落实该项目提出的各项污染防治措施后，可确保污染物达标排放，满足 xx 经济技术开发区环境保护规划要求。因此，建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。

（三）

“ 三线一单 ” 符合性

1、生态保护红线：氢燃料电池项目用地性质为建设用地，不在主导生态功能区范围内，且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内，符合生态保护红线要求。

2、环境质量底线：该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求，有一定的环境容量，符合环境质量底线要求。

3、资源利用上线：项目营运过程消耗一定的电能、水，资源消耗量相对于区域资源利用总量较少，符合资源利用上线要求。

4、环境准入负面清单：该项目所在地无环境准入负面清单，项目采取环境保护措施后，废气、废水、噪声均可达标排放，固体废物能够得到合理处置，不会产生二次污染。

十三、项目进度规划

本期工程项目建设期限规划 12 个月。

十四、投资估算及经济效益分析

（一）项目总投资及资金构成

项目预计总投资 4463.20 万元，其中：固定资产投资 3055.19 万元，占项目总投资的 68.45%；流动资金 1408.01 万元，占项目总投资的 31.55%。

（二）资金筹措

该项目现阶段投资均由企业自筹。

（三）项目预期经济效益规划目标

项目预期达产年营业收入 10045.00 万元，总成本费用 7823.81 万元，税金及附加 80.28 万元，利润总额 2221.19 万元，利税总额2607.84 万元，税后净利润 1665.89 万元，达产年纳税总额 941.95 万元；达产年投资利润率 49.77%，投资利税率 58.43%，投资回报率37.33%，全部投资回收期 4.18 年，提供就业职位 206 个。

十五、报告说明

提供包括政策指引、产业分析、市场供需分析与预测、行业现有工艺技术水平、项目产品竞争优势、营销方案、原料资源条件评价、原料保障措施、工艺流程、能耗分析、节能方案、财务测算、风险防范等内容。

十六、项目评价

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合 xx 经济技术开发区及 xx 经济技术开发区氢燃料电池行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进 xx 经济技术开发区氢燃料电池产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、xxx 科技发展公司为适应国内外市场需求，拟建“氢燃料电池项目”，本期工程项目的建设能够有力促进 xx 经济技术开发区经济发展，为社会提供就业职位 206 个，达产年纳税总额 941.95 万元，可以促进 xx 经济技术开发区区域经济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。

3、项目达产年投资利润率 49.77%，投资利税率 58.43%，全部投资回报率 37.33%，全部投资回收期 4.18 年，固定资产投资回收期4.18 年（含建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

4、引导民营企业建立品牌管理体系，增强以信誉为核心的品牌意识。以民企民资为重点，扶持一批品牌培育和运营专业服务机构，打造产业集群区域品牌和知名品牌示范区。加强对“专精特新”中小企

业的培育和支持，引导中小企业专注核心业务，提高专业化生产、服务和协作配套的能力，为大企业、大项目和产业链提供零部件、元器件、配套产品和配套服务，走“专精特新”发展之路，发展一批专业化“小巨人”企业，不断提高专业化“小巨人”企业的数量和比重，有助于带动和促进中小企业走专业化发展之路，提高中小企业的整体素质和发展水平，增强核心竞争力。提振民营经济、激发民间投资已被列入重要清单。民营经济是经济和社会发展的重要组成部分，在壮大区域经济、安排劳动就业、增加城乡居民收入、维护社会和谐稳定以及全面建成小康社会进程中起着不可替代的作用，如何做大做强民营经济，已成为当前的一项重要课题。

综上所述，项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

十七、主要经济指标

主要经济指标一览表

序号项目单位指标备注 1

占地面积

平方米

10878.77

16.31 亩

1.1

容积率

1.01

1.2

建筑系数

65.39%

1.3

投资强度

万元/亩

187.32

1.4

基底面积

平方米

7113.63

1.5

总建筑面积

平方米

10987.56

1.6

绿化面积

平方米

744.92

绿化率 6.78%

总投资

万元

4463.20

2.1

固定资产投资

万元

3055.19

2.1.1

土建工程投资

万元

953.35

2.1.1.1

土建工程投资占比

万元

21.36%

2.1.2

设备投资

万元

1332.17

2.1.2.1

设备投资占比

29.85%

2.1.3

其它投资

万元

769.67

2.1.3.1

其它投资占比

17.24%

2.1.4

固定资产投资占比

68.45%

2.2

流动资金

万元

1408.01

2.2.1

流动资金占比

31.55%

收入

万元

10045.00

总成本

万元

7823.81

利润总额

万元

2221.19

净利润

万元

1665.89

所得税

万元

1.01

增值税

万元

306.37

税金及附加

万元

80.28

纳税总额

万元

941.95

利税总额

万元

2607.84

投资利润率

49.77%

投资利税率

58.43%

投资回报率

37.33%

回收期

年

4.18

设备数量

台（套）

年用电量

千瓦时

920900.39

年用水量

立方米

7750.71

总能耗

吨标准煤

113.84

节能率

20.66%

节能量

吨标准煤

48.79

员工数量

人

206

第二章

背景及必要性研究分析

一、项目承办单位背景分析

（一）公司概况

公司始终坚持 “服务为先、品质为本、创新为魄、共赢为道”的经营理念，遵循“以客户需求为中心，坚持高端精品战略，提高最高的服务价值”的服务理念，奉行“唯才是用，唯德重用”的人才理念，致力于为客户量身定制出完美解决方案，满足高端市场高品质的需求。公司是一家集研发、生产、销售为一体的高新技术企业，专注于产品，致力于产品的设计与开发，各种生产流水线工艺的自动化智能化改造，为客户设计开发各种产品生产线。

公司建立完整的质量控制体系，贯穿于公司采购、研发、生产、仓储、销售等各环节，并制定了《产品开发控制程序》、《产品审核程序》、《产品检测控制程序》、等质量控制制度。

（二）公司经济效益分析

上一年度，xxx 科技发展公司实现营业收入 6782.25 万元，同比增长 33.29%（1693.95 万元）。其中，主营业业务氢燃料电池生产及销

售收入为 6438.02 万元，占营业总收入的 94.92%。

上年度主要经济指标

序号项目第一季度第二季度第三季度第四季度合计 1

营业收入

1424.27

1899.03

1763.38

1695.56

6782.25

主营业务收入

1351.98

1802.65

1673.89

1609.51

6438.02

2.1

氢燃料电池(A)

446.15

594.87

552.38

531.14

2124.55

2.2

氢燃料电池(B)

310.96

414.61

384.99

370.19

1480.74

2.3

氢燃料电池(C)

229.84

306.45

284.56

273.62

1094.46

2.4

氢燃料电池(D)

162.24

216.32

200.87

193.14

772.56

2.5

氢燃料电池(E)

108.16

144.21

133.91

128.76

515.04

2.6

氢燃料电池(F)

67.60

90.13

83.69

80.48

321.90

2.7

氢燃料电池(...)

27.04

36.05

33.48

32.19

128.76

其他业务收入

72.29

96.38

89.50

86.06

344.23

根据初步统计测算，公司实现利润总额 1689.98 万元，较去年同期相比增长 399.21 万元，增长率 30.93%；实现净利润 1267.49 万元，较去年同期相比增长 174.83 万元，增长率 16.00%。

上年度主要经济指标

项目单位指标完成营业收入

万元

6782.25

完成主营业务收入

万元

6438.02

主营业务收入占比

94.92%

营业收入增长率（同比）

33.29%

营业收入增长量（同比）

万元

1693.95

利润总额

万元

1689.98

利润总额增长率

30.93%

利润总额增长量

万元

399.21

净利润

万元

1267.49

净利润增长率

16.00%

净利润增长量

万元

174.83

投资利润率

54.74%

投资回报率

41.06%

财务内部收益率

23.46%

企业总资产

万元

9524.12

流动资产总额占比

万元

32.68%

流动资产总额

万元

3112.88

资产负债率

42.37%

二、氢燃料电池项目背景分析

燃料电池汽车是我国新能源汽车发展的主要技术路径之一。在《国家创新驱动发展战略纲要》《能源技术革命创新行动计划（2016年～2030 年）》《中国制造 2025》《汽车产业中长期发展规划》等国家级规划都明确了氢能与燃料电池产业的战略性地位，纷纷将发展氢能和氢燃料电池技术列为重点任务，将氢燃料电池汽车列为重点支持领域。

我国的相关政策主要分为两方面，一方面是在燃料电池汽车方面，我国接连颁布了一系列燃料电池汽车相关的支持性政策，另一方面是积极参与氢能源的建设，在投资方面加大力度。

燃料电池汽车行业管理政策主要集中在投资、准入、积分等领域。其中，在投资领域，《外商投资产业指导目录（2017 年修订）》、《关于完善汽车投资项目管理的意见》、《汽车产业投资管理规定》等政策，明确并鼓励国内外厂商投资燃料电池汽车相关产业。

在准入领域，《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》、《鼓励进口技术和产品目录（2017 年版）》、《外商投资准入特别管理措施（负面清单）（2018 年版）》等，逐步放开了燃料电池汽车准入限制。

在积分领域，《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》等政策，明确燃料电池乘用车标准车型积分上限为 5 分。

我近年来国新能源汽车补贴加速退坡，但燃料电池汽车仍实施高额补贴且不退坡。2019 年 3 月，四部委发布《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，通知从 2019 年 3 月 26 日起实施，2019 年 3 月 26 日至 2019 年 6 月 25 日为过渡期。过渡期期间销售

上牌的燃料电池汽车按 2018 年对应标准的 0.8 倍补贴。目前过渡期已过，之后的燃料电池补贴政策尚未发布。

目前，出台的燃料电池汽车补贴政策中，以深圳、佛山禅城区和山西等地区的补贴比例最高，按照与中央 1：1 的比例补贴。此外，还有河南、六安、长治、佛山等地出台了加氢站基础设施建设补贴。

第三章

项目建设方案

一、产品规划

（一）产品放方案

项目产品主要从国家及地方产业发展政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。该项目主要产品为氢燃料电池，具体品种将根据市场需求状况进行必要的调整，各年生产纲领是根据人员及装备生产能力水平，并参考市场需求预测情况确定，同时，把产量和销量视为一致，本报告将按照初步产品方案进行测算，根据确定的产品方案和建设规模及预测的氢燃料电池产品价格根据市场情况，确定年产量为 xxx，预计年产值 10045.00 万元。

（二）营销策略

项目产品的市场需求是投资项目存在和发展的基础，市场需要量是根据分析项目产品市场容量、产品产量及其技术发展来进行预测；目前，我国各行业及各个领域对项目产品需求量很大，由于此类产品具有市场需求多样化、升级换代快的特点，所以项目产品的生产量满足不了市场要求，每年还需大量从外埠调入或国外进口，商品市场需

求高于产品制造发展速度，因此，项目产品具有广阔的潜在市场。

产品方案一览表

序号产品名称单位年产量年产值 1

氢燃料电池 A

单位

4520.25

氢燃料电池 B

单位

2511.25

氢燃料电池 C

单位

1506.75

氢燃料电池 D

单位

803.60

氢燃料电池 E

单位

502.25

氢燃料电池 F

单位

200.90

合计

单位

xxx

10045.00

二、建设规模

（一）用地规模

该项目总征地面积 10878.77平方米（折合约 16.31 亩），其中：净用地面积 10878.77平方米（红线范围折合约 16.31 亩）。项目规划总建筑面积 10987.56平方米，其中：规划建设主体工程 8543.17平方米，计容建筑面积 10987.56平方米；预计建筑工程投资 953.35 万元。

（二）设备购置

项目计划购置设备共计 78 台（套），设备购置费 1332.17 万元。

（三）产能规模

项目计划总投资 4463.20 万元；预计年实现营业收入 10045.00 万元。

第四章

项目选址说明

一、项目选址原则

项目建设区域以城市总体规划为依据，布局相对独立，便于集中开展科研、生产经营和管理活动，并且统筹考虑用地与城市发展的关系，与项目建设地的建成区有较方便的联系。项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。

二、项目选址

该项目选址位于 xx 经济技术开发区。

园区是经省人民政府批准成立的省级经济园区，园区位于市区东侧。园区区域面积 80平方公里。经过十多年的开发建设，园区已建成了完善的工业基础设置和综合配套服务设施，创造了规范的法制环境，并已通过 ISO14000 环境管理体系认证。园区建有完善的服务体系，创业中心、项目服务中心、经贸局等可为各类企业提供周到细致的全面服务。优越的投资环境吸引了众多客商前来兴办企业，目前在园区注册的企业近3000 家，其中工业企业 2000 余家，外商投资企业 300 余

家。当地制定了一系列配套优惠政策，按照“精简、高效”的原则设置内部机构，对区内企业实行“一条龙”跟踪服务，具有了“小政府、大社会”，“小机构、大服务”的功能。几年来，高新区以引进高新技术项目为重点，形成了新材料、交通、环保设备、电子信息等为重点的产业框架。园区深入贯彻落实党中央、国务院和省委、省政府的决策部署，牢固树立和自觉践行创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，坚持问题导向、底线思维，推进供给侧结构性改革，厚植优势、补齐短板，着力破除制约民间投资发展的体制机制障碍，提升行政服务效能，改善投资环境，强化要素保障，不断提升民营经济对需求变化的适应性和灵活性，推动经济发展向高中速、高中端转型，为高水平全面建成小康社会奠定坚实基础。

三、建设条件分析

项目承办单位现有资产运营优良，财务管理制度健全且完善，企业的资金雄厚，凭借优异的产品质量、严谨科学的管理和灵活通畅的销售网络，连年实现盈利，能够为项目建设提供充足的计划自筹资金。项目建设得到了当地人民政府和主管部门的高度重视，土地管理部门、规划管理部门、建设管理部门等提出了具体的实施方案与保障措施，并给予充分的肯定；其二，项目建设区域水、电、气等资源供给充足，可满足项目实施后正常生产之要求；其三，投资项目可依托项目建设地成熟的公用工程、辅助工程、储运设施等富余资源及丰富的劳动力资源、完善的社会化服务体系，从而加快项目建设进度，降低建设成本，节约项目投资，提高项目承办单位综合经济效益。项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念，始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段，因此，积累了一定的项目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方面形成了一套完整的质量保证和管理体系，通过了 ISO9000 质量体系认证，赢得了用户的信赖和认可。

四、用地控制指标

投资项目占地税收产出率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业占地税收产出率≥150.00 万元/公顷的规定；同时，满足项目建设地确定的“占地税收产出率≥150.00 万元/公顷”的具体要求。投资项目占地产出收益率完全符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的行业产品制造行业占地产出收益率≥5000.00 万元/公顷的规定；同时，满足项目建设地确定的“占地产出收益率≥6000.00 万元/公顷”的具体要求。投资项目土地综合利

用率 100.00%，完全符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24 号）中规定的产品制造行业土地综合利用率≥90.00%的规定；同时，满足项目建设地确定的“土地综合利用率≥95.00%”的具体要求。

五、用地总体要求

本期工程项目建设规划建筑系数 65.39%，建筑容积率 1.01，建设区域绿化覆盖率 6.78%，固定资产投资强度 187.32 万元/亩。

土建工程投资一览表

序号项目占地面积（㎡）

基底面积（㎡）

建筑面积（㎡）

计容面积（㎡）

投资（万元）

主体生产工程

5029.34

8543.17

815.39

1.1

主要生产车间

3017.60

5125.90

505.54

1.2

辅助生产车间

1609.39

2733.81

260.92

1.3

其他生产车间

402.35

495.50

48.92

仓储工程

1067.04

1588.85

110.29

2.1

成品贮存

266.76

397.21

27.57

2.2

原料仓储

554.86

826.20

57.35

2.3

辅助材料仓库

245.42

365.44

25.37

供配电工程

56.91

4.44

3.1

供配电室

56.91

4.44

给排水工程

65.45

3.98

4.1

给排水

65.45

3.98

服务性工程

675.79

46.91

5.1

办公用房

321.40

26.77

5.2

生活服务

354.39

27.17

消防及环保工程

190.65

14.89

6.1

消防环保工程

190.65

14.89

项目总图工程

28.45

-69.32

7.1

场地及道路硬化

1964.32

287.28

7.2

场区围墙

287.28

1964.32

7.3

安全保卫室

28.45

绿化工程

764.72

26.77

合计

7113.63

10987.56

953.35

六、节约用地措施

投资项目建设认真贯彻执行专业化生产的原则，除了主要生产过程和关键工序由项目承办单位实施外，其他附属商品采取外协（外购）的方式，从而减少重复建设，节约了资金、能源和土地资源。

七、总图布置方案

（一）平面布置总体设计原则

根据项目承办单位发展趋势，综合考虑工艺、土建、公用等各种技术因素，做到总图合理布置，达到“规划投资省、建设工期短、生产成本低、土地综合利用率高”的效果。按照建（构）筑物的生产性质和使用功能，项目总体设计根据物流关系将场区划分为生产区、办公生活区、公用设施区等三个功能区，要求功能分区明确，人流、物

流便捷流畅，生产工艺流程顺畅简捷；这样布置既能充分利用现有场地，有利于生产设施的联系，又有利于外部水、电、气等能源的接入，管线敷设短捷，相互联系方便。

（二）主要工程布置设计要求

道路在项目建设场区内呈环状布置，拟采用城市型水泥混凝土路面结构形式，可以满足不同运输车辆行驶的功能要求。

（三）绿化设计

投资项目绿化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地，美化的重点是办公区，场区周边以高大乔木为主，办公区以绿色草坪、花坛为主，道路两侧以观赏树木、绿篱、草坪为主，适当结合花坛和垂直绿化，起到环境保护与美观的作用，创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。场区绿化设计要达到“营造严谨开放的交流环境，催人奋进的工作环境，舒适宜人的休闲环境，和谐统一的生态环境”之目的。

（四）辅助工程设计

1、消防水源采用低压制，同一时间内按火灾一次考虑，室内外均设环状消防管网，室外消火栓间距不大于 100.00 米，消火栓距道路边不大于 2.00 米。投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给，规划

在场区内建设完善的给水管网，接入场区外部现有给水管网，即可保证项目的正常用水。

2、投资项目厂房排水方案采用室内悬吊管接入主管排至室外，室外排水采用暗沟、雨水井、检修井、下水管组成的排水系统。投资项目水源来自场界外的项目建设地市政供水管网，项目建设区现有给、排水系统设施完备可以满足投资项目使用要求。

3、车间电缆进户处要做重复接地，接地电阻小于 10.00 欧姆，其他特殊设备的工作接地电阻应按满足相应设备的接地电阻要求。

4、车间采用传统的热水循环取暖形式，其他厂房及办公室采用燃气辐射采暖形式。有空调要求的办公室和生活间夏季设置空调，空调温度范围要求为 26.00℃-28.00℃，空调设备采用分体式空调控制器。项目承办单位设计提供监控系统的基本要求和配置；选用系统设备时，各配套设备的性能及技术要求应协调一致，系统配置的详细清单及安装、辅助材料待确定系统成套供货商后，按技术要求由成套厂商提供；系统应由资信地位可靠、具有相关资质、有一定业绩、服务良好、具有现场安装调试、开车运行经验、能做到“交钥匙”工程的成套厂商配套供货，并应对项目承办单位操作人员进行相关的技术培训。

八、运输组成

（一）运输组成总体设计

1、项目建设规划区内部和外部运输做到物料流向合理，场内部和外部运输、接卸、贮存形成完整的、连续的工作系统，尽量使场内、外的运输与车间内部运输密切结合统一考虑。

2、外部运输和内部运输可采用送货制；采用合适的运输方式和运输路线，使企业的物流组成达到合理优化；把企业的组成内部从原材料输入、产品外运以及车间与车间、车间与仓库、车间内部各工序之间的物料流动都作为整体系统进行物流系统设计，使全场物料运输形成有机的整体。

（二）场内运输

1、场内运输系统的设计要注意物料支撑状态的选择，尽量做到物料不落地，使之有利于搬运；运输线路的布置，应尽量减少货流与人流相交叉，以保证运输的安全。

2、场内运输主要为原材料的卸车进库；生产过程中原材料、半成品和成品的转运，以及成品的装车外运；场内运输由装载机、叉车及胶轮车承担，其费用记入主车间设备配套费中，本期工程项目资源配置可满足场内运输的需求。

（三）场外运输

1、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运；产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决，区域内社会运输力量充足，可满足本期工程项目场外远距离运输的需求。

2、短距离的运输任务将利用社会运力解决，基本可以满足各类运输需求，因此，本期工程项目不考虑增加汽车运输设备。

3、外部运输应尽量依托社会运输力量，从而减少固定资产投资；主要产成品、大宗原材料的运输，应避免多次倒运，从而降低运输成本且提高运输效率。

4、该项目所涉及的原辅材料的运入，成品的运出所需运输车辆，全部依托社会运输能力解决。

（四）运输方式

由于需要考虑氢燃料电池产品所涉及的原辅材料和成品的运输，运输需求量较大，初步考虑铁路运输与公路运输方式相结合的运输方式。

九、选址综合评价

拟建项目用地位置周围 5.00 千米以内没有地下矿藏、文物和历史文化遗址，项目建设不影响周围军事设施建设和使用，也不影响河道的防洪和排涝。综上所述，项目选址位在项目建设地工业项目占地规

划区，该区域地势平坦开阔，四周无污染源、自然景观及保护文物；供电、供水可靠，给、排水方便，而且，交通便利、通讯便捷、远离居民区；所以，从场址周围环境概况、资源和能源的利用情况以及对周围环境的影响分析，拟建工程的场址选择是科学合理的。

第五章

土建方案说明

一、建筑工程设计原则

项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计；在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下，力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便，努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。

二、项目工程建设标准规范

1、《无障碍设计规范》

2、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》

3、《民用建筑设计通则》

4、《屋面工程技术规范》

5、《建筑工程抗震设防分类标准》

6、《地下工程防水技术规范》

7、《自动喷水灭火系统设计规范》

8、《建筑结构可靠度设计统一标准》

9、《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》

10、《工业建筑防腐设计规范》

11、《动力机器基础设计规范》

12、《钢结构设计规范》

三、项目总平面设计要求

应留有发展或改、扩建余地。应有完整的绿化规划。功能分区合理，人流、车流、物流路线清楚，避免或减少交叉。建筑布局紧凑、交通便捷、管理方便。本次设计充分考虑现有设施布局及周边现状，力求设施联系密切浑然一体，总体上达到功能分区明确、布局合理、联系方便、互不干扰的效果。

四、建筑设计规范和标准

1、《砌体结构设计规范》

2、《建筑地基基础设计规范》

3、《建筑结构荷载规范》

4、《混凝土结构设计规范》

5、《建筑抗震设计规范》

6、《钢结构设计规范》

五、土建工程设计年限及安全等级

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）的规定，投资项目中所有建（构）筑物均按永久性建筑要求设计，使用年限为 50.00年。建筑结构的安全等级是根据建筑物结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失）的严重性来划分的，本工程结构安全等级设计为Ⅰ级。

六、建筑工程设计总体要求

本项目设计必须认真执行国家的技术经济政策及现行的有关规范，根据国民经济发展的需要，按照市规划和环境保护等规划的要求，统筹安排、因地制宜，做到技术先进、经济合理、安全适用、功能齐全、确保建筑工程质量。该项目建筑设计及结构设计在满足生产工艺要求的前提下，尽量贯彻工业厂房联合化、露天化、结构轻型化原则，并注意因地制宜。对采光通风、保温隔热、防火、防腐、抗震等均按国家现行规范、规程和规定执行，努力做到场房设计保障安全、技术先进、经济合理、美观适用，同时方便施工、安装和维修。

七、土建工程建设指标

本期工程项目预计总建筑面积 10987.56平方米，其中：计容建筑面积 10987.56平方米，计划建筑工程投资 953.35 万元，占项目总投资的 21.36%。

第六章

项目工艺技术

一、项目建设期原辅材料供应情况

该氢燃料电池项目在施工期间所需的原辅材料主要是：钢材、木材、水泥和各种建筑及装饰材料，项目周边市场均有供货厂家（商户），能够满足项目建设的需求。

二、项目运营期原辅材料采购及管理

投资项目原料采购后应按质量（等级）要求贮存在原料仓库内，同时，对辅助材料购置的要求均为事先检验以保证辅助材料的质量和生产需要，不合格原材料不得进入公司仓库，应严把原材料质量关，确保生产质量。投资项目的成品及包装材料分别贮存于各分类仓库内；仓库应符合所存物品的存放条件、建立责任体系、保证存放安全；项目承办单位建立健全 ISO9000 质量管理和质量保证体系和检验手段，确保项目所需物品存储纳入这一体系统一管理。项目所需原料来源应稳定可靠，建成后应保证原料的质量和连续供应。

二、技术管理特点

项目产品流程化设计：在设计阶段引入 CAE 分析，避免过多的“设计―分析循环”，明显减少设计总费用和设计周期。产品的流程化设计包括从三维的几何造型设计、ANSYS 分析到产品实验，通过 CAD

和 CAE 的平滑过度双向互动，进而避免 CAD 与 CAE 的重复工作，提高设计效率，通过流程化控制提高设计制造质量的稳定性。投资项目项目产品制造质量控制将按 ISO9000 体系标准组织生产，从业务流程与组织结构等方面来确保产品各环节处于受控状态，同时，项目承办单位推行精益生产（JIT、LEAN）、供应商库存管理（VMI）、全面质量管理（TQM）等先进的管理手段和管理技术。项目产品制造执行系统（MES）：制造执行系统的作用是在项目承办单位信息系统中承上启下，在生产过程与管理之间架起了一座信息沟通的桥梁，对生产过程进行及时响应，使用准确的数据对生产过程进行控制和调整。

三、项目工艺技术设计方案

（一）工艺技术方案要求

对于项目产品生产技术方案的选用，遵循“技术上先进可行，经济上合理有利，综合利用资源”的进步原则，采用先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消耗。对于项目产品生产技术方案的选用，遵循“技术上先进可行，经济上合理有利，综合利用资源”的进步原则，采用先进的集散型控制系统，由计算机统一控制整个生产线的各工艺参数，使产品质量稳定在高水平上，同时可降低物料的消

耗。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备，使用高质量的原辅材料，稳定和提高产品质量，制造高附加值的产品，提高项目承办单位市场竞争能力。

（二）项目技术优势分析

四、设备选型方案

以甄选优质供应商为原则；选择设备交货期应满足工程进度的需要，售后服务好、安装调试及时、可靠并能及时提供备品备件的设备生产厂家，力求减少项目投资，最大限度地降低投资风险；投资项目主要工艺设备及仪器基本上采用国产设备，选用生产设备厂家具有国内一流技术装备，企业管理科学达到国际认证标准要求。工艺装备以专用设备为主，必须达到技术先进、性能可靠、性能价格比合理，使项目承办单位能够以合理的投资获得生产高质量项目产品的生产设备；对生产设备进行合理配置，充分发挥各类设备的最佳技术水平；在满足生产工艺要求的前提下，力求经济合理；充分考虑设备的正常运转费用，以保证在生产相关行业相同产品时，能够保持最低的生产成本。

项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计 78 台（套），设备购置费 1332.17 万元。

第七章

项目环境影响分析

创建绿色工厂，按照厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化的原则分类创建绿色工厂。引导企业按照绿色工厂建设标准建造、改造和管理厂房，集约利用厂区。鼓励企业使用清洁原料，对各种物料严格分选、分别堆放，避免污染。优先选用先进的清洁生产技术和高效末端治理装备，推动水、气、固体污染物资源化和无害化利用，降低厂界环境噪声、振动以及污染物排放，营造良好的职业卫生环境。采用电热联供、电热冷联供等技术提高工厂一次能源利用率，设置余热回收系统，有效利用工艺过程和设备产生的余（废）热。提高工厂清洁和可再生能源的使用比例，建设厂区光伏电站、储能系统、智能微电网和能管中心。绿色发展、循环发展、低碳发展是相辅相成的，相互促进的，可构成一个有机整体。绿色化是发展的新要求和转型主线，循环是提高资源效率的途径，低碳是能源战略调整的目标。从内涵看，绿色发展更为宽泛，涵盖循环发展和低碳发展的核心内容，循环发展、低碳发展则是绿色发展的重要路径和形式，因此，可以用绿色化来统一表述。

一、建设区域环境质量现状

投资项目建设地点―项目建设地主要大气污染物为二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根据当地环境监测部门连续 5.00 天监测数据显示，项目建设区域监测到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳浓度较低，达到《环境空气质量标准》Ⅱ级标准要求，未出现超标现象，环境空气质量本底值较好。投资项目建设地点―项目建设地主要大气污染物为二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根据当地环境监测部门连续 5.00 天监测数据显示，项目建设区域监测到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳浓度较低，达到《环境空气质量标准》Ⅱ级标准要求，未出现超标现象，环境空气质量本底值较好。项目建设区域 CODcr、BOD5、氨氮值浓度均不超标，CODcr 质量指数在 0.43-0.50 之间，BOD5 质量指数在 0.29-0.32 之间，氨氮质量指数在 0.26-0.27 之间，硫化物未检出，由此可见，项目建设区域地表水环境质量标准执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准。

二、建设期环境保护

（一）建设期大气环境影响防治对策

对施工场地、施工道路应适时洒水、清扫，在施工场地每天洒水抑尘作业四至五次，可使扬尘造成的 TSP 污染距离减小到 30.00 米以内范围。

（二）建设期噪声环境影响防治对策

项目建设承包单位应加强施工管理，合理安排施工作业时间，午间（12:00-14:00）及晚间（22:00-6:00）严禁高噪设备施工，降低人为噪声，合理布局施工现场，严格按照施工噪声管理的有关规定执行，在施工过程中，施工单位应严格执行《建筑施工场界噪声限值》（GB12523）中的有关规定，避免施工噪声扰民事件的发生。施工噪声是居民特别敏感的污染源之一，根据目前的机械制造水平，它即不可避免又不能从根本上采取噪声控制措施予以消除，只能通过加强施工产噪设备的管理，以减轻施工噪声对周围环境的影响；通过以上计算结果表明，在施工过程中高噪机械产生的噪声影响范围昼间为 45.00米-120.00 米、夜间为 140.00 米-350.00 米，项目所处位置为区域环境噪声的Ⅱ类区

（三）建设期水环境影响防治对策

施工现场因地制宜建造沉淀池、隔油池等污水临时处理设施，对含油量较高的施工机械冲洗水或悬浮物含量较高的其他施工废水需经处理后方可排放；砂浆、石灰等废液宜集中处理，干燥后与固体废弃物一起处置。施工单位应设置临时厕所等生活设施；施工人员生活所产生的少量生活废水，主要污染物是：COD、氨氮、SS 等，生活废水经

临时化粪池处理，达到《污水综合排放标准》（GB8978）Ⅱ级标准后排入附近的水体，对受纳水体的水质影响较小。

（四）建设期固体废弃物环境影响防治对策

施工单位在开工前，应当与当地环境卫生行政主管部门签订环境卫生责任书，对施工过程中产生的渣土和各类建筑垃圾应当及时清理，保持施工现场整洁；在建设期间，应认真核实土石方量避免多余弃土，多余废弃物和弃土必须及时清运，以免影响周围环境。

（五）建设期生态环境保护措施

绿化不仅能够改善和美化场区环境，而且植物叶茎还能阻滞和吸收大气中的一氧化碳、二氧化硫等有害物质，树木树冠能够阻挡、过滤吸附大气中的粉尘，吸收并减弱噪声声能，草地的茎叶可以固定地面尘土飞扬；而且，认真做好绿化工作，对于防止...

2.燃料电池及其关键材料篇二

关键词：太阳能电池,薄膜,转换效率

1 硅基薄膜太阳电池

相对于单晶硅太阳能电池, 非晶硅薄膜太阳能电池具有诸多优点使之成为一种优良的光电薄膜光伏器件。自1976年美国的Carlson和Wronski制备出第一个非晶硅太阳能电池, 非晶硅太阳能电池就成为世界各国太阳电池的研究重点。

目前a-Si单结太阳能电池的最高转换效率为13.2%, 但单结非晶硅薄膜太阳能电池不能完全利用太阳能, 只能将有限的太阳光谱波段转换成太阳能, 因此采用分波段利用太阳能光谱来提高光电转换效率的叠层电池结构成为发展趋势。

2 碲化镉太阳电池

碲化镉薄膜太阳能电池是薄膜太阳电池中发展较快的一种光伏器件。美国南佛罗里达大学于1993年用升华法在1cm²面积上做出转换效率为15.8%的太阳电池;随后, 日本Matsushita Battery研究的Cd Te小面积电池在实验室里的最高转换效率为16%, 成为当时碲化镉薄膜太阳能电池的最高纪录。

近年来, 太阳电池的研究方向是高转换效率、低成本和高稳定性。因此, 以碲化镉薄膜太阳能电池为代表的薄膜太阳电池倍受关注。西门子开发的面积为3600cm²的碲化镉薄膜太阳能电池转换效率达到11.1%;美国国家可再生能源实验室公布了Solar Cells公司的面积为6879cm²的碲化镉薄膜太阳能电池的转换效率达7.7%;Bp Solar的碲化镉薄膜太阳能电池面积为4540cm², 转换效率为8.4%, 面积为706cm², 转换效率达到10.1%;Goldan Photon的碲化镉薄膜太阳能电池, 面积为3528cm², 转换效率为7.7%。

国际上许多国家的Cd Te电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。1998年美国碲化镉薄膜太阳能电池产量只有0.2MW, 而在2010年, 美国第一光伏的年Cd Te生产量达到了2.2GW, 商业模块平均效率为11.7%。

3 聚合物太阳电池

聚合物太阳电池具有成本低、重量轻、制作工艺简单 (可采用简单溶液旋涂、喷墨打印等方法加工) 、可制备大面积柔性器件等突出优点而备受关注。另外有机材料种类繁多、可设计性强, 有希望通过材料设计和器件结构的优化来提高太阳电池的性能。一旦在电池光电转化效率和稳定性方面取得进一步突破, 将极大地改进目前的能源结构, 引发一场新的能源革命, 其市场前景将十分巨大。

在过去的20多年里, 聚合物太阳电池从电池给受体材料的设计合成到器件结构及界面的优化都取得了长足的发展, 聚合物太阳电池的光电转化效率在实验室已经超过10%。根据模拟预测, 当器件的能级结构、材料的带隙及迁移率都处于同时优化的器件中, 本体异质结聚合物/富勒烯太阳电池的效率可达12%, 叠层器件的效率可达20%。

4 量子点太阳电池

新一代太阳电池的实现需要引入各种新概念以及新结构。量子点是实现新一代太阳电池的重要结构之一, 是指半径小于或接近激子波尔半径的零维半导体纳米晶, 通常由Ⅱ-Ⅵ族、Ⅳ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族元素组成。量子点独特的性质源于材料的量子效应, 即当颗粒尺寸进入纳米量级时, 尺寸限域将引起库仑阻塞效应、尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应和表面效应等。量子点材料体系具有与宏观体系不同的低维物性, 展现出许多不同于宏观体材料的物理化学性质。在发光显示、激光照明、生物标记、催化、医药和太阳电池等方面具有广阔的应用前景。

Nozik研究组在光电转换效率约为4.5%的Pd Se胶体量子点太阳电池中证实了130%的内量子效率, 从而首次证明能够在太阳电池器件中真正利用多激子效应。另外, 人们在金红石型Ti O2单晶 (110) 面上吸附Pb Se胶体量子点, 通过对Pb Se胶体量子点进行合适的表面配体处理, 证明了热载流子注入现象的存在。上述重要研究成果充分证明了量子点应用于新型电池的优越性, 吸引了众多研究者的广泛兴趣, 必将大力推动量子点的太阳电池的迅速发展。作为一种带有鲜明21世纪特征的纳米技术, 量子点材料给我们带来了实现高效绿色和低成本太阳能电池的希望, 具有深刻的科学与社会意义。

5 结论

本文首先介绍了目前我们面临的能源环境状况及利用太阳能的优势, 然后从硅基薄膜电池、碲化镉太阳电池、铜铟镓硒太阳电池、染料敏化电池、聚合物太阳电池、量子点太阳电池等新型太阳电池入手, 分别分析了它们的发展历程和研究现状。

阳光是一种清洁、取之不尽的能源, 在不同的时期, 我们对它利用的方式各不相同, 从最初的使用光合作用到化石燃料的使用, 一直到未来我们大规模使用太阳电池时, 必将又是一场能源上的革命。

参考文献

[1]徐慢, 夏冬林, 杨晟, 赵修建.薄膜太阳能电池[J].材料导报, 2006 (09) .

[2]邢进, 姚叙红, 朱林泉, 冯再新, 薛忠晋.《染料敏化太阳能电池的研究进展》[J].中北大学学报 (自然科学版) , 2008 (05) .

[3]陈卫.Conversion Materials for Solar Cells[D].广东:东南大学电子科学与工程学院, 2010.

3.燃料电池电厂前景展望篇三

燃料电池是具有能源革命意义的.新一代能源动力系统,对解决“能源短缺”和“环境污染”这两大世界难题有重要的意义.本文概述了燃料电池的工作原理及特点,介绍了国内外的发展状况和最新动态,展望了燃料电池电厂的应用和发展前景.

作者：钟文琪钟史明作者单位：钟文琪(东南大学热能工程研究所)

钟史明(东南大学动力工程系)

4.燃料电池及其关键材料篇四

倘若电力系统不及时进行研究开发，在未来几年内，有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市

场。在市场经济条件下，国电公司既是用户，又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术，应不失时机地着手研究开发，联合国内一些基础研究单位，争取纳入国家的攻关计划，获得国家支持，在尽可能短的时间内，形成燃料电池发电技术研究开发的优势，开发燃料电池发电关键技术和成套技术，形成国电公司的高新技术产业，既可优化调整电力结构，又能满足市场的不同需求。

3 国外燃料电池发展计划及商业化的.预测

研究美、日、欧洲等国家和地区燃料电池的发展进程及商业化的预测，对我们制定燃料电池的发展战略和预测应用前景会有一定的参考价值。

3.1美国燃料电池发电技术研究开发状况

(1)美国燃料电池发电技术的研究开发计划

，美国总统克林顿颁发了"改善气候行动计划”，燃料电池被确定为一项关键技术，联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”，目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中，对每一个燃料电池的新用户资助l000/KW的优惠。结果，仅在，就有42台200kw PAFC发电机组投入运行。

美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外，政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施，加速燃料电池的商业化，并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的，就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入，将逐步形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力，提供更多的就业机会。

美国DOE的燃料电池发展计划如下：

PAFC己商业化，不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40%一 45%(LHV)，热电联产的热效率为80%(LHV)。

已完成250KW和2MW MCFC的现场示范，预计进行20MW的示范;左右，使250KW和MW级MCFC达到商业化;，燃用天然气的250KW一20MW MCFC分散电源达到商业化，100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化; ，100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃，发电效率达到60%(LHV)，组成联合循环的发电效率为70%(LHV)，热电联产的热效率达到85%(LHV)以上。

目前，己完成25kw和100kw SOFC现场试验，正在进行SOFC的商业化设计。预计20左右，进行MW级SOFC示范;20左右，100kw一1MW SOFC进行商业化：20，250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化，100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化;20，100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是：运行温度为1000℃，发电效率达到62%(LHV)，组成联合循环的发电效率达到72%(LHV)，热电联产的热效率达到85%(LHV)以上，燃煤时发电效率可达到65%(LHV)，这一目标预计2010完成。

美国是最早研究开发PEFC的国家，但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源，实现热电联供。Plug Power公司与GE合作，计划使10kw PEFC进入商业化，价格达到S750-1000/kw，大批量生产后，使PEFC的价格达到$350/kw。

(2)市场预测

美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为：在20一2010年，美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW，商业化的价格为$一$3000/kw，若年生产能力达到100MW/a，商业化的价格则可达到$l000-$1500/Kw。若能达到(2000-4000)MW/a的生产能力，燃料电池的原材料费仅$200一$300/kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900-$l100/kw，此时可完全与常规的发电方式竞争。

3.2 日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测

(1)发展进程

日本在PAFC研究方面，走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组，大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”，燃料电池发电是其中一项重要内容。此后，日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发，并与美国IFC合作，使日本的PAFC得到更大的发展。目前，日本的 PAFC技术已赶上了美国，商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC 合制)均在日本投运，日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。

日本有关MCFC的研究是从1981年开始的，通过自主开发并与美国合作。1987年10kw MCFC开发成功，1993年100kw加压型MCFC开发成功，19开发出1MW先导型MCFC发电厂，并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点，目标

是一2010年，实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化，并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范，2010年后，实现煤气化MCFC联合循环发电，并逐步替代常规火电厂。

日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的，立足于自主开发。1989年一1991年，开发出l00W一400W SOFC电池堆，1992年一年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。 “新阳光计划”中预计20一2010年，使SOFC达到MW级，并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”，目前开发的容量为(1-2)kw。

(2)政府采取的措施

日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中，先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC;1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。

在通产省和NEDO的统一组织和管理下，使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合，实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司，过去十年来安装了约80多台燃料电池机组，装机容量达到20.1MW，燃料电池及电厂的费用主要由业主承担，但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策：燃料电池的相关设备，在未超过一定规模时，其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组，政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10%的免税额，并获有30%的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目，日本开发银行将提供投资额40%的低息贷款。

(3)市场预测

1990年，日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告，预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW;2010年约10720MW，电力系统用5500MW，其中约有2400MW是 MCFC和SOFC高温型燃料电池;2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化;发电效率达到50%一60%。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破，进展速度低于预期值，因此日本目前已将原目标做了修正，预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW，其中分布式电源l12MW，工业用热电联产型为88MW;2010年将达到2200MW，其中分布式电源型为 735MW，工业用热电联产型为1465MW。

3.3其它国家和地区的发展进程

目前，欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组，自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程，由IFC供应，BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作，于1993年在米兰建了一座l00kw MCFC电厂，投运。德国正在开发250kw MCFC。德国西门子公司于19收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后，现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。

加拿大在PEFC方面居世界领先地位，在继续开发交通用PEFC的同时，目前也将PEFC应用于固定电站，已建成250kw PEFC示范电站，目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年，共投资3000万美元，研究开发平板型SOFC，目前正在开发(20一25)kw SOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kw PAFC进行示范运行。

3.4 国外发展燃料电池发电技术的经验总结

回顾国外燃料电地发展的道路，有许多值得我们吸取和借鉴的经验。下面归纳几点：

美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外，还有三方面重要的原因：一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施，列入政府的“改变气侯技术战略”中，并大力投入资金和力量研究开发;二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发;二是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度，DOD和DOE均投入资金研究开发;三是对燃料电池的应用前景充满信心，希望能形成新的高技术产业，给美国的经济注入新的活力，政府和企业共同投入资金研究开发，力图保持领先地位。

日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线，并在PAFC的商业化方面己超过了美国，在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视，先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”，大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合，组成从研究、开发到商业应用一体化集团，既承担研究开发的风险，也享受成功的优惠。

加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们：只要坚定不移地进行研究开发，一个小公司也能在10-20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。

燃料电池起源于欧洲，但是，现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前，欧洲已经意识到这一点，成立了-个燃料电池发电技术集团，引进美国、日本的技术，并进行研究开发。 >

4 各种燃料电池发电技术综合比较

(1)AFC：与其它燃料电池相比，AFC功率密度和比功率较高，性能可靠。但它要以纯氢做燃料，纯氧做氧化剂，必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂，价格昂贵。电解质的腐蚀严重，寿命较短，这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用，不适合于民用。

(2)PAFC：以磷酸做为电解质，可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行，燃料气和空气的处理系统大大简化，加压运行时，可组成热电联产。但是，PAFC的发电效率目前仅能达到40%一45%(LHV)，它需要贵金属铂做电催化剂;燃料必须外重整：而且，燃料气中C0的浓度必须小于1%(175℃)一2%(200℃)，否则会使催化剂中毒;酸性电解液的腐蚀作用，使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟，产品也进入商业化，做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源，PAFC还有市场，但用作大容量集中发电站比较困难。

(3)MCFC：在650℃一700℃运行，可采用镍做电催化剂，而不必使用贵重金属：燃料可实现内重整，使发电效率提高，系统简化;CO可直接用作燃料;余热的温度较高，可组成燃气/蒸汽联合循环，使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比，MCFC的优点是：操作温度较低，可使用价格较低的金属材料，电极、隔膜、双极板的制造工艺简单，密封和组装的技术难度相对较小，大容量化容易，造价较低。缺点是：必须配置C02循环系统;要求燃料气中H2S和CO小于0.5PPM;熔融碳酸盐具有腐蚀性，而且易挥发;与SOFC相比，寿命较短;组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比，MCFC的缺点是启动时间较长，不适合作备用电源。MCFC己接近商业化，示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看，MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。

(4)SOFC：电解质是固体，可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比，SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题，电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料，使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右，燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高，要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比，SOFC的启动时间较长，不适合作应急电源。与MCFC相比，SOFC组成联合循环的效率更高，寿命更长(可大于40000小时);但SOFC面临技术难度较大，价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一，既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW)，也可用作大容量的中心电站(>l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范，将使SOFC的优越性进一步得到体现。

(5)PEFC：PEPC的运行温度较低(约80℃)，它的启动时间很短，在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比，电流密度和比功率都较高，发电效率也较高(45%一50%(LHV))，对CO的容许值较高(<10ppm)。PEFC的余热温度较低，热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比，它具有寿命长，运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源，是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前，在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场，不适合做大容量中心电站。

5 结论

选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，应综合考虑以下几点：较高的发电效率;环保性能好;既能作为高效、清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力;既能以天然气为燃料，又具有以煤为燃料的可能性;技术的先进性及商业化进程;运行的可靠性和寿命;降低造价的潜力;国内的基础。综合考虑以上几点，对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术，提出以下几点选择意见：

(1)优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向，这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源，又具有形成大容量的联合循环中心发电站(以天然气或煤为燃料)的发展潜力。

(2)MCFC和SOFC各有特点，都存在许多问题，尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程，对于MCFC，应走引进、消化吸收、研究创新，实现国产化的技术路线，并尽快投入商业应用：对于SOFC，应立足于自主开发，走创新和跨越式发展的技术发展路线。

(3) 随着氢能技术的发展，PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力，国家电力公司应密切跟踪研究。

(4) AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟，与MCFC、SOFC和PEFC比较，已相对落后。因此，AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。

参考文献

[1] 许世森，朱宝田等，在我国电力系统发展的燃料电池发电的技术路线和实施方案研究，国家电力公司热工研究院，.12

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