第一篇：氫燃料電池項目申報材料

氫燃料電池項目

申報材料

泓域咨詢/ / 規劃設計/ / 投資分析

摘要

燃料電池汽車是我國新能源汽車發展的主要技術路徑之一。在《國家創新驅動發展戰略綱要》《能源技術革命創新行動計劃（2016 年～2030年）》《中國制造 2025》《汽車產業中長期發展規劃》等國家級規劃都明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位，紛紛將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。

該氫燃料電池項目計劃總投資 4463.20 萬元，其中：固定資產投資 3055.19 萬元，占項目總投資的 68.45%；流動資金 1408.01 萬元，占項目總投資的 31.55%。

本期項目達產年營業收入 10045.00 萬元，總成本費用 7823.81 萬元，稅金及附加 80.28 萬元，利潤總額 2221.19 萬元，利稅總額2607.84 萬元，稅后凈利潤 1665.89 萬元，達產年納稅總額 941.95 萬元；達產年投資利潤率 49.77%，投資利稅率 58.43%，投資回報率37.33%，全部投資回收期 4.18 年，提供就業職位 206 個。

氫燃料電池項目申報材料目錄

第一章

項目概論

一、項目名稱及建設性質

二、項目承辦單位

三、戰略合作單位

四、項目提出的理由

五、項目選址及用地綜述

六、土建工程建設指標

七、設備購置

八、產品規劃方案

九、原材料供應

十、項目能耗分析

十一、環境保護

十二、項目建設符合性

十三、項目進度規劃

十四、投資估算及經濟效益分析

十五、報告說明

十六、項目評價

十七、主要經濟指標

第二章

背景及必要性研究分析

一、項目承辦單位背景分析

二、產業政策及發展規劃

三、鼓勵中小企業發展

四、宏觀經濟形勢分析

五、區域經濟發展概況

六、項目必要性分析

第三章

項目建設方案

一、產品規劃

二、建設規模

第四章

項目選址說明

一、項目選址原則

二、項目選址

三、建設條件分析

四、用地控制指標

五、用地總體要求

六、節約用地措施

七、總圖布置方案

八、運輸組成

九、選址綜合評價

第五章

土建方案說明

一、建筑工程設計原則

二、項目工程建設標準規范

三、項目總平面設計要求

四、建筑設計規范和標準

五、土建工程設計年限及安全等級

六、建筑工程設計總體要求

七、土建工程建設指標

第六章

項目工藝技術

一、項目建設期原輔材料供應情況

二、項目運營期原輔材料采購及管理

二、技術管理特點

三、項目工藝技術設計方案

四、設備選型方案

第七章

項目環境影響分析

一、建設區域環境質量現狀

二、建設期環境保護

三、運營期環境保護

四、項目建設對區域經濟的影響

五、廢棄物處理

六、特殊環境影響分析

七、清潔生產

八、項目建設對區域經濟的影響

九、環境保護綜合評價

第八章

安全生產經營

一、消防安全

二、防火防爆總圖布置措施

三、自然災害防范措施

四、安全色及安全標志使用要求

五、電氣安全保障措施

六、防塵防毒措施

七、防靜電、觸電防護及防雷措施

八、機械設備安全保障措施

九、勞動安全保障措施

十、勞動安全衛生機構設置及教育制度

十一、勞動安全預期效果評價

第九章

項目風險評價分析

一、政策風險分析

二、社會風險分析

三、市場風險分析

四、資金風險分析

五、技術風險分析

六、財務風險分析

七、管理風險分析

八、其它風險分析

九、社會影響評估

第十章

項目節能評估

一、節能概述

二、節能法規及標準

三、項目所在地能源消費及能源供應條件

四、能源消費種類和數量分析

二、項目預期節能綜合評價

三、項目節能設計

四、節能措施

第十一章

進度說明

一、建設周期

二、建設進度

三、進度安排注意事項

四、人力資源配置

五、員工培訓

六、項目實施保障

第十二章

投資計劃方案

一、項目估算說明

二、項目總投資估算

三、資金籌措

第十三章

項目經濟效益可行性

一、經濟評價綜述

二、經濟評價財務測算

二、項目盈利能力分析

第十四章

項目招投標方案

一、招標依據和范圍

二、招標組織方式

三、招標委員會的組織設立

四、項目招投標要求

五、項目招標方式和招標程序

六、招標費用及信息發布

第十五章

項目結論

附表 1：主要經濟指標一覽表

附表 2：土建工程投資一覽表

附表 3：節能分析一覽表

附表 4：項目建設進度一覽表

附表 5：人力資源配置一覽表

附表 6：固定資產投資估算表

附表 7：流動資金投資估算表

附表 8：總投資構成估算表

附表 9：營業收入稅金及附加和增值稅估算表

附表 10：折舊及攤銷一覽表

附表 11：總成本費用估算一覽表

附表 12：利潤及利潤分配表

附表 13：盈利能力分析一覽表

第一章

項目概論

一、項目名稱及建設性質

（一）項目名稱

氫燃料電池項目

（二）項目建設性質

該項目屬于新建項目，依托 xx 經濟技術開發區良好的產業基礎和創新氛圍，充分發揮區位優勢，全力打造以氫燃料電池為核心的綜合性產業基地，年產值可達 10000.00 萬元。

二、項目承辦單位

xxx 科技發展公司

三、戰略合作單位

xxx（集團）有限公司

四、項目提出的理由

燃料電池汽車是我國新能源汽車發展的主要技術路徑之一。在《國家創新驅動發展戰略綱要》《能源技術革命創新行動計劃（2016 年～2030年）》《中國制造 2025》《汽車產業中長期發展規劃》等國家級規劃都明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位，紛紛將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。

五、項目選址及用地綜述

（一）項目選址方案

項目選址位于 xx 經濟技術開發區,地理位置優越，交通便利，規劃電力、給排水、通訊等公用設施條件完備，建設條件良好。

（二）項目用地規模

項目總用地面積 10878.77平方米（折合約 16.31 畝），土地綜合利用率 100.00%；項目建設遵循“合理和集約用地”的原則，按照氫燃料電池行業生產規范和要求進行科學設計、合理布局，符合規劃建設要求。

六、土建工程建設指標

項目凈用地面積 10878.77平方米，建筑物基底占地面積 7113.63平方米，總建筑面積 10987.56平方米，其中：規劃建設主體工程8543.17平方米，項目規劃綠化面積 744.92平方米。

七、設備購置

項目計劃購置設備共計 78 臺（套），主要包括：xxx 生產線、xx設備、xx 機、xx 機、xxx 儀等，設備購置費 1332.17 萬元。

八、產品規劃方案

根據項目建設規劃，達產年產品規劃設計方案為：氫燃料電池 xxx單位/年。綜合考 xxx 科技發展公司企業發展戰略、產品市場定位、資金籌措能力、產能發展需要、技術條件、銷售渠道和策略、管理經驗以及相應配套設備、人員素質以及項目所在地建設條件與運輸條件、xxx 科技發展公司的投資能力和原輔材料的供應保障能力等諸多因素，項目按照規模化、流水線生產方式布局，本著“循序漸進、量入而出”原則提出產能發展目標。

九、原材料供應

項目所需的主要原材料及輔助材料有：xxx、xxx、xx、xxx、xx 等，xxx 科技發展公司所選擇的供貨單位完全能夠穩定供應上述所需原料，供貨商可以完全保障項目正常經營所需要的原輔材料供應，同時能夠滿足 xxx 科技發展公司今后進一步擴大生產規模的預期要求。

十、項目能耗分析

1、項目年用電量 920900.39 千瓦時，折合 113.18 噸標準煤，滿足氫燃料電池項目項目生產、辦公和公用設施等用電需要

2、項目年總用水量 7750.71 立方米，折合 0.66 噸標準煤,主要是生產補給水和辦公及生活用水。項目用水由 xx 經濟技術開發區市政管網供給。

3、氫燃料電池項目項目年用電量 920900.39 千瓦時，年總用水量7750.71 立方米，項目年綜合總耗能量（當量值）113.84 噸標準煤/年。達產年綜合節能量 48.79 噸標準煤/年，項目總節能率 20.66%，能源利用效果良好。

十一、環境保護

項目符合 xx 經濟技術開發區發展規劃，符合 xx 經濟技術開發區產業結構調整規劃和國家的產業發展政策；對產生的各類污染物都采取了切實可行的治理措施，嚴格控制在國家規定的排放標準內，項目建設不會對區域生態環境產生明顯的影響。

項目設計中采用了清潔生產工藝，應用清潔原材料，生產清潔產品，同時采取完善和有效的清潔生產措施，能夠切實起到消除和減少污染的作用。項目建成投產后，各項環境指標均符合國家和地方清潔生產的標準要求。

十二、項目建設符合性

（一）產業發展政策符合性

由 xxx 科技發展公司承辦的“氫燃料電池項目”主要從事氫燃料電池項目投資經營，其不屬于國家發展改革委《產業結構調整指導目錄（2011 年本）》（2013 年修正）有關條款限制類及淘汰類項目。

（二）項目選址與用地規劃相容性

氫燃料電池項目選址于 xx 經濟技術開發區，項目所占用地為規劃工業用地，符合用地規劃要求，此外，項目建設前后，未改變項目建設區域環境功能區劃；在落實該項目提出的各項污染防治措施后，可確保污染物達標排放，滿足 xx 經濟技術開發區環境保護規劃要求。因此，建設項目符合項目建設區域用地規劃、產業規劃、環境保護規劃等規劃要求。

（三）

“ 三線一單 ” 符合性

1、生態保護紅線：氫燃料電池項目用地性質為建設用地，不在主導生態功能區范圍內，且不在當地飲用水水源區、風景區、自然保護區等生態保護區內，符合生態保護紅線要求。

2、環境質量底線：該項目建設區域環境質量不低于項目所在地環境功能區劃要求，有一定的環境容量，符合環境質量底線要求。

3、資源利用上線：項目營運過程消耗一定的電能、水，資源消耗量相對于區域資源利用總量較少，符合資源利用上線要求。

4、環境準入負面清單：該項目所在地無環境準入負面清單，項目采取環境保護措施后，廢氣、廢水、噪聲均可達標排放，固體廢物能夠得到合理處置，不會產生二次污染。

十三、項目進度規劃

本期工程項目建設期限規劃 12 個月。

十四、投資估算及經濟效益分析

（一）項目總投資及資金構成

項目預計總投資 4463.20 萬元，其中：固定資產投資 3055.19 萬元，占項目總投資的 68.45%；流動資金 1408.01 萬元，占項目總投資的 31.55%。

（二）資金籌措

該項目現階段投資均由企業自籌。

（三）項目預期經濟效益規劃目標

項目預期達產年營業收入 10045.00 萬元，總成本費用 7823.81 萬元，稅金及附加 80.28 萬元，利潤總額 2221.19 萬元，利稅總額2607.84 萬元，稅后凈利潤 1665.89 萬元，達產年納稅總額 941.95 萬元；達產年投資利潤率 49.77%，投資利稅率 58.43%，投資回報率37.33%，全部投資回收期 4.18 年，提供就業職位 206 個。

十五、報告說明

提供包括政策指引、產業分析、市場供需分析與預測、行業現有工藝技術水平、項目產品競爭優勢、營銷方案、原料資源條件評價、原料保障措施、工藝流程、能耗分析、節能方案、財務測算、風險防范等內容。

十六、項目評價

1、本期工程項目符合國家產業發展政策和規劃要求，符合 xx 經濟技術開發區及 xx 經濟技術開發區氫燃料電池行業布局和結構調整政策；項目的建設對促進 xx 經濟技術開發區氫燃料電池產業結構、技術結構、組織結構、產品結構的調整優化有著積極的推動意義。

2、xxx 科技發展公司為適應國內外市場需求，擬建“氫燃料電池項目”，本期工程項目的建設能夠有力促進 xx 經濟技術開發區經濟發展，為社會提供就業職位 206 個，達產年納稅總額 941.95 萬元，可以促進 xx 經濟技術開發區區域經濟的繁榮發展和社會穩定，為地方財政收入做出積極的貢獻。

3、項目達產年投資利潤率 49.77%，投資利稅率 58.43%，全部投資回報率 37.33%，全部投資回收期 4.18 年，固定資產投資回收期4.18 年（含建設期），項目具有較強的盈利能力和抗風險能力。

4、引導民營企業建立品牌管理體系，增強以信譽為核心的品牌意識。以民企民資為重點，扶持一批品牌培育和運營專業服務機構，打造產業集群區域品牌和知名品牌示范區。加強對“專精特新”中小企

業的培育和支持，引導中小企業專注核心業務，提高專業化生產、服務和協作配套的能力，為大企業、大項目和產業鏈提供零部件、元器件、配套產品和配套服務，走“專精特新”發展之路，發展一批專業化“小巨人”企業，不斷提高專業化“小巨人”企業的數量和比重，有助于帶動和促進中小企業走專業化發展之路，提高中小企業的整體素質和發展水平，增強核心競爭力。提振民營經濟、激發民間投資已被列入重要清單。民營經濟是經濟和社會發展的重要組成部分，在壯大區域經濟、安排勞動就業、增加城鄉居民收入、維護社會和諧穩定以及全面建成小康社會進程中起著不可替代的作用，如何做大做強民營經濟，已成為當前的一項重要課題。

綜上所述，項目的建設和實施無論是經濟效益、社會效益還是環境保護、清潔生產都是積極可行的。

十七、主要經濟指標

主要經濟指標一覽表

序號 項目 單位 指標 備注 1

占地面積

平方米

10878.77

16.31 畝

1.1

容積率

1.01

1.2

建筑系數

65.39%

1.3

投資強度

萬元/畝

187.32

1.4

基底面積

平方米

7113.63

1.5

總建筑面積

平方米

10987.56

1.6

綠化面積

平方米

744.92

綠化率 6.78%

總投資

萬元

4463.20

2.1

固定資產投資

萬元

3055.19

2.1.1

土建工程投資

萬元

953.35

2.1.1.1

土建工程投資占比

萬元

21.36%

2.1.2

設備投資

萬元

1332.17

2.1.2.1

設備投資占比

29.85%

2.1.3

其它投資

萬元

769.67

2.1.3.1

其它投資占比

17.24%

2.1.4

固定資產投資占比

68.45%

2.2

流動資金

萬元

1408.01

2.2.1

流動資金占比

31.55%

收入

萬元

10045.00

總成本

萬元

7823.81

利潤總額

萬元

2221.19

凈利潤

萬元

1665.89

所得稅

萬元

1.01

增值稅

萬元

306.37

稅金及附加

萬元

80.28

納稅總額

萬元

941.95

利稅總額

萬元

2607.84

投資利潤率

49.77%

投資利稅率

58.43%

投資回報率

37.33%

回收期

年

4.18

設備數量

臺（套）

年用電量

千瓦時

920900.39

年用水量

立方米

7750.71

總能耗

噸標準煤

113.84

節能率

20.66%

節能量

噸標準煤

48.79

員工數量

人

206

第二章

背景及必要性研究分析

一、項目承辦單位背景分析

（一）公司概況

公司始終堅持 “服務為先、品質為本、創新為魄、共贏為道”的經營理念，遵循“以客戶需求為中心，堅持高端精品戰略，提高最高的服務價值”的服務理念，奉行“唯才是用，唯德重用”的人才理念，致力于為客戶量身定制出完美解決方案，滿足高端市場高品質的需求。公司是一家集研發、生產、銷售為一體的高新技術企業，專注于產品，致力于產品的設計與開發，各種生產流水線工藝的自動化智能化改造，為客戶設計開發各種產品生產線。

公司建立完整的質量控制體系，貫穿于公司采購、研發、生產、倉儲、銷售等各環節，并制定了《產品開發控制程序》、《產品審核程序》、《產品檢測控制程序》、等質量控制制度。

（二）公司經濟效益分析

上一年度，xxx 科技發展公司實現營業收入 6782.25 萬元，同比增長 33.29%（1693.95 萬元）。其中，主營業業務氫燃料電池生產及銷

售收入為 6438.02 萬元，占營業總收入的 94.92%。

上年度主要經濟指標

序號 項目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合計 1

營業收入

1424.27

1899.03

1763.38

1695.56

6782.25

主營業務收入

1351.98

1802.65

1673.89

1609.51

6438.02

2.1

氫燃料電池(A)

446.15

594.87

552.38

531.14

2124.55

2.2

氫燃料電池(B)

310.96

414.61

384.99

370.19

1480.74

2.3

氫燃料電池(C)

229.84

306.45

284.56

273.62

1094.46

2.4

氫燃料電池(D)

162.24

216.32

200.87

193.14

772.56

2.5

氫燃料電池(E)

108.16

144.21

133.91

128.76

515.04

2.6

氫燃料電池(F)

67.60

90.13

83.69

80.48

321.90

2.7

氫燃料電池(...)

27.04

36.05

33.48

32.19

128.76

其他業務收入

72.29

96.38

89.50

86.06

344.23

根據初步統計測算，公司實現利潤總額 1689.98 萬元，較去年同期相比增長 399.21 萬元，增長率 30.93%；實現凈利潤 1267.49 萬元，較去年同期相比增長 174.83 萬元，增長率 16.00%。

上年度主要經濟指標

項目 單位 指標 完成營業收入

萬元

6782.25

完成主營業務收入

萬元

6438.02

主營業務收入占比

94.92%

營業收入增長率（同比）

33.29%

營業收入增長量（同比）

萬元

1693.95

利潤總額

萬元

1689.98

利潤總額增長率

30.93%

利潤總額增長量

萬元

399.21

凈利潤

萬元

1267.49

凈利潤增長率

16.00%

凈利潤增長量

萬元

174.83

投資利潤率

54.74%

投資回報率

41.06%

財務內部收益率

23.46%

企業總資產

萬元

9524.12

流動資產總額占比

萬元

32.68%

流動資產總額

萬元

3112.88

資產負債率

42.37%

二、氫燃料電池項目背景分析

燃料電池汽車是我國新能源汽車發展的主要技術路徑之一。在《國家創新驅動發展戰略綱要》《能源技術革命創新行動計劃（2016年～2030 年）》《中國制造 2025》《汽車產業中長期發展規劃》等國家級規劃都明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位，紛紛將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務，將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。

我國的相關政策主要分為兩方面，一方面是在燃料電池汽車方面，我國接連頒布了一系列燃料電池汽車相關的支持性政策，另一方面是積極參與氫能源的建設，在投資方面加大力度。

燃料電池汽車行業管理政策主要集中在投資、準入、積分等領域。其中，在投資領域，《外商投資產業指導目錄（2017 年修訂）》、《關于完善汽車投資項目管理的意見》、《汽車產業投資管理規定》等政策，明確并鼓勵國內外廠商投資燃料電池汽車相關產業。

在準入領域，《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》、《鼓勵進口技術和產品目錄（2017 年版）》、《外商投資準入特別管理措施（負面清單）（2018 年版）》等，逐步放開了燃料電池汽車準入限制。

在積分領域，《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》等政策，明確燃料電池乘用車標準車型積分上限為 5 分。

我近年來國新能源汽車補貼加速退坡，但燃料電池汽車仍實施高額補貼且不退坡。2019 年 3 月，四部委發布《關于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，通知從 2019 年 3 月 26 日起實施，2019 年 3 月 26 日至 2019 年 6 月 25 日為過渡期。過渡期期間銷售

上牌的燃料電池汽車按 2018 年對應標準的 0.8 倍補貼。目前過渡期已過，之后的燃料電池補貼政策尚未發布。

目前，出臺的燃料電池汽車補貼政策中，以深圳、佛山禪城區和山西等地區的補貼比例最高，按照與中央 1：1 的比例補貼。此外，還有河南、六安、長治、佛山等地出臺了加氫站基礎設施建設補貼。

第三章

項目建設方案

一、產品規劃

（一）產品放方案

項目產品主要從國家及地方產業發展政策、市場需求狀況、資源供應情況、企業資金籌措能力、生產工藝技術水平的先進程度、項目經濟效益及投資風險性等方面綜合考慮確定。該項目主要產品為氫燃料電池，具體品種將根據市場需求狀況進行必要的調整，各年生產綱領是根據人員及裝備生產能力水平，并參考市場需求預測情況確定，同時，把產量和銷量視為一致，本報告將按照初步產品方案進行測算，根據確定的產品方案和建設規模及預測的氫燃料電池產品價格根據市場情況，確定年產量為 xxx，預計年產值 10045.00 萬元。

（二）營銷策略

項目產品的市場需求是投資項目存在和發展的基礎，市場需要量是根據分析項目產品市場容量、產品產量及其技術發展來進行預測；目前，我國各行業及各個領域對項目產品需求量很大，由于此類產品具有市場需求多樣化、升級換代快的特點，所以項目產品的生產量滿足不了市場要求，每年還需大量從外埠調入或國外進口，商品市場需

求高于產品制造發展速度，因此，項目產品具有廣闊的潛在市場。

產品方案一覽表

序號 產品名稱 單位 年產量 年產值 1

氫燃料電池 A

單位

xx

4520.25

氫燃料電池 B

單位

xx

2511.25

氫燃料電池 C

單位

xx

1506.75

氫燃料電池 D

單位

xx

803.60

氫燃料電池 E

單位

xx

502.25

氫燃料電池 F

單位

xx

200.90

合計

單位

xxx

10045.00

二、建設規模

（一）用地規模

該項目總征地面積 10878.77平方米（折合約 16.31 畝），其中：凈用地面積 10878.77平方米（紅線范圍折合約 16.31 畝）。項目規劃總建筑面積 10987.56平方米，其中：規劃建設主體工程 8543.17平方米，計容建筑面積 10987.56平方米；預計建筑工程投資 953.35 萬元。

（二）設備購置

項目計劃購置設備共計 78 臺（套），設備購置費 1332.17 萬元。

（三）產能規模

項目計劃總投資 4463.20 萬元；預計年實現營業收入 10045.00 萬元。

第四章

項目選址說明

一、項目選址原則

項目建設區域以城市總體規劃為依據，布局相對獨立，便于集中開展科研、生產經營和管理活動，并且統籌考慮用地與城市發展的關系，與項目建設地的建成區有較方便的聯系。項目建設方案力求在滿足項目產品生產工藝、消防安全、環境保護衛生等要求的前提下盡量合并建筑；充分利用自然空間，堅決貫徹執行“十分珍惜和合理利用土地”的基本國策，因地制宜合理布置。

二、項目選址

該項目選址位于 xx 經濟技術開發區。

園區是經省人民政府批準成立的省級經濟園區，園區位于市區東側。園區區域面積 80平方公里。經過十多年的開發建設，園區已建成了完善的工業基礎設置和綜合配套服務設施，創造了規范的法制環境，并已通過 ISO14000 環境管理體系認證。園區建有完善的服務體系，創業中心、項目服務中心、經貿局等可為各類企業提供周到細致的全面服務。優越的投資環境吸引了眾多客商前來興辦企業，目前在園區注冊的企業近3000 家，其中工業企業 2000 余家，外商投資企業 300 余

家。當地制定了一系列配套優惠政策，按照“精簡、高效”的原則設置內部機構，對區內企業實行“一條龍”跟蹤服務，具有了“小政府、大社會”，“小機構、大服務”的功能。幾年來，高新區以引進高新技術項目為重點，形成了新材料、交通、環保設備、電子信息等為重點的產業框架。園區深入貫徹落實黨中央、國務院和省委、省政府的決策部署，牢固樹立和自覺踐行創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念，堅持問題導向、底線思維，推進供給側結構性改革，厚植優勢、補齊短板，著力破除制約民間投資發展的體制機制障礙，提升行政服務效能，改善投資環境，強化要素保障，不斷提升民營經濟對需求變化的適應性和靈活性，推動經濟發展向高中速、高中端轉型，為高水平全面建成小康社會奠定堅實基礎。

三、建設條件分析

項目承辦單位現有資產運營優良，財務管理制度健全且完善，企業的資金雄厚，憑借優異的產品質量、嚴謹科學的管理和靈活通暢的銷售網絡，連年實現盈利，能夠為項目建設提供充足的計劃自籌資金。項目建設得到了當地人民政府和主管部門的高度重視，土地管理部門、規劃管理部門、建設管理部門等提出了具體的實施方案與保障措施，并給予充分的肯定；其二，項目建設區域水、電、氣等資源供給充足，可滿足項目實施后正常生產之要求；其三，投資項目可依托項目建設地成熟的公用工程、輔助工程、儲運設施等富余資源及豐富的勞動力資源、完善的社會化服務體系，從而加快項目建設進度，降低建設成本，節約項目投資，提高項目承辦單位綜合經濟效益。項目承辦單位自成立以來始終堅持“自主創新、自主研發”的理念，始終把提升創新能力作為企業競爭的最重要手段，因此，積累了一定的項目產品技術優勢。項目承辦單位在項目產品開發、設計、制造、檢測等方面形成了一套完整的質量保證和管理體系，通過了 ISO9000 質量體系認證，贏得了用戶的信賴和認可。

四、用地控制指標

投資項目占地稅收產出率符合國土資源部發布的《工業項目建設用地控制指標》（國土資發【2008】24 號）中規定的產品制造行業占地稅收產出率≥150.00 萬元/公頃的規定；同時，滿足項目建設地確定的“占地稅收產出率≥150.00 萬元/公頃”的具體要求。投資項目占地產出收益率完全符合國土資源部發布的《工業項目建設用地控制指標》（國土資發【2008】24 號）中規定的行業產品制造行業占地產出收益率≥5000.00 萬元/公頃的規定；同時，滿足項目建設地確定的“占地產出收益率≥6000.00 萬元/公頃”的具體要求。投資項目土地綜合利

用率 100.00%，完全符合國土資源部發布的《工業項目建設用地控制指標》（國土資發【2008】24 號）中規定的產品制造行業土地綜合利用率≥90.00%的規定；同時，滿足項目建設地確定的“土地綜合利用率≥95.00%”的具體要求。

五、用地總體要求

本期工程項目建設規劃建筑系數 65.39%，建筑容積率 1.01，建設區域綠化覆蓋率 6.78%，固定資產投資強度 187.32 萬元/畝。

土建工程投資一覽表

序號 項目 占地面積（㎡）

基底面積（㎡）

建筑面積（㎡）

計容面積（㎡）

投資（萬元）

主體生產工程

5029.34

5029.34

8543.17

8543.17

815.39

1.1

主要生產車間

3017.60

3017.60

5125.90

5125.90

505.54

1.2

輔助生產車間

1609.39

1609.39

2733.81

2733.81

260.92

1.3

其他生產車間

402.35

402.35

495.50

495.50

48.92

倉儲工程

1067.04

1067.04

1588.85

1588.85

110.29

2.1

成品貯存

266.76

266.76

397.21

397.21

27.57

2.2

原料倉儲

554.86

554.86

826.20

826.20

57.35

2.3

輔助材料倉庫

245.42

245.42

365.44

365.44

25.37

供配電工程

56.91

56.91

56.91

56.91

4.44

3.1

供配電室

56.91

56.91

56.91

56.91

4.44

給排水工程

65.45

65.45

65.45

65.45

3.98

4.1

給排水

65.45

65.45

65.45

65.45

3.98

服務性工程

675.79

675.79

675.79

675.79

46.91

5.1

辦公用房

321.40

321.40

321.40

321.40

26.77

5.2

生活服務

354.39

354.39

354.39

354.39

27.17

消防及環保工程

190.65

190.65

190.65

190.65

14.89

6.1

消防環保工程

190.65

190.65

190.65

190.65

14.89

項目總圖工程

28.45

28.45

28.45

28.45

-69.32

7.1

場地及道路硬化

1964.32

287.28

287.28

7.2

場區圍墻

287.28

1964.32

1964.32

7.3

安全保衛室

28.45

28.45

28.45

28.45

綠化工程

764.72

26.77

合計

7113.63

10987.56

10987.56

953.35

六、節約用地措施

投資項目建設認真貫徹執行專業化生產的原則，除了主要生產過程和關鍵工序由項目承辦單位實施外，其他附屬商品采取外協（外購）的方式，從而減少重復建設，節約了資金、能源和土地資源。

七、總圖布置方案

（一）平面布置總體設計原則

根據項目承辦單位發展趨勢，綜合考慮工藝、土建、公用等各種技術因素，做到總圖合理布置，達到“規劃投資省、建設工期短、生產成本低、土地綜合利用率高”的效果。按照建（構）筑物的生產性質和使用功能，項目總體設計根據物流關系將場區劃分為生產區、辦公生活區、公用設施區等三個功能區，要求功能分區明確，人流、物

流便捷流暢，生產工藝流程順暢簡捷；這樣布置既能充分利用現有場地，有利于生產設施的聯系，又有利于外部水、電、氣等能源的接入，管線敷設短捷，相互聯系方便。

（二）主要工程布置設計要求

道路在項目建設場區內呈環狀布置，擬采用城市型水泥混凝土路面結構形式，可以滿足不同運輸車輛行駛的功能要求。

（三）綠化設計

投資項目綠化的重點是場區周邊、辦公區及主要道路兩側的空地，美化的重點是辦公區，場區周邊以高大喬木為主，辦公區以綠色草坪、花壇為主，道路兩側以觀賞樹木、綠籬、草坪為主，適當結合花壇和垂直綠化，起到環境保護與美觀的作用，創造一個“環境優美、統一協調”的建筑空間。場區綠化設計要達到“營造嚴謹開放的交流環境，催人奮進的工作環境，舒適宜人的休閑環境，和諧統一的生態環境”之目的。

（四）輔助工程設計

1、消防水源采用低壓制，同一時間內按火災一次考慮，室內外均設環狀消防管網，室外消火栓間距不大于 100.00 米，消火栓距道路邊不大于 2.00 米。投資項目用水由項目建設地給水管網統一供給，規劃

在場區內建設完善的給水管網，接入場區外部現有給水管網，即可保證項目的正常用水。

2、投資項目廠房排水方案采用室內懸吊管接入主管排至室外，室外排水采用暗溝、雨水井、檢修井、下水管組成的排水系統。投資項目水源來自場界外的項目建設地市政供水管網，項目建設區現有給、排水系統設施完備可以滿足投資項目使用要求。

3、車間電纜進戶處要做重復接地，接地電阻小于 10.00 歐姆，其他特殊設備的工作接地電阻應按滿足相應設備的接地電阻要求。

4、車間采用傳統的熱水循環取暖形式，其他廠房及辦公室采用燃氣輻射采暖形式。有空調要求的辦公室和生活間夏季設置空調，空調溫度范圍要求為 26.00℃-28.00℃，空調設備采用分體式空調控制器。項目承辦單位設計提供監控系統的基本要求和配置；選用系統設備時，各配套設備的性能及技術要求應協調一致，系統配置的詳細清單及安裝、輔助材料待確定系統成套供貨商后，按技術要求由成套廠商提供；系統應由資信地位可靠、具有相關資質、有一定業績、服務良好、具有現場安裝調試、開車運行經驗、能做到“交鑰匙”工程的成套廠商配套供貨，并應對項目承辦單位操作人員進行相關的技術培訓。

八、運輸組成

（一）運輸組成總體設計

1、項目建設規劃區內部和外部運輸做到物料流向合理，場內部和外部運輸、接卸、貯存形成完整的、連續的工作系統，盡量使場內、外的運輸與車間內部運輸密切結合統一考慮。

2、外部運輸和內部運輸可采用送貨制；采用合適的運輸方式和運輸路線，使企業的物流組成達到合理優化；把企業的組成內部從原材料輸入、產品外運以及車間與車間、車間與倉庫、車間內部各工序之間的物料流動都作為整體系統進行物流系統設計，使全場物料運輸形成有機的整體。

（二）場內運輸

1、場內運輸系統的設計要注意物料支撐狀態的選擇，盡量做到物料不落地，使之有利于搬運；運輸線路的布置，應盡量減少貨流與人流相交叉，以保證運輸的安全。

2、場內運輸主要為原材料的卸車進庫；生產過程中原材料、半成品和成品的轉運，以及成品的裝車外運；場內運輸由裝載機、叉車及膠輪車承擔，其費用記入主車間設備配套費中，本期工程項目資源配置可滿足場內運輸的需求。

（三）場外運輸

1、場外運輸主要為原材料的供給以及產品的外運；產品的遠距離運輸由汽車或鐵路運輸解決，區域內社會運輸力量充足，可滿足本期工程項目場外遠距離運輸的需求。

2、短距離的運輸任務將利用社會運力解決，基本可以滿足各類運輸需求，因此，本期工程項目不考慮增加汽車運輸設備。

3、外部運輸應盡量依托社會運輸力量，從而減少固定資產投資；主要產成品、大宗原材料的運輸，應避免多次倒運，從而降低運輸成本且提高運輸效率。

4、該項目所涉及的原輔材料的運入，成品的運出所需運輸車輛，全部依托社會運輸能力解決。

（四）運輸方式

由于需要考慮氫燃料電池產品所涉及的原輔材料和成品的運輸，運輸需求量較大，初步考慮鐵路運輸與公路運輸方式相結合的運輸方式。

九、選址綜合評價

擬建項目用地位置周圍 5.00 千米以內沒有地下礦藏、文物和歷史文化遺址，項目建設不影響周圍軍事設施建設和使用，也不影響河道的防洪和排澇。綜上所述，項目選址位在項目建設地工業項目占地規

劃區，該區域地勢平坦開闊，四周無污染源、自然景觀及保護文物；供電、供水可靠，給、排水方便，而且，交通便利、通訊便捷、遠離居民區；所以，從場址周圍環境概況、資源和能源的利用情況以及對周圍環境的影響分析，擬建工程的場址選擇是科學合理的。

第五章

土建方案說明

一、建筑工程設計原則

項目承辦單位本著“適用、安全、經濟、美觀”的原則并遵照國家建筑設計規范進行項目建筑工程設計；在滿足投資項目生產工藝設備要求的前提下，力求布局合理、造型美觀、色彩協調、施工方便，努力建設既有時代感又有地方特色的工業建筑群的新形象。項目承辦單位本著“適用、安全、經濟、美觀”的原則并遵照國家建筑設計規范進行項目建筑工程設計；在滿足投資項目生產工藝設備要求的前提下，力求布局合理、造型美觀、色彩協調、施工方便，努力建設既有時代感又有地方特色的工業建筑群的新形象。

二、項目工程建設標準規范

1、《無障礙設計規范》

2、《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》

3、《民用建筑設計通則》

4、《屋面工程技術規范》

5、《建筑工程抗震設防分類標準》

6、《地下工程防水技術規范》

7、《自動噴水滅火系統設計規范》

8、《建筑結構可靠度設計統一標準》

9、《汽車庫、修車庫、停車庫設計防火規范》

10、《工業建筑防腐設計規范》

11、《動力機器基礎設計規范》

12、《鋼結構設計規范》

三、項目總平面設計要求

應留有發展或改、擴建余地。應有完整的綠化規劃。功能分區合理，人流、車流、物流路線清楚，避免或減少交叉。建筑布局緊湊、交通便捷、管理方便。本次設計充分考慮現有設施布局及周邊現狀，力求設施聯系密切渾然一體，總體上達到功能分區明確、布局合理、聯系方便、互不干擾的效果。

四、建筑設計規范和標準

1、《砌體結構設計規范》

2、《建筑地基基礎設計規范》

3、《建筑結構荷載規范》

4、《混凝土結構設計規范》

5、《建筑抗震設計規范》

6、《鋼結構設計規范》

五、土建工程設計年限及安全等級

根據《建筑結構可靠度設計統一標準》（GB50068）的規定，投資項目中所有建（構）筑物均按永久性建筑要求設計，使用年限為 50.00年。建筑結構的安全等級是根據建筑物結構破壞可能產生的后果（危及人的生命、造成經濟損失）的嚴重性來劃分的，本工程結構安全等級設計為Ⅰ級。

六、建筑工程設計總體要求

本項目設計必須認真執行國家的技術經濟政策及現行的有關規范，根據國民經濟發展的需要，按照市規劃和環境保護等規劃的要求，統籌安排、因地制宜，做到技術先進、經濟合理、安全適用、功能齊全、確保建筑工程質量。該項目建筑設計及結構設計在滿足生產工藝要求的前提下，盡量貫徹工業廠房聯合化、露天化、結構輕型化原則，并注意因地制宜。對采光通風、保溫隔熱、防火、防腐、抗震等均按國家現行規范、規程和規定執行，努力做到場房設計保障安全、技術先進、經濟合理、美觀適用，同時方便施工、安裝和維修。

七、土建工程建設指標

本期工程項目預計總建筑面積 10987.56平方米，其中：計容建筑面積 10987.56平方米，計劃建筑工程投資 953.35 萬元，占項目總投資的 21.36%。

第六章

項目工藝技術

一、項目建設期原輔材料供應情況

該氫燃料電池項目在施工期間所需的原輔材料主要是：鋼材、木材、水泥和各種建筑及裝飾材料，項目周邊市場均有供貨廠家（商戶），能夠滿足項目建設的需求。

二、項目運營期原輔材料采購及管理

投資項目原料采購后應按質量（等級）要求貯存在原料倉庫內，同時，對輔助材料購置的要求均為事先檢驗以保證輔助材料的質量和生產需要，不合格原材料不得進入公司倉庫，應嚴把原材料質量關，確保生產質量。投資項目的成品及包裝材料分別貯存于各分類倉庫內；倉庫應符合所存物品的存放條件、建立責任體系、保證存放安全；項目承辦單位建立健全 ISO9000 質量管理和質量保證體系和檢驗手段，確保項目所需物品存儲納入這一體系統一管理。項目所需原料來源應穩定可靠，建成后應保證原料的質量和連續供應。

二、技術管理特點

項目產品流程化設計：在設計階段引入 CAE 分析，避免過多的“設計―分析循環”，明顯減少設計總費用和設計周期。產品的流程化設計包括從三維的幾何造型設計、ANSYS 分析到產品實驗，通過 CAD

和 CAE 的平滑過度雙向互動，進而避免 CAD 與 CAE 的重復工作，提高設計效率，通過流程化控制提高設計制造質量的穩定性。投資項目項目產品制造質量控制將按 ISO9000 體系標準組織生產，從業務流程與組織結構等方面來確保產品各環節處于受控狀態，同時，項目承辦單位推行精益生產（JIT、LEAN）、供應商庫存管理（VMI）、全面質量管理（TQM）等先進的管理手段和管理技術。項目產品制造執行系統（MES）：制造執行系統的作用是在項目承辦單位信息系統中承上啟下，在生產過程與管理之間架起了一座信息溝通的橋梁，對生產過程進行及時響應，使用準確的數據對生產過程進行控制和調整。

三、項目工藝技術設計方案

（一）工藝技術方案要求

對于項目產品生產技術方案的選用，遵循“技術上先進可行，經濟上合理有利，綜合利用資源”的進步原則，采用先進的集散型控制系統，由計算機統一控制整個生產線的各工藝參數，使產品質量穩定在高水平上，同時可降低物料的消耗。對于項目產品生產技術方案的選用，遵循“技術上先進可行，經濟上合理有利，綜合利用資源”的進步原則，采用先進的集散型控制系統，由計算機統一控制整個生產線的各工藝參數，使產品質量穩定在高水平上，同時可降低物料的消

耗。積極采用新技術、新工藝和高效率專用設備，使用高質量的原輔材料，穩定和提高產品質量，制造高附加值的產品，提高項目承辦單位市場競爭能力。

（二）項目技術優勢分析

四、設備選型方案

以甄選優質供應商為原則；選擇設備交貨期應滿足工程進度的需要，售后服務好、安裝調試及時、可靠并能及時提供備品備件的設備生產廠家，力求減少項目投資，最大限度地降低投資風險；投資項目主要工藝設備及儀器基本上采用國產設備，選用生產設備廠家具有國內一流技術裝備，企業管理科學達到國際認證標準要求。工藝裝備以專用設備為主，必須達到技術先進、性能可靠、性能價格比合理，使項目承辦單位能夠以合理的投資獲得生產高質量項目產品的生產設備；對生產設備進行合理配置，充分發揮各類設備的最佳技術水平；在滿足生產工藝要求的前提下，力求經濟合理；充分考慮設備的正常運轉費用，以保證在生產相關行業相同產品時，能夠保持最低的生產成本。

項目擬選購國內先進的關鍵工藝設備和國內外先進的檢測設備，預計購置安裝主要設備共計 78 臺（套），設備購置費 1332.17 萬元。

第七章

項目環境影響分析

創建綠色工廠，按照廠房集約化、原料無害化、生產潔凈化、廢物資源化、能源低碳化的原則分類創建綠色工廠。引導企業按照綠色工廠建設標準建造、改造和管理廠房，集約利用廠區。鼓勵企業使用清潔原料，對各種物料嚴格分選、分別堆放，避免污染。優先選用先進的清潔生產技術和高效末端治理裝備，推動水、氣、固體污染物資源化和無害化利用，降低廠界環境噪聲、振動以及污染物排放，營造良好的職業衛生環境。采用電熱聯供、電熱冷聯供等技術提高工廠一次能源利用率，設置余熱回收系統，有效利用工藝過程和設備產生的余（廢）熱。提高工廠清潔和可再生能源的使用比例，建設廠區光伏電站、儲能系統、智能微電網和能管中心。綠色發展、循環發展、低碳發展是相輔相成的，相互促進的，可構成一個有機整體。綠色化是發展的新要求和轉型主線，循環是提高資源效率的途徑，低碳是能源戰略調整的目標。從內涵看，綠色發展更為寬泛，涵蓋循環發展和低碳發展的核心內容，循環發展、低碳發展則是綠色發展的重要路徑和形式，因此，可以用綠色化來統一表述。

一、建設區域環境質量現狀

投資項目建設地點―項目建設地主要大氣污染物為二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根據當地環境監測部門連續 5.00 天監測數據顯示，項目建設區域監測到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳濃度較低，達到《環境空氣質量標準》Ⅱ級標準要求，未出現超標現象，環境空氣質量本底值較好。投資項目建設地點―項目建設地主要大氣污染物為二氧化硫、二氧化碳和 PM10，根據當地環境監測部門連續 5.00 天監測數據顯示，項目建設區域監測到的二氧化硫、PM10 和二氧化碳濃度較低，達到《環境空氣質量標準》Ⅱ級標準要求，未出現超標現象，環境空氣質量本底值較好。項目建設區域 CODcr、BOD5、氨氮值濃度均不超標，CODcr 質量指數在 0.43-0.50 之間，BOD5 質量指數在 0.29-0.32 之間，氨氮質量指數在 0.26-0.27 之間，硫化物未檢出，由此可見，項目建設區域地表水環境質量標準執行《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅲ類標準。

二、建設期環境保護

（一）建設期大氣環境影響防治對策

對施工場地、施工道路應適時灑水、清掃，在施工場地每天灑水抑塵作業四至五次，可使揚塵造成的 TSP 污染距離減小到 30.00 米以內范圍。

（二）建設期噪聲環境影響防治對策

項目建設承包單位應加強施工管理，合理安排施工作業時間，午間（12:00-14:00）及晚間（22:00-6:00）嚴禁高噪設備施工，降低人為噪聲，合理布局施工現場，嚴格按照施工噪聲管理的有關規定執行，在施工過程中，施工單位應嚴格執行《建筑施工場界噪聲限值》（GB12523）中的有關規定，避免施工噪聲擾民事件的發生。施工噪聲是居民特別敏感的污染源之一，根據目前的機械制造水平，它即不可避免又不能從根本上采取噪聲控制措施予以消除，只能通過加強施工產噪設備的管理，以減輕施工噪聲對周圍環境的影響；通過以上計算結果表明，在施工過程中高噪機械產生的噪聲影響范圍晝間為 45.00米-120.00 米、夜間為 140.00 米-350.00 米，項目所處位置為區域環境噪聲的Ⅱ類區

（三）建設期水環境影響防治對策

施工現場因地制宜建造沉淀池、隔油池等污水臨時處理設施，對含油量較高的施工機械沖洗水或懸浮物含量較高的其他施工廢水需經處理后方可排放；砂漿、石灰等廢液宜集中處理，干燥后與固體廢棄物一起處置。施工單位應設置臨時廁所等生活設施；施工人員生活所產生的少量生活廢水，主要污染物是：COD、氨氮、SS 等，生活廢水經

臨時化糞池處理，達到《污水綜合排放標準》（GB8978）Ⅱ級標準后排入附近的水體，對受納水體的水質影響較小。

（四）建設期固體廢棄物環境影響防治 對策

施工單位在開工前，應當與當地環境衛生行政主管部門簽訂環境衛生責任書，對施工過程中產生的渣土和各類建筑垃圾應當及時清理，保持施工現場整潔；在建設期間，應認真核實土石方量避免多余棄土，多余廢棄物和棄土必須及時清運，以免影響周圍環境。

（五）建設期生態環境保護措施

綠化不僅能夠改善和美化場區環境，而且植物葉莖還能阻滯和吸收大氣中的一氧化碳、二氧化硫等有害物質，樹木樹冠能夠阻擋、過濾吸附大氣中的粉塵，吸收并減弱噪聲聲能，草地的莖葉可以固定地面塵土飛揚；而且，認真做好綠化工作，對于防止...

第二篇：氫燃料電池車的工作原理-綠盾專業知識篇（xiexiebang推薦）

氫燃料電池車的工作原理-綠盾專業知識篇

在環境污染嚴重的當下，治理汽車尾氣早已經是一個浪尖上的討論話題，治理尾氣的各地政府也是出臺了各式各樣的治理政策，可以控制一些汽車尾氣的問題，但是還是不能治理根本問題，治理尾氣必須要用專業的技術讓車子恢復為原樣，這樣子做不僅可以治理好尾氣的問題還會讓車子的壽命延長。

當然現如今為了環保尋找新能源也是一個重要的問題，一下就是氫燃料電池車的一些介紹。

其實氫燃料電池車的工作原理就是：將氫氣送到燃料電池的陽極板（負極），經過催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子（質子）穿過質子交換膜，到達燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過質子交換膜的，這個電子，只能經外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產生電流。電子到達陰極板后，與氧原子和氫離子重新結合為水。

由于供應給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應氫，給陰極板供應空氣，并及時把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。燃料電池發出的電，經逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經傳動系統、驅動橋等帶動車輪轉動，就可使車輛在路上行駛。與傳統汽車相比，燃料電池車能量轉化效率高達60~80%，為內燃機的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車，氫燃料是完美的汽車能源！

氫燃料電池車的優勢毋庸置疑，劣勢也是顯而易見。隨著科技的進步，曾經困擾氫燃料電池發展的諸如安全性、氫燃料的貯存技術等問題已經逐步攻克并不斷完善，然而成本問題依然是阻礙氫燃料電池車發展的最大瓶頸。氫燃料電池的成本是普通汽油機的100倍，這個價格是市場所難以承受的。

據悉，這批氫燃料電池車，最大輸出功率高達60千瓦，燃料消耗僅為每百公里1.2公斤氫氣，大約相當于4升93號汽油。

英國政府將大力發展氫燃料電池汽車，計劃在2030年之前使英國氫燃料電池車保有量達到160萬輛，并在2050年之前使其市場占有率達到30%-50%。政府將從2015年起實現氫燃料電池汽車本土化生產，并自行研發相關技術，另外還將建設氫燃料補給站。

綠盾專家說過“很多時候不管什么東西或者方法都是有利也有弊的，不可能什么都會那么完美，但是有些事情做了以后才知道結果如何，在治理汽車尾氣的道路上中國要走很長一段路，在這個道路上堅持用綠色環保的方式一直走下去，定會有一片藍天?！?/p>

第三篇：燃料電池技術

燃料電池技術

發 展 動 態

北京天恒可持續發展研究所

2000年7月

目錄

為開發生物質燃料電池，ERC在中國建立合資企業.........................................................................3 通用電氣公司和PLUG POWER公司將提供住宅用燃料電池..........................................................3 燃料電池機車比傳統電氣化鐵路的經濟性更好嗎？...........................................................................3 09/15/98Texaco公司說：“傳統”石油公司將被淘汰。

休斯敦-據路透社報道，Texaco主席兼首席執行官Peter Bijur在出席在休斯敦召開的世界能源理事會第17次會議上發表這番評論說：“傳統石油公司的日子已經屈指可數了，其中一個原因是諸如燃料電池的先進技術不斷涌現?！薄拔蚁嘈盼覀冋谂c傳統石油公司共度最后時光”，Bijur說。他認為當前石油工業面臨的壓力來自于新的運輸技術，例如用燃料電池驅動運輸車輛，而不再使用汽油，以及那些據Bijur預計“將對自然資源加強控制”的國家。他預測，未來的石油公司提供更多的專業技術，而不是在新地方開采石油。Bijur說：“一個石油公司的價值將不再是其儲量的價值，而是其技術的價值。”

Energy Partners公司發布其第一個燃料電池組

Energy Partners公司最近向燃料電池研究開發市場介紹了其研制的NG2000型先進質子交換膜(PEM)燃料電池組，并向Virginia Tech公司提供了NG2000-20燃料電池組，這個電池組的功率為20千瓦，將安裝在混合動力汽車(HEV)上。Energy Partners公司的質子交換膜燃料電池技術和Virginia Tech公司的混合動力汽車將參加1999年6月美國能源部的未來汽車的挑戰展示會。該燃料電池公司還宣布將提供5千瓦、10千瓦和20千瓦的型號以滿足燃料電池測試、開發和示范項目的需求。Energy Partners公司希望在明年早些時候推出新型的NG2000可變燃料電池組。(BUSINESS WIRE: 10/15)

Edison Technology Solutions對燃料電池與燃氣輪機聯合發電系統進行示范 洛杉磯-Edison Technology Solutions是Edison國際公司的一個下屬單位，4 也是南加利福尼亞Edison公司的母公司。上個星期三，該公司宣布他們研究開發成功功率為250千瓦的聯合發電站。公司說這個發電站將把燃料電池和燃氣輪機結合在一起。這種發電站的成本比單純的燃料電池系統低，而效率是單純的微型燃氣輪機的兩倍。Edison Technology公司總裁Vikram Budhraja在說明中說：“最根本的改變在于發電過程，原有的規模效益被制造效益取代?！彼€說，由于效率提高意味著燃料成本降低并能夠防止價格波動，同時排放減少將減輕當地的關注程度，小規模的發電站將能夠吸引大批的用戶。該公司宣布第一個發電站由200千瓦增壓固體氧氣燃料電池和50千瓦使用天然氣為燃料的燃氣輪機組成，并將于1999年中期安裝在加利福尼亞大學。(C)Reuters Limited 1998.東芝和UTC聯合開發燃料電池技術

東芝公司將與美國的聯合技術公司(UTC)合作開發用于電動汽車的小型燃料電池。這兩個公司已經在美國建立了合資企業，并希望在2003年以前能夠實現商業化。新公司為國際燃料電池公司，其90%的股份由飛機零部件制造商UTS掌握，其余部分由東芝公司掌握。兩公司宣布這個建于康涅狄格州的合資企業在2000年以前將開發功率為50千瓦的小型節能燃料電池。東芝公司和UTC已經合作開發了用作工廠或辦公樓發電機的200千瓦燃料電池。早時候的公司還為美國國家航空和宇宙航行局提供了航天飛機上使用的燃料電池。東芝公司說未來10年內燃料電池驅動汽車市場的年銷售額預計將達到8,000億日元(55億美元)。據稱，新型燃料電池的效率為汽油發動機的兩倍。(ASIA PULSE: 8/2)

福特、Ballard和戴姆勒-奔馳成立新合資公司

福特、Ballard和戴姆勒-奔馳三家公司公布了其聯合企業的新名稱和標志，這個聯合企業將為燃料電池汽車的汽車開發動力傳動系統。去年4月，福特、Ballard動力系統和戴姆勒宣布建立全球聯盟，旨在成為在全世界范圍內領先的燃料電池驅動轎車、卡車和大客車的動力傳動系統和配件的生產商，Ecostar是 5 那時建立的兩個企業之一。新的合作企業將為電池驅動和混合動力汽車開發先進的電力驅動系統，以及非汽車方面應用，如固定式的發電站。公司宣布他們的目標是建立生產這些配件的基地并最終實現商業化生產。福特是Ecostar公司的主要持股人，而Ballard擁有21%的股份，戴姆勒-奔馳擁有17%。DDB燃料電池發電機GmbH公司是合資企業中的第二個，主要持股人是戴姆勒-奔馳公司，而Ballard和福特分別擁有27%和22%的股份。DDB公司負責開發燃料電池系統。福特、Ballard和戴姆勒-奔馳三家公司一共已經為聯盟投資超過7億美元，其中福特公司投入4.2億美元的現金、技術和資產。該公司宣布其目標為在2004年之前使燃料電池動力系能夠支持燃料電池汽車的商業化生產。(FORD RELEASE: 8/6)

殼牌公司計劃開發氫技術

殼牌(英國)有限公司的主席兼首席執行官Chris Fay說，殼牌(英國)有限公司支持對氫作為運輸燃料的開發，并已經決定投入資金對氫驅動汽車技術進行研究。Chris Fay 說：“殼牌公司已經與其它公司合作建立了專門研究氫生產和新型燃料電池技術的發展機會的氫經濟研究小組?！彼€說：“我們相信氫燃料電池驅動的汽車很可能會在2005年之前進入歐洲和美國的汽車市場”?！霸跉づ乒荆覀兇_信，氫與液化氣類似，代表著明天的燃料?！钡聡鴮汃R汽車公司也同意殼牌在支持氫作為替代推進系統的首選燃料的立場。寶馬公司已經示范了一個自動化加注高度冷卻液氫的加油站。ZEVCO 報紙評論說：“殼牌石油公司正在開始其應用于運輸行業的氫氣供應和銷售的業務?！薄斑@標志著氫不再僅僅是一種工業氣體，也將成為(運輸)燃料，而且隨著生產成本降低，大規模生產也將呼之欲出。”(HART'S EUROPEAN FUELS NEWS: 8/5)

殼牌公司和戴姆勒-奔馳汽車公司聯合研究氫驅動電動汽車

殼牌公司最近宣布將與戴姆勒-奔馳公司的一個子公司合作開發新一代氫燃料汽 6 車。殼牌公司希望利用DDB燃料電池發電機GmbH 中采用的燃料電池新技術把氫氣轉化為電能并用于未來的電動汽車中。這兩個公司在聲明中說：“結果將是汽車既具有燃料電池動力所帶來的環保優勢，又能夠方便地在已有的加油站中添加燃料?！睔づ乒菊谠囼灠袲DB燃料電池與本公司的可以把液體燃料轉化為富氫氣體的催化劑部分氧化技術相結合。殼牌公司相信燃料電池可以象汽油和柴油一樣驅動發動機，而且排放和噪音都很小。殼牌公司說：“戴姆勒-奔馳公司已經開發了使用車載氫氣為燃料的汽車和使用在汽車內部甲醇轉化的氫氣為燃料的汽車?！?REUTERS: 8/17)

美國通用汽車公司與Ballard動力系統公司簽訂協議

作為正在進行的燃料電池驅動電動汽車的研究開發項目的一部分，通用汽車公司最近為Ballard動力系統公司提供了價值70萬美元的協議。Ballard公司總裁Firoz Rasul 說：“Ballard公司珍視與通用汽車公司目前的關系，購買燃料電池測試設備和相關服務表明通用汽車公司對燃料電池汽車的一貫興趣和貢獻?！盉allard公司的燃料電池可以把天然氣、甲醇或氫燃料在不經過燃燒的情況下轉化為電能，在過程中不產生任何污染排放。(BALLARD RELEASE: 8/14)

電力公司建設歐洲第一座質子交換膜燃料電池發電站

四個德國電力公司和一個法國電力公司將于明年在德國柏林建設歐洲第一個質子交換膜燃料電池發電站。這座250千瓦的發電站將在1999年下半年安裝，并預計在安裝另一套熱電聯產設備后馬上開始發電。發電站將由法國GEC Alsthom公司的德國子公司Alstom Energietechnik建設和安裝，法國GEC Alsthom公司在今年早些時候與Ballard發電系統公司建立了伙伴關系。另外，漢堡的HEW公司，漢諾威的PreussenElektra公司，柏林的VEAG公司和Bewag公司，法國巴黎的Electricite公司也將參加這個項目。這個投資417萬美元的項目將建在原東德所屬柏林的Treptowq區的一個熱力發電站旁邊。根據HEW公司提供的信息，歐盟將負擔項目總投資額的40%。Bewag公司說在歐洲其它 地區也將建設燃料電池發電站。這個公司說，五個電力公司將“鼓勵在示范項目框架內的燃料電池開發”，在柏林的這個項目是多公司合作研究的第一個項目。(HYDROGEN & FUEL CELL LETTER: SEPTEMBER 1998)

NABI將引進燃料電池公共汽車

北美公共汽車工業(NABI)宣布其將在明年向公眾展示新一代用先進材料建造并由天然氣燃料電池驅動的輕型公共汽車。預計于明年5月在美國面世的燃料電池公共汽車將包括長度為40英尺的低頂公共汽車、45英尺長的長途汽車，和長度為30英尺的低頂混合動力公共汽車，這些型號都由使用壓縮天然氣為燃料的燃料電池來驅動。(NATURAL GAS FUELS: SEPTEMBER 1998)

燃料電池汽車－下一代 競賽正在繼續。全世界的汽車生產商都在開發無污染排放的新型發動機。燃料電池發動機技術看起來處于領先地位。美國通用汽車公司的全球替代推進中心主任Byron McCormick說：“在所有技術之中，燃料電池汽車看起來是最有發展前途的，很有可能成為下一代批量生產的汽車?！贝髂防?奔馳汽車公司和通用汽車公司的燃料電池汽車都使用液體甲醇為燃料，把甲醇轉化為氫氣并通過燃料電池發電來驅動汽車。另外，兩種汽車都有車載制氫設備和電池。豐田汽車公司及其競爭對手本田汽車公司都計劃在2003年之前把燃料電池汽車投放市場。汽車生產商一致認為氫燃料電池汽車的性能與傳統汽車近似，但是效率更高，而且沒有污染排放。但是，燃料電池的成功將取決于其成本。戴姆勒-奔馳汽車公司的發言人說：“我們的目標是在2004年能夠把成本可以與柴油機汽車相競爭的燃料電池汽車商業化。我們發現消費者不愿意為環保原因而支付額外費用，他們的決定取決于成本?！?REUTERS: 9/17)

日本公司開發燃料電池汽車

利于環保的先進技術汽車的未來應該包括燃料電池，尤其是當燃料電池變得更小、效率更高時。世界上的汽車制造商準備最早在2004年推出燃料電池汽車，8 日本Asahi 化學工業公司和日產汽車公司取得的技術進步將使燃料電池汽車成為現實。燃料電池汽車技術所面臨的挑戰包括尺寸和效率。一般來說，當燃料電池的尺寸縮小到適合于汽車時，其動力輸出只有汽油發動機的一半。Asahi化學工業公司與Dow化學公司合作，已經開發出一種方法能夠把燃料電池的單位體積發電功率提高一倍。這種技術利用了改進的電極材料，而且對單個電池的測試表明一個小的電池組可以提供與傳統汽油發動機相等的動力。日產汽車公司開發了一種當置于電極之間可以加快燃料電池內化學反應的特殊聚合膜。這種膜幾乎可以把氫離子的運動速度提高一倍，這樣就可以把燃料電池的總體尺寸降低，而又不犧牲動力輸出。另外，Asahi化學工業公司與Noguchi研究所合作已經發現了解決一氧化碳雜質問題的辦法，即使一氧化碳的濃度只有100ppm，燃料電池動力輸出也會降低一半。公司已經開發成功了可以把用于發電的氫氣中一氧化碳雜質完全消除的特殊催化劑。(ASIA PULSE: 9/24)

Medis El公司將獲得燃料電池技術

Medis El有限公司最近宣布其子公司將從兩個以色列科學家那里獲得極其先進的用于移動電話、傳呼設備和計算機、并最終能夠應用于汽車的燃料電池技術。如果一切順利，這兩個發明家及其助手將獲得Medis El有限公司這家子公司的30%股份。發明者之一，Mikhael Khidekel在前蘇聯開發并生產了高導電性聚合體(HECP)。他還開發了一種新型的據稱延展性極好的高導電性聚合體,使用這種材料可以降低燃料電池中電極設計和生產的重量和體積。Medis El公司說，另一個發明者Gannady Finkelstein開發了可以大幅度降低鉑涂層材料但又能夠保持高質量的燃料電池電極電鍍過程。公司表示要采用其在以色列航空工業(IAI)開發的航天密封技術方面的科學知識來解決燃料電池泄漏的問題。燃料電池將在Medis El公司的主要持股人以色列航空工業擁有的工廠進行開發。Medis El公司主席Robert Lifton說：“為開發應用于電動汽車、家庭和其它用途的燃料電池已經投入了上億美元，我們相信Khidekel教授和Finkelstein工程師開發的高導電性聚合體和先進的電鍍技術加上Medis El公司的自身能力將有助 于燃料電池在所有這些方面應用的發展?！?聯系人: Robert Lifton, Medis El, 電話：212-935-8484.(MEDIS EL RELEASE: 9/28)

APCI公司和HCI公司開發氫氣加油站

氣體產品和化學有限公司(APCI)與氫氣開發有限公司(HCI)合作，為芝加哥的燃料電池公共汽車示范項目設計并建設了氫氣加油站。這個燃料添加系統包括接收、儲存、壓縮和氣化液氫的燃料準備系統和用于向公共汽車上的合成燃料箱添加氣體氫氣的傳遞系統。為盡可能地降低泄漏，在可能的情況下使用焊管系統取代螺紋連接系統。操作人員選擇盡可能高的加注壓力，而且加注系統要確保不能夠超過燃料箱的壓力和溫度限制。這種系統還具有許多自動的超壓關閉開關和減壓閥門。為確保公共汽車不發生移動，輪胎要固定在凹槽中，而且司機必須拉緊汽車的手剎車。如果其它系統不能夠保持汽車固定，脫逃雙重關閉裝置可以作為一種安全措施。到目前為止，加油站在示范期間運行良好。項目中的所有三輛公共汽車都可以在15分鐘內完成燃料添加。聯系人: APCI, 電話：610-481-8336.(THE CLEAN FUELS REPORT: SEPTEMBER 1998)

通用汽車公司向公眾展示燃料電池驅動的面包車

通用汽車公司在上周的巴黎汽車展上展示了燃料電池版的Zafira面包車，這表明其已經進入了燃料電池載客汽車市場。致力于燃料電池技術商業化的獨立非盈利組織Fuel Cells 2000的執行主任Bob Rose說：“我們為通用汽車公司的最新成果向他們表示祝賀?！蓖ㄓ闷嚬疽呀浽谌剂想姵赜糜谶\輸用途進行了幾十年的工作。但是Zafira面包車使這一概念成為入門關注的焦點。這輛由通用汽車公司在歐洲的子公司歐寶公司生產的面包車由以甲醇轉化的氫氣為燃料的50千瓦質子交換膜燃料電池驅動。通用汽車公司稱這輛車“幾乎完全不排放氮氧化物，二氧化碳排放量只相當于汽油發動機的一半”。而且，通用公司還稱這輛燃料電池汽車的駕駛范圍與常規汽車相似。Rose說：“在燃料電池汽車尚處于發展階段時，通用汽車公司加入到載客汽車競賽令人興奮，而且意義重大，也使人確信燃料電池汽車是下一代汽車的有力競爭者。”通用汽車公司稱，他們計劃在2004年前完成可以商業化的燃料電池汽車。聯系人：Fuel Cells 2000, 電話：202-785-9620，傳

真

：

202-785-9529，網

址

：

http://www.tmdps.cn.(FUEL CELLS 2000 RELEASE: 10/1)

豐田汽車公司和戴姆勒-奔馳汽車公司討論環境問題

據來自東京的消息，日本豐田汽車公司和德國戴姆勒-奔馳汽車公司將就合作開發下一代有利于環保的汽車和零配件回收技術進行談判。這將是豐田公司和戴姆勒-奔馳公司首次建立這種關系。自8月份來說，兩家汽車公司已經在德國和日本進行了工作級會談。根據日本的消息，兩家公司在環境問題將是引導未來全球汽車市場的決定因素方面持有一致意見。預計這項運動將有助于為汽車生產建立與環境相關的技術的全球標準。兩家公司研究了讓通用汽車公司加入協議的計劃。通用汽車公司和豐田汽車公司已經聯合開發了電動汽車的電池充電裝置。但是有消息稱，通用公司加入改協議的計劃已經被取消了。豐田公司已經開始批量生產利于環保的混合動力電動汽車和低排放直燃汽油發動機。戴姆勒-奔馳公司正在與福特汽車公司聯合開發下一代燃料電池電動汽車，這將使戴姆勒-奔馳公司與豐田公司進行直接競爭。(KYODO: 10/8)

H Power公司從NIST獲得316萬美元資金

H Power公司最近宣布其從商業部下屬的國家標準和技術研究所(NIST)獲得316萬美元資金，用于H Power公司及其合資伙伴Epyx/Arthur D.Little 有限公司進行的以丙烷為燃料的燃料電池動力系統項目。H Power公司首席執行官H.Frank Gibbard說：“我們非常高興國家標準和技術研究所能夠認識到我們的建議可以應用于很多用途，并作出回應?！?“在國家標準和技術研究所的先進技術計劃下，H Power公司和Epyx/Arthur D.Little 有限公司將開發以廉價并容易獲得的丙烷為燃料驅動燃料電池的技術。這項技術將使燃料電池在通訊后備電源方面及其它工業或生活用途完全實現商業化。”為替代通訊應用中的充電電池和其它動力來源，H Power公司要制造尺寸與谷物箱相近的燃料電池，重量僅14磅。以丙烷為燃料的燃料電池的使用壽命預計是相同重量的電池的4倍。公司希望燃料電池在通訊行業中的成功可以帶動燃料電池在其它方面的應用，包括緊急動力設備、小型海陸車輛推進系統和手提式發電機。(H POWER RELEASE: 11 10/8)

通用汽車公司可以使用卡迪拉克汽車作為燃料電池平臺

通用汽車公司最近宣布其正計劃使用其豪華汽車－卡迪拉克牌轎車來開發技術先進而且有利于環保的動力系統。燃料電池驅動的發動機是被考慮的先進技術之一。公司希望卡迪拉克可以率先成為環保型汽車。通用公司稱其正在向對成本不很關心的消費者介紹可以降低對汽油的依賴程度的高技術發動機。通用公司認為卡迪拉克汽車的購買者與通用公司其它品牌汽車的購買者相比，對價格比較不敏感。另外，公司相信卡迪拉克汽車的購買者將愿意為成為第一批使用不對環境產生危害的先進技術而支付稍多的費用。燃料電池把氫氣轉化為電能來驅動汽車，而水蒸汽是唯一的副產品。(EV WORLD: 10/14)

日本日產汽車公司計劃在2005年以前實現燃料電池汽車商業化

日產汽車公司最近宣布其計劃在2003年到2005年間開始銷售以甲醇為燃料的小型燃料電池驅動的汽車。燃料電池由加拿大的Ballard動力系統公司開發。(ASIA PULSE: 9/2)

倫敦展示新型燃料電池出租汽車

Zevco公司制造的氫燃料出租汽車采用了Zevco公司的子公司Elenco公司為有人駕駛太空應用開發的技術。原型車由通過混合空氣中的氧氣和車載壓縮燃料箱中的氫氣來工作的燃料電池來驅動。(FINANCIAL TIMES: 7/30)12

第四篇：燃料電池的發電技術

新型材料及其應用論文--《燃料電池發電技術》

燃料電池發電技術

摘要：概述了燃料電池的原理和分類，以及他們的反應原理及技術和燃料電池發電技術做了初步介紹。

關鍵詞：燃料電池，發電

引言：隨著社會經濟的高速發展，人們對能源的依賴越來越嚴重，而生存環境的持續惡化又催促人們不斷尋求清潔能源。燃料電池由于其環保性和高效性被譽為繼火力發電、水力發電、核電之后的第四代發電技術，越來越多的國家和地區投入更多的資金對其進行研究并使其產業化。

一：燃料電池簡介

燃料電池（Fuel cell），是一種使用燃料進行化學反應產生電力的裝置，最早于1839年由英國的Grove所發明。最常見是以氫氧為燃料的質子交換膜燃料電池，由于燃料價格便宜，加上對人體無化學危險、對環境無害，發電后產生純水和熱，20世紀60年代應用在美國軍方，后于1965年應用于美國雙子星座5號飛船?，F在也有一些筆記型電腦開始研究使用燃料電池。但由于產生的電量太小，且無法瞬間提供大量電能，只能用于平穩供電上。

燃料電池其原理：它是一種電化學裝置，其組成與一般電池相同。其單體電池是由正負兩個電極(負極即燃料電極和正極即氧化劑電極)以及電解質組成。不同的是一般電池的活性物質貯存在電池內部，因此，限制了電池容量。而燃料電池的正、負極本身不包含活性物質，只是個催化轉換元件。因此燃料電池是名符其實的把化學能轉化為電能的能量轉換機器。電池工作時，燃料和氧化劑由外部供給，進行反應。原則上只要反應物不斷輸入，反應產物不斷排除，燃料電池就能連續地發電。這里以氫-氧燃料電池為例來說明燃料電池

氫-氧燃料電池反應原理 這個反映是電觧水的逆過程。電極應為： 負極：H2 +2OH-→2H2O +2e-

正極：1/2O2 +H2O+ 2e-→2OH-

電池反應：H2 +1/2O2==H2O

圖1 燃料電池工作原理示意圖 燃料電池的類型：

堿性燃料電池（AFC）——采用氫氧化鉀溶液作為電解液。

質子交換膜燃料電池（PEMFC）——采用極薄的塑料薄膜作為其電解質。

磷酸燃料電池（PAFC）——采用200℃高溫下的磷酸作為其電解質。

熔融碳酸燃料電池（MCFC）

固態氧燃料電池（SOFC）——采用固態電解質

二：燃料電池發電系統

燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能，直接轉化為電能的裝置。當源源不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑時，它可以連續發電。

燃料電池發電是在一定條件下使H2、天然氣和煤氣（主要是H2）與氧化劑（空氣中的O2）發生化學反應，將化學能直接轉換為電能和熱能的過程。與常規電池的不同之處在于：只要有燃料和氧化劑供給，就會有持續不斷的電力輸出。與常規的火力發電不同，它不受卡諾循環（由兩個絕熱過程和兩個等溫過程構成的循環過程）的限制，能量轉換效率高。燃料電池除可發電外，還可作為電動汽車的電源。在對眾多的蓄電池以及一次電源的研究以及應 新型材料及其應用論文--《燃料電池發電技術》

用中發現：質子交換膜燃料電池（PEMFC）作為一種不經過燃燒直接以電化學反應連續地把燃料和氧化劑中的化學能直接轉換成電能的發電裝置，具有能量轉換效率高（一般都在40-50％，而內燃機僅為18％-24％）、無污染、啟動快、電池壽命長、比功率、比能量高等優點。

1.磷酸燃料電池(PAFC)發電技術

磷酸型燃料電池由多節單電池按壓濾機方式組裝以構成電池組。

堿性燃料電池在載人航天飛行中的成功應用，證明了按電化學方式直接將化學能轉化為電能的燃料電池的高效與可靠性，為提高能源的利用效率，人們希望將這種高效發電方式用于地面發電。

以磷酸為電解質的磷酸型氫氧燃料電池首先取得突破。至今，其技術獲得了高度發展，已進行了規模為11000kW~4500kW的電站試驗，定型產品PC25(200kW)已投放市場，有數百臺這種電站在世界各地運行，運行試驗證明，這種燃料電池分散電站的運行高度可靠，可作為不間斷電源應用，其熱電效率達40%，熱電聯產時其燃料的利用率達60% ~70%。

圖2 PAFC的反應原理

目前氫的貯存與運輸均有不少技術問題需待解決，各國正在積極進行攻關研究一旦這一系列的技術問題得到解決，燃料電池就可利用由太陽能，核能等發出的電來電解水所制備出的氫作為燃料。

在以礦物燃料為原始燃料時，則需經化學轉化的過程，例如煤的氣化，天然氣或汽油的蒸氣轉化等，通過這些方法將礦物燃料先轉化為富氫氣體，才可以送入電池作為燃料電池的燃料。

磷酸燃料電池的輸出為直流電，而大部分用戶的電器均使用交流電，因此，需要把燃料電池輸出的直流電經逆變器轉換成交流電后再提供給用戶使用。磷酸燃料電池的內阻較常規化學電源如鉛酸蓄電池大，所以，當輸出電流變化時它的工作電壓變化幅度大，為解決這一問題，常在燃料電池的輸出和逆變器之間加一個振蕩變流器(chopper)，它的功能是升壓或降，以確保供給用戶電力的工作電壓維持恒定。

燃料電池應是一個能夠自動運行的發電廠，因此，對于磷酸燃料電池來說，其氧化劑的供應，電池廢熱的排出，反應生成水的回收等均需進行控制與管理，再加上還需對電力輸出逆變進行控制與管理等，所有這些必須齊備才能構成一個完整的燃料電池系統。

新型材料及其應用論文--《燃料電池發電技術》

圖3 磷酸燃料電池系統方框圖 2.質子交換膜燃料電池(PEMFC)發電技術

質子交換膜燃料電池(PEMFC)由若干單電池串聯而成，單電池由表面涂有催化劑的多孔陽極

多孔陰極和置于二者之間的固體聚合物電解質構成。其工作原理如圖4所示，當分別向陽極和陰極供給氫氣與氧氣時，進入多孔陽極的氫原子在催化劑作用下被離化為氫離子和電子，氫離子經由電解質轉移到陰極，電子經外電路負載流向陰極，氫離子與陰極的氧原子及電子結合成水分子，因此 PEMFC的電化學反應為：

圖4 PEMFC的反應原理

(1)原料來源廣泛，通過對石油，天燃氣，煤炭還有沼氣，甲醇，水植物等加工取得，來之不盡，取之不竭。

(2)無污染，因沒有燃燒過程，不排放有害氣體，它的排出物是氫氧結合的純水。(3)無燥音，其發電過程是電化學反應過程，沒有機械運動，所以沒有噪音。(4)能源轉換效率高，因其工作溫度低，能耗少，能源轉換效率理論上可高達。

欲使PEMFC依負荷的變化，長時間穩定的向負載提供電能，必須給電池組配置以下4個功能單元，即燃料及氧化劑貯存與供給單元，電池濕度，溫度調節單元，功率變換單元及系統控制單元等，這樣，方能構成一個實用化的，完整的PEMFC發電系統。如圖5

圖5 質子交換膜燃料電池發電系統示意圖

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3.熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)發電技術

熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)以堿金屬（Li﹑Na﹑K）的熔融碳酸鹽為電解質，富氫燃料天然氣甲烷煤氣等轉化而成為燃料，氧氣空氣加CO2為氧化劑，工作溫度約為650℃，余熱利用價值高，點催化劑以鎳為主，無需使用貴金屬，發電效率高。MCFC的反應原理如圖

圖6 MCFC的反應原理

MCFC單電池是由陰極、電解質、電解質隔膜和陽極組成，若組成電池堆，則還需要雙極板、集流器、氣泡屏等組件，其中，隔膜是MCFC的核心部件，必須強度高、耐高溫熔鹽腐蝕、浸入熔鹽電解質后能夠阻擋氣體通過，并且有良好的離子導電性能（MCFC的導電離子是CO32-).通過對多種材料的篩選和多年的研究，目前已普遍采用偏鋁酸鋰來制備MCFC隔膜。

美國從1976年開始開發MCFC，主要的開商有能源研究所(Energy Research Corporation，ERC)和MC Power公司，ERC在1991至1994年間先后完成了25 kW、70 kW、125 kW電池組的試驗，并于1996年建成了世界上功率最大的2MW MCFC電站，直接燃用脫硫后的天然氣。2000年，ERC設計的單電池堆出力達到250 kW并進入商業化。2005年，兆瓦級的MCFC進入商業化。日本從1981年開始研究MCFC，并于1987年研究成功10 kW MCFC發電設備，1997年1MW MCFC電站在日本川越火電廠投運。日立公司2000年開發出1 MW MCFC發電裝置。東芝公司開發出低成本的10 kW MCFC發電裝置。此外，荷蘭、德國、意大利、韓國等國家也于20世紀90年代建成相關的試驗電站。我國于1991年由原電力工業部哈爾濱電站成套設備研究所研制出由7個MCFC單電池組成的電池組，上海交通大學和大連化學物理研究所都于2001年完成了1 kwMCFC電站的試驗。

MCFC試驗電站的建成和運行為MCFC商業化提供了豐富的經驗，各國的科學家正在研究改進MCFC的關鍵材料和技術應用。

MCFC工作溫度高，余熱利用價值高，可以與煤氣化聯合循環結合組成高效的潔凈煤發電技術。

4.固體氧化物燃料電池

同體氧化物燃料電池(SOFC)以固態氧化釔、氧化鋯為電解質，天然氣、氣化煤氣、碳氫化合物為燃料，氧氣為氧化劑。固態氧化釔、氧化鋯電解質在高溫下有很強的離子傳導功能，能夠傳導02～，電解質將電池分隔為燃料極(陽極)和空氣極(陰極)。氧分子在空氣極得到電子，被還原成02～，然后通過電解質傳輸到陽極，在陽極與氫氣(或一氧化碳)發生反應。生成水(或二氧化碳)和電子。在迄今為止人類所發明的能源轉化方式中，SOFC的轉換效率是最高的，其反應原理如圖

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圖7 SOFC的反應原理

從原理與結構上講，固體氧化物燃料電池是一種理想的燃料電池，它不但具有其他燃料電池高效，環境友好的優點，而且還具有以下突出優點

固體氧化物燃料電池是全固體結構，無使用液體電解質帶來的腐蝕和電解液流失問題，可望實現長壽命運行，固體氧化物燃料電池在800~1000 下工作，不但電催化劑無需采用貴金屬，而且還可直接采用天然氣，煤氣和碳氫化合物作燃料，簡化了電池系統，固體氧化物燃料電池排出的高質量余熱可與燃氣，蒸汽輪機等構成聯合循環發電系統，會大大提高總發電效率。

圖8 100kw SOFC系統示意圖

固體氧化物燃料電池技術的難點也源于它的高工作溫度，電池的關鍵部件陽極隔膜，陰極和聯結材料等在電池的工作條件下必須具備化學與熱的相容性，即在電池工作條件下，電 新型材料及其應用論文--《燃料電池發電技術》

池構成材料間不但不能發生化學反應，而且其熱膨脹系數也應相互匹配。

固體氧化物燃料電池最適宜的用途是與煤氣化和燃氣，蒸汽輪機構成聯合循環發電系統，建造中心電站或分散式電站，這樣既能提高能源利用率，又可消除對環境的污染。

三：燃料電池發電的應用前景

目前，美國、加拿大、日本、韓國以及歐洲的很多國家都把燃料電池發電技術提高到事關“國家能源安全”的戰略高度，投入大量資金予以資助和研發。我國是能源消耗大國，以煤和石油為主，能源利用率低，污染嚴重；同時，近年來我國由于自然災害或人為因素導致的大面積停電事故，給社會和經濟造成巨大損失。如果在電網中有許多分布式電源在供電，則供電的可靠性和供電質量將會大大改善。分布式電源作為我國大電網的有效補充，如果能夠得到較快的發展，電網抵御各種災害的能力將會有很大提高。隨著國民經濟的發展，備用電源需求日益增大，如移動通信機站、軍用移動指揮系統、野外醫療中心、固定或移動辦公設施等的備用電源，需要配備技術性和經濟性好的備用電源，而燃料電池中的PEMFC剛好能實現這個功能。從燃料電池發展的研究現狀來看，我國在燃料電池發電方面的技術與發達國家如美國、加拿大、日本等相距甚遠。我國要發展燃料電池技術，需要引進、消化及吸收國外先進技術，加快完成技術革新。

四：結束語

燃料電池作為高效、清潔、友好的新能源技術，已經得到越來越多國家的重視，掌握清潔高效的發電技術對國家能源和安全具有重要的戰略意義，而燃料電池正是高效環保的發電技術之一。隨著我國西氣東送、天然氣管網的不斷完善，對電網可靠性和穩定性要求的不斷提高，以及對環保要求的不斷提高，燃料電池會起到越來越重要的作用。

參考文獻：

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《燃料電池發電》．節能．1999

第五篇：微生物燃料電池講稿

大家好，大家一想到細菌可能會覺得不舒服，但是隨著生物技術的發展表明，這些小家伙對我們是分外友好的，比如我今天展示的主題是關于微生物發電方面，即利用微生物將有機物中的化學燃料能直接轉化成電能。大量研究證明，微生物發電是很有潛力的。

這是我今天展示的四個部分，首先是細菌發電的技術原理，（以電池為例）

一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化成電能的裝置。其基本工作原理是：在陽極室厭氧環境下，有機物在微生物作用下分解并釋放出電子和質子，電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和陽極之間進行有效傳遞，并通過外電路傳遞到陰極形成電流，而質子通過質子交換膜傳遞到陰極，氧化劑(一般為氧氣)在陰極得到電子被還原與質子結合成水。

與其他類型燃料電池類似，微生物燃料電池的基本結構為陰極池和陽極池。根據陰極池結構的不同，MFC 可分為單池型和雙池型2 類;根據電池中是否使用質子交換膜,也可分為有膜型和無膜型2 類;根據電子傳遞方式的不同，又可分為直接型和間接型2 類。（其中單池型MFC 由于其陰極氧化劑直接為空氣，因而無需盛裝溶液的容器;無膜型燃料電池則是利用陰極材料具有部分防空氣滲透的作用而省略了質子交換膜。直接型MFC 采用的產電細菌具有將氧化產生的電子傳遞到陽極的能力。）

這張圖是傳統微生物燃料電池的結構圖，這一張圖上大家可以看到細菌在這個流程中的作用。

但是細菌并不是只有靠著電極才可以發電，但是科學家發現有些可以產生電流的細胞如地桿菌在細胞外長有長長的、纖細的絲。試驗證明細菌的這些細長的絲是它們純天然的“電線”，實現細菌遠距離發電。

常見產生電流的菌種：希瓦氏菌，鐵還原紅育菌，硫還原泥土桿菌

這種電池的原料廣泛，可以是糖類，包括葡萄糖以及果糖、蔗糖，甚至從木頭和稻草中提取出來的含糖副產品的木糖等，都可以充當細菌發電的原料。細菌發電所用的糖完全可以用諸如鋸末、桔稈、落葉等廢有機物的水解物來替代，也可以利用分解化學工業廢物如無用聚合物來發電。

重金屬，利用重金屬做為原料，是指利用一種能去除地下鈾污染物的細菌來發電?？茖W家們破解了這種能吞噬金屬的地下細菌的基因圖譜，稱它有100多個基因能夠使金屬發生化學變化，使之產生電能。這種地下細菌的基因組中有100個或更多的基因，能編碼不同的C型細胞色素，還具有能來回移動電子的蛋白質。這種細菌能在深層地下水中產生電能，這比先前預計的清潔環境的用處更大。

有機污水，利用生活污水發電設備也可以發電，它是利用在淡水池塘中常見的一種細菌來連續發電的。這種細菌不僅能分解有機污染物，而且還能抵抗多種惡劣環境。節省能源，有利環保?？茖W家說，利用這種污水發電機，將會有那么一天，能使從馬桶沖下去的穢物成為家中照明用電的來源。

啤酒廢料，在中國和泰國曾經有過把稻谷和甘蔗的廢料制造成能源的案例。同樣的程序或許可以用于開發釀酒的廢料，而且制造的能源還能用于釀酒。釀造啤酒消耗的能源很多，先要用熱水和蒸氣煮原料，然后用電使其冷卻。濕谷物和廢水倒入酵桶中，發酵桶裝了可以分解有機化合物的細菌，這樣就可以制造沼氣，然后把發酵桶中產生的沼氣和干煤泥用于燒水和生產高壓力的蒸氣，而這又能推動渦輪發電。

接下來是發展歷史，1786年，意大利醫生及物理學家伽凡尼在青蛙腿上發現了“動物電” , 從而把電與代謝過程聯系了起來。

1910年英國植物學家馬克?皮特首先發現有幾種細菌的培養液能夠產生電流。于是他以鉑作電極，放進大腸桿菌或普通酵母菌的培養液里，成功地制造出世界上第一個細菌電池。波特爾直覺地認識到, 這種微生物燃料電池的電子是由微生物的食物降解產生的。他無法用當時僅僅屬于想象的代謝過程的生化原理來解釋他的實驗結果。但當時的科學界并沒有因此而畏縮不前。后來, 微生物學家和酶學象南明了細菌中的酶是如何氧化其食物的。那時波特爾的微生物燃料電池己基本被遺忘了。

1913年，劍橋大學的柯恩復活了波特爾的思想。他記述了微生物燃料電池的電池組產生3 5伏以上電壓的情況。

本世紀六十年代，美國國象航空和航天管理局曾支持許多生物電的研究計劃, 如把有機垃圾轉化為電流的方法。

直到宇航世紀的來臨和出現一石油圓乏, 才重新引起對這一課題的注意。1984年，美國科學家設計出一種太空飛船使用的細菌電池，其電極的活性物質是宇航員的尿液和活細菌。不過，那時的細菌電池放電效率較低。

2002年后，隨著直接將電子傳遞給固體電子受體的菌種的發現，人們發明了無需使用電子傳遞中間體的微生物電池，其中所使用的菌種可以將電子直接傳遞給電極。

MFC技術的應用前景正在不斷拓展中。例如，將MFC陽極插入海底(河底、湖底)沉積物中,陰極置于臨近海水中，則可收集到天然的、由微生物代謝產生的海底電流,這可為各類海洋監測儀器提供電源.此外，MFC技術還可用于生物修復,例如在有高濃度有機物污染的地點(如石油污染),可置入MFC陽極完成對有機物的氧化。

應用領域，替代能源，隨著工業經濟的發展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和對自然資源無節制地大規模開采，全球能源消費急劇增加。這不僅使世界能源供應面臨嚴重危機，而且二氧化碳的過度排放導致全球氣候變暖，對人類社會的可持續發展構成嚴峻挑戰。微生物發電細菌工藝也會產生二氧化碳等對空氣造成污染的物質，但與使用礦物燃料所排出的廢氣相比，它對全球變暖的危害要低得多，在某種程度上可以是被稱作清潔能源的。而且在死海和大鹽湖里找到一種嗜鹽桿菌，它們含有一種紫色素，在把所接受的大約10%的陽光轉化成化學物質時，即可產生電荷?？茖W家們利用它們制造出一個小型實驗性太陽能細菌電池，結果證明是可以用嗜鹽性細菌來發電的，用鹽代替糖，其成本就大大降低了。由此可見，讓細菌為人類供電已不是遙遠的設想，而是不久的現實。

污水處理，以有機污水為燃料、回收利用污水中有機質的化學能-一直是MFC 研究中的主要目的,但在研究中,對于MFC處理后污水水質的監測結果使研究人員對以MFC 工作原理為基礎，開發新的污水處理工藝產生了濃厚興趣。2004 年，研究發現，直接用以空氣為陰極的MFC處理生活污水，COD 去除率達到80%。值得注意的是,MFC 在厭氧降解有機物的同時，污水PH 保持中性，且溶液中沒有常規厭氧環境發酵產生的CH4和H2等。因此，MFC 可以作為污水的常規處理手段，去除率可以達到與一般厭氧過程同樣的效果，但MFC 不會使污水水質發生酸化，也不會產生具有爆炸性的危險氣體，因此具有很好的開發前景。

微生物傳感器，BODS被廣泛用于評價污水中可生化降解的有機物含量，但由于傳統的BOD測定方法需要5天的時間，因此,出現了大量關于BOD 傳感器的研究,以MFC 工作原理為基礎的BOD傳感器的研究也是研究人員關注的焦點。利用MFC 工作原理開發新型BOD傳感器的關鍵在于:1電池產生的電流或電荷與污染物的濃度之間呈良好的線性關系;2電池電流對污水濃度的響應速度較快;3有較好的重復性。

惡劣環境能量供應，細菌發電也可用于其他環境條件下，比如在充電條件困難以及成本高的情況下。使用這項技術為監視過往船只及潛艇的水下擴音器和聲吶提供動力。通過這項技術，動物糞便或污水等含有碳水化合物的廢物，都能為電冰箱和爐子提供電力，可以為生活在偏遠地區的人帶來幫助。

航天領域，飛向宇宙是技術發展方向的必然方向，宇宙是人類未來的主要資源來源。目前載人飛船上天，宇航員在太空飛行中的排泄物要被帶回地球。如果有朝一日人類能踏上火星，那么往返火星與地球之間就需要四年的時間。粗略估算，在此期間，6名宇航員將會“制造”出6噸多的排泄物垃圾。這些廢物垃圾該如何處置呢？日前科學家正在研究出利用“泥菌”屬微生物將這些太空垃圾變廢為寶。即讓“泥菌”屬微生物“吃下”人類的排泄物，產出來電能。

最后就是科學家們對這種技術的展望了，實現微生物的大規模發電，應對能源危機，也可以降低國家對產油國的依賴。食物喂養機器人，可以最大限度的放開機器人的自主權，未來的微型機器人行星探險家將采用有效而可靠的微生物燃料電池，無需科學家進行干預。

飛向太空，可以實現宇宙飛船就地取材，實現太空中能源自給自足。不過微生物燃料電池是一項新興技術，沒有大規模應用，還需要很長一段時間才能走向成熟。