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阅读短文，回答问题风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
风力发电机&太阳能电池板&蓄电池&最小启动风速&1.0m/s&电池板的面积&0.5m2&蓄电池容量&150Ah&最小充电风速&2.0m/s&光电转化效率&16%&额定电压&12V&最大限制风速&12.0m/s&80W&&14.4h&&最大输出功率&400W&（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于B&A．二次能源&&&&&&&B．可再生能源&&&&&&&&C．常规能源&&&&&&&&D．非清洁能源（2）风力发电机是根据电磁感应&原理发电的利用风力发电时，是将风能转化为电&能；（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为80&W；（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为6&m/s；（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时．为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过14.4&h．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“阅读短文，回答问题风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%...”的分析与解答如下所示：
（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．（2）发电机是根据电磁感应原理制成的，判断其能量转化，要看清该过程中的初始能量和最终形成的能量，进而判断出能量的转化过程．（3）求出太阳能电池板吸收的太阳能，根据转换效率求出电池板的输出功率；（4）根据发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比求出风速．（5）知输出功率和额定电压，可求正常输出电流，又知道蓄电池的容量，使用时放电至余留20%停止电能输出，求出放电量，根据电流定义式可求出放电时间．
解：（1）太阳能、风能属于可再生能源，故选B；（2）风力发电机是根据电磁感应原理发电的，利用风力发电时，是将机械能（风能）转化为电能；（3）电池板吸收的太阳能的功率P=1000W/m2×0.5m2=500W，太阳能电池板的输出功率P′=16%×500W=80W；（4）根据题意可知，P大v3大=Pv3，所以风速v=3√P×v3大P大=3√50W×(12m/s)3400W=6m/s；（5）∵P=UI，∴I=PU=100W12V，使用时放电至余留20%停止电能输出，放电量Q=150Ah×（1-20%）=120Ah，∵I=Qt，∴放电时间：t=QI=120Ah100W12V=14.4h．故答案为：（1）B；（2）电磁感应；&电；（3）80；（4）6；（5）14.4．
本题为电学、热学综合题，综合考查了学生对所学知识的应用能力，要求灵活运用所学知识，属于难题！
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与“阅读短文，回答问题风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%...”相似的题目：
某研究性学习小组的同学为了测定草地在夏天中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能的集热装置，实验器材有：（1）内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1m2（2）盛水塑料袋一个；（3）玻璃板一块（约1m2）；（4）秒表一只（未画出）；（5）台秤一个（未画出）．如图所示．设图中下部为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面．如果已知水的比热容为c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量△t的关系是Q=cm△t，则为了测定草地在中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m，△t外，还应测量的物理量是&&&&，缺少的实验仪器是&&&&，把泡沫塑料箱内涂黑的主要目的是&&&&，本实验会有一定的误差，试写出误差产生的主要原因是：&&&&．
将太阳能转化为电能是人们利用太阳能的基本方式之一．如图所示是人们熟知的太阳能电池板，它可以将太阳能转化为化学能储存在蓄电池内，供夜间的路灯照明．若一段时间内太阳能电池板接收的太阳能为2.4&107J．这些太阳能经转化后可以供功率为40W的照明路灯工作60h，求：（1）这些能量相当于多少千克煤完全燃烧放出的热量？（煤的热值为3.0&107J/kg）；（2）此太阳能电池板的能量转化效率．&&&&
如图是某公司开发生产了“风光互补路灯”，该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用．为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90%左右即停止，放电余留20%左右即停止电能输出．下表为某型号风光互补路灯系统配置方案．问
风力发电机&太阳能电池组件&最小启动风速&1.0m/s&太阳能电池&36W&最小充电风速&2.0m/s&太阳能转换效率&15%&最大限制风速&12.0m/s&蓄电池&500Ah-12V&最大输出功率&400W&大功率LED路灯&80W-12V&（1）当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20%充至90%需多长时间？（2）如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想太阳能电池的最大功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要多大？
“阅读短文，回答问题风光互补路灯系统同时安...”的最新评论
该知识点好题
1某厂家研制一种以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量为2.5×103&kg，该汽车蓄电池充满电一次，测试时可供汽车以某一速度匀速行驶150km，蓄电池提供给电动机的工作电流为50A，工作电压为300V，汽车受到的阻力为车重的0.04倍．求：（1）汽车在匀速行驶时受到的牵引力．（2）若汽车动力装置（包含蓄电池、电动机）的效率为75%，则蓄电池充满一次电，使动力装置储蓄的能量为多少焦？（3）太阳光照射到电池板上的辐射功率为l000W/m2，电池板将太阳能转换为电能的效率为l5%，如果用太阳能电池作为该环保汽车的驱动能源，其它条件不变，求太阳能电池板的最小面积？
21996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车上电池的太阳能接收板的面积为8m2，它正对太阳时电池可产生120V的电压，并能提供10A的电流，太阳光垂直照射到地面单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，问该太阳能电池的效率是多少？
3阅读下面短文，并回答问题．&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 太阳能路灯图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙．LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表：
电压/V&1&1.5&2.0&2.3&2.5&2.8&3.0&3.3&3.5&3.6&3.7&电流/mA&0&0&0&5&10&60&160&380&690&900&1250&（1）太阳能电池板将太阳能转化为&&&&能．（2）为使额定电压为2.3V的LED发光二极管正常工作，应将&&&&个LED发光二极管串联才能安全使用．（3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与&&&&（a/b）触点接触．（4）请在图中作出电流与电压的关系图象．（5）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了&&&&W．
该知识点易错题
1某厂家研制一种以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量为2.5×103&kg，该汽车蓄电池充满电一次，测试时可供汽车以某一速度匀速行驶150km，蓄电池提供给电动机的工作电流为50A，工作电压为300V，汽车受到的阻力为车重的0.04倍．求：（1）汽车在匀速行驶时受到的牵引力．（2）若汽车动力装置（包含蓄电池、电动机）的效率为75%，则蓄电池充满一次电，使动力装置储蓄的能量为多少焦？（3）太阳光照射到电池板上的辐射功率为l000W/m2，电池板将太阳能转换为电能的效率为l5%，如果用太阳能电池作为该环保汽车的驱动能源，其它条件不变，求太阳能电池板的最小面积？
21996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车上电池的太阳能接收板的面积为8m2，它正对太阳时电池可产生120V的电压，并能提供10A的电流，太阳光垂直照射到地面单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2，问该太阳能电池的效率是多少？
3（2014o禅城区一模）小李家买了一台容积为100L的太阳能热水器．小李好奇，利用所学的物理知识对太阳能热水器进行了研究．（1）太阳能是&&&&能源（填“可再生”或“不可再生”），太阳的巨大能量来自于太阳内部的&&&&反应．（2）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90%的太阳能转化为水的内能，真有这么高的效率吗？①小李查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P．小李还需要测量哪些物理量（要标明符号），就可估测出这台热水器的光热转化效率？②推导出热水器的光热转化效率η的表达式．（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据）
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{[风力发电机][太阳能电池板][蓄电池][最小启动风速][1.0m/s][电池板的面积][][蓄电池容量][150Ah][最小充电风速][2.0m/s][光电转化效率][16%][额定电压][12V][最大限制风速][12.0m/s][][][最大输出功率][400W]}（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于____A．二次能源B．可再生能源C．常规能源D．非清洁能源（2）风力发电机是根据____原理发电的利用风力发电时，是将风能转化为____能；（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为____W；（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为____m/s；（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时．为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过____h．”的答案、考点梳理，并查找与习题“阅读短文，回答问题风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久．表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池扳将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
{[风力发电机][太阳能电池板][蓄电池][最小启动风速][1.0m/s][电池板的面积][][蓄电池容量][150Ah][最小充电风速][2.0m/s][光电转化效率][16%][额定电压][12V][最大限制风速][12.0m/s][][][最大输出功率][400W]}（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类太阳能和风能都属于____A．二次能源B．可再生能源C．常规能源D．非清洁能源（2）风力发电机是根据____原理发电的利用风力发电时，是将风能转化为____能；（3）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为____W；（4）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为____m/s；（5）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时．为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过____h．”相似的习题。基础知识扫盲，带你一文了解新能源汽车动力电池！
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电动汽车资源网讯：动力电池是电动汽车的心脏，是新能源汽车产业发展的关键。本文主要介绍新能源汽车动力电池基础知识，供参考。一、动力电池概述1.1定义根据工信部2015年发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》，动力电池是指在汽车上配置使用的、能够储存电能并可再充电的、为驱动汽车行驶提供能量的装置,包括锂离子动力电池、金属氢化物镍动力电池和超级电容器等,不包括铅酸类电池。目前，新能源汽车用动力电池以锂离子电池为主，主要是因为锂离子电池是当前商业化动力电池中能量密度最高的电化学体系，具有较长的循环寿命及使用寿命，安全性不断改善。并且，锂离子电池已处于大规模自动化生产阶段，成本不断下降。动力电池生产企业,包括动力电池单体生产企业和动力电池系统生产企业。1.2术语（1）容量：完全充电的蓄电池在规定条件下（如温度、放电率、终止电压等）所释放的总的电量，单位为Ah。（2）额定容量：在设计规定的条件下（如温度、放电率、终止电压等），电池应能放出的最低容量，单位为Ah，以符号C表示。（3）比容量：指单位质量或单位体积的电池所能给出的电量，相应的称之为质量比容量和体积比容量。（4）能量：在一定放电制度下，电池所能输出的电能，通常用瓦时（Wh）表示。电池的能量反映电池做功能力的大小，也是电池放电过程中能量转换的量度。（5）比能量：分为质量比能量和体积比能量。质量比能量是指单位质量电池所输出的能量，单位常用Wh/kg；体积比能量是指单位体积电池所输出的能量，单位常用Wh/L。（6）功率密度：指电池能输出最大的功率除以整个电池系统的重量或体积，单位是瓦/公斤或瓦/升。功率密度描述的是电池的倍率性能，即电池可以以多大电流放电。如果电动汽车电池功率密度越大，电动车在加速时越快。（7）荷电状态（SOC）：蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。SOH：电池的健康状态；SOP：电池的功率状态。（8）循环寿命：蓄电池在满足规定条件下所能达到的最大充放电循环次数。1.3动力电池性能指标（1）电压：端电压、开路电压、电动势、额定电压、放电电压、终止电压（2）容量：理论容量、实际容量、标称容量、额定容量、荷电状态（3）内阻（4）能量：理论能量、实际能量、比能量、能量密度（5）功率：比功率、功率密度（6）输出效率：容量效率、能量效率（7）自放电率：电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度。（8）放电速率：时率、倍率。倍率是电池以某种电流强度放电的数值为额定容量数值的倍数。（9）使用寿命二、锂离子动力电池2.1动力电池分类根据外部形状的不同，可以将锂离子动力电池分为硬壳电池和软包电池两种。其中，硬壳电池又可分为圆柱形电池和方形电池。根据锂离子电池正极材料不同，可分为锰酸锂离子电池、磷酸铁锂离子电池、镍钴锂离子电池或镍钴锰锂离子电池等。2.2动力电池产业链动力电池产业链主要包括原材料、电池材料（正极、负极、隔膜、电解液）、电池单体、电池系统、技术研发、生产设备、回收利用等环节。2.3动力电池价值链上游材料（29%）+电极（5%）+电芯（26%）+模组封装（40%）=总价值（100%）电芯的制造与电池模组的封装是两个核心的环节。在新能源汽车锂动力电池的成本构成中，电极与电芯的制造占据了总成本的31%,模组封装则占据总成本的 40%。2.4动力电池价格与能量密度根据相关研究，纯电动汽车在续航里程达到400公里、电池系统成本降至1.0元/Wh以下的条件下，全生命周期内的经济性能够接近传统燃油汽车。在不显著增加电池重量和体积的前提下，若要达到400公里，动力电池的能量密度需提升至350Wh/kg。日，工信部、发改委、科技部、财政部发布《促进汽车动力电池产业发展行动方案》，产品性能大幅提升被列为主要目标之一。根据该方案，动力电池产品性能目标为：到2020年，新型锂离子动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤；系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下，使用环境达-30℃到55℃，可具备3C充电能力。到2025年，新体系动力电池技术取得突破性进展，单体比能量达500瓦时/公斤。三、动力电池企业及市场格局3.1国内动力电池企业概况根据工信部数据，年，我国新能源汽车动力电池出货量从0.26亿瓦时飙升至163.4亿瓦时，6年时间增加600多倍；为新能源汽车配套的动力电池企业数量从几十家增加到2016年的300多家。以下为中国化学与物理电源行业协会对国内44家动力锂离子电池企业2016年销售情况统计的结果，仅供参考：2016年度中国磷酸铁锂动力锂离子电池销售量10强企业序号单位名称序号单位名称1比亚迪股份有限公司6北京国能电池科技有限公司2宁德时代新能源科技股份有限公司7天津力神电池股份有限公司3深圳市沃特玛电池有限公司8光宇集团4国轩高科股份有限公司9中航锂电（洛阳）有限公司5珠海银隆新能源有限公司10万向一二三股份公司2016年度中国三元材料动力锂离子电池销售量10强企业序号单位名称序号单位名称1宁德时代新能源科技股份有限公司6上海德朗能动力电池有限公司2深圳市比克动力电池有限公司7万向一二三股份公司3天津力神电池股份有限公司8江苏天鹏电源有限公司4浙江天能能源科技股份有限公司9三星（天津）电池有限公司5光宇集团10深圳市卓能新能源股份有限公司2016年度中国主要锰酸锂动力锂离子电池企业序号单位名称1星恒电源股份有限公司2中信国安盟固利动力科技有限公司2016年度中国主要钛酸锂动力锂离子电池企业序号单位名称1珠海银隆新能源有限公司2微宏动力系统（湖州)有限公司（数据来源：中国化学与物理电源行业协会）
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丰田燃料电池车上市脚步渐近，把燃料电池技术的应用再次带进人们的视野。
燃料电池，是一种主要通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转化成电能的电池。丰田燃料电池车上市脚步渐近，把燃料电池技术的应用再次带进人们的视野。燃料电池有多种类型，但是它们都有相同的工作模式。它们主要由三个相邻区段组成：阳极、电解质和阴极。两个化学反应发生在三个不同区段的接口之间。两种反应的净结果是燃料的消耗、水或二氧化碳的产生，和电流的产生，可以直接用于电力设备。燃料电池按燃料类型可分为直接型、间接型和再生型；按电解质种类又可分为碱性燃料电池（AFC）、磷酸盐型燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、固体氧化物型燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。20多年来，燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，燃料电池的研究和应用正以极快的速度在发展。在所有燃料电池中，碱性燃料电池（AFC）发展速度最快，主要为空间任务，包括航天飞机提供动力和饮用水；质子交换膜燃料电池（PEMFC）已广泛作为交通动力和小型电源装置来应用；磷酸燃料电池（PAFC）作为中型电源应用进入了商业化阶段，是民用燃料电池的首选；熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）也已完成工业试验阶段；起步较晚的固态氧化物燃料电池（SOFC）作为发电领域最有应用前景的燃料电池，是未来大规模清洁发电站的优选对象，100kW管式SOFC电站已经在荷兰运行，Siemens和三菱重工都进行了SOFC发电系统的试验研究。相比之下，SOFC、MCFC和PEMFC会是最有前景的技术路线。氢燃料电池优势及产业链分析氢燃料电池，即使用氢气作为燃料，利用电解水的逆反应产电的一种燃料电池，是目前发展最好的燃料电池。其工作原理即：将氢气送到电池的阳极板，通过催化剂的作用，氢原子变成一个正电荷的氢离子和一个负电荷的电子，其中氢离子通过电解质到达阴极板，而电子不能通过电解质，而只能通过外部电路形成电流。电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。氢燃料电池阴极板供给的氧可直接从空气中获得，因此仅需不断给阳极板供应氢气并及时把水带走，氢燃料电池就可以不断提供电能。相对于其他能源，氢燃料电池的发电过程无污染，能量转换效率更高，且其燃料氢气来源广泛，可再生。1、零污染燃料电池属于清洁能源的一部分，由于其反应过程就是无污染的水反应，反应过程不会产生污染物，其主要污染物来自于燃料，可能存在氮氧化物等污染。相对于普通火力发电的空气污染以及传统电池的重金属污染而言，燃料电池对环境的污染程度远远降低。而氢燃料电池，其燃料为纯净无污染的氢气，相对其他燃料而言，废气中也不存在污染物。可以说，氢燃料电池就是一个能真正实现零污染的环保能源。2、高效的能量转换效率燃料电池的发电效率也处于较高水平。在各种发电方式中，传统火力发电效率在30%左右，远低于燃料电池平均的40%-60%效率。而在汽车领域的应用中，燃料电池的效率可达60%，也高于目前汽车普遍使用的内燃机效率。总体而言，燃料电池的能量转换效率在其类似替代能源中都处于较高水平。3、易于获得燃料氢是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。氢分子在地球上不是以天然的气体存在，大部分氢结合氧存在水中，可以说水资源在一定程度上代表了氢能的储存量。制氢的能源和燃料可以来自多种来源例如天然气、核能、太阳能、风力、生物燃料、煤矿、其他化石燃油、地热。目前氢气主要是作为一种中间产品而生产的。主要是由化石能源天然气（CH4）、原油（烃）或煤等原料，与水蒸汽在高下经蒸汽转化法、部分氧化法、煤气化法等工艺生成。氢燃料电池主要包括电池组件和燃料两个部分。因此其上游主要是氢气供应以及电池零组件。氢气供应部分主要是为燃料氢气而准备的，主要流程包括氢气生产、输送和充气机。而电池零组件部分则主要生产燃料电池组、氢气存储设备和配件。中游则是将上述组装，形成一个完整的可投入使用的燃料电池系统，每种系统构成都依据其不同的应用领域而有所不同。下游的应用板块则主要包括了固定、交通运输和便携式三个主要领域。产业链的核心在于中游的燃料电池系统，系统的组成必定要对应下游的应用，而在燃料电池系统中，燃料电池模块是最为重要的。一般燃料电池由电解质、催化剂和双极板构成，在这三者中，催化剂的有无对燃料电池成本的影响最为巨大。对于PEMFC来说，由于其使用昂贵的铂族金属作为催化剂，其价格一直居高不下，可以说，催化剂是燃料电池价格的决定性因素之一。另一个重要的决定因素这是电解质，不同技术类型的燃料电池堆电解质的要求不同，不同的电解质的价格也会有所不同，并最终对燃料电池价格产生影响。固定领域引领氢燃料电池市场氢燃料电池早在20世纪60年代就因其体积小、容量大的特点而成功应用于航天领域。进入70年代后，随着技术的不断进步，氢燃料电池也逐步被运用于发电和汽车。现如今，伴随各类电子智能设备的崛起以及新能源汽车的风靡，氢燃料电池主要应用于三大领域：固定领域、运输领域、便携式领域。2012年，全球燃料电池系统的出货量近3万台，同比增长约34%，相对2008年增长超过321%。而在其中，固定式燃料电池的增长最为显著，从2008年的2000台迅速上升至2012年的2.5万台。交运用燃料电池的发展则相对平稳，在未来其发展的主要看点集中在轻型燃料电池电动汽车数量的增加和物料搬运设备市场的大幅增长。在三个主要领域中，便携式领域的发展几乎处于停滞状态，即使目前已有许多公司陆续推出手机用氢燃料电池，但就整体而言，该类产品的商业化尚未得到实现，未来发展还需很长时间。日本富士经济公司针对产业和商业、家用、燃料电池车、叉车等驱动、便携和应急以及便携终端6个领域进行了调查，预测称到2025年，全球市场总计将达到51843亿日元，相当于2011年的74.2倍。单就氢燃料电池产业来讲，根据工研院IEK的统计，2011年全球氢能与燃料电池市场规模为10.3亿美元，较亿美元成长54%。日本日经bp清洁技术研究所日前发布的《世界氢能源基础设施项目总览》显示，到2015年预计包括液化氢基地、管道、固定式燃料电池以及燃料电池车在内的全球氢能源基础设施市场规模只有7万亿日元左右，但在2015年以后，氢能源基础设施市场开始缓慢增长；而在2020年以后该市场会呈现加速增长态势，到2025年，氢能源基础设施家用市场的规模将超过商用。也正因为如此，在到2025年的5年内，该市场规模将实现倍增，预计达到约20万亿日元；到2050年将达到约160万亿日元（约合1.56万亿美元）。固定式燃料电池市场包括多种尺寸和类型，主要用于各种固定位置的电力供应，包括主要应用于发电站、楼宇、工程等领域的大型首要电源、备用电源或热电联产（CHP），用于家庭住宅和商业的微型热电联产（CHP），以及远程或基本应用例如电讯塔的首要或备用电源。固定式燃料电池主要包括MCPC、SOFC、PAFC和PEMFC。在美国市场，美国本土的Bloom &Energy,Fuel Cell Energy，UTC Power和加拿大的Ballard PowerSystems是该领域的主要生产公司。随着各国政府对清洁能源的关注，固定式燃料电池近几年的出货量不断攀升，根据Pike Research的预测，到2022年固定式燃料电池的出货量将达到35万台，相对于目前的2.1万台有一个巨幅的提升。目前更多的行业在考虑使用燃料电池，希望在发生自然灾害时，燃料电池可以独立于电网发电。随着对电的复原力需求的增强，以及全球越来越快地采用分布式发电技术，和家庭式热电联产的逐步普及，未来10年，固定式燃料电池产业将处于有利的引领地位。在固定式燃料电池的应用中，各地区略有差别。对亚太地区而言，辅助电源（Aux Power）是目前占比最大的应用，其他主要应用则是备用电源(Backup Power)和热电联产（CHP）。在北美地区，备用电源（Backup）、热电联产（CHP）和分布式发电（DG）是三类主要的应用领域。无论是在亚太地区还是在北美地区，随着家庭式热电联产的逐步普及，CHP的应用占比都将会逐步增大，并成为固定领域中的主要应用。分布式发电和备用电源则作为辅助应用，共同支撑固定领域发展。运输领域寻求突破交通运输领域的燃料电池细分有广泛的应用，主要包括车辆，公交车，小型飞机，船只以及物料搬运设备等，使用的燃料电池类型仅仅是质子交换膜（PEMFC）。目前，交运领域实现商业化的主要是物料搬运设备领域，而全球几家大型汽车制造商仍在继续追求燃料电池轻型汽车的应用，并计划与年实现商业化。北美的Plugpower和加拿大Ballard PowerSystems是该领域的主要厂商。高效环保低成本的氢燃料电池叉车为运输领域的核心应用。叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆，是物料搬运设备的一种。目前，叉车是交通运输领域中实现商业化较为活跃的主要品种。其主要生产商为Plug power公司。叉车上的动力来源主要是电池。较常用的为铅酸电池，而目前燃料电池正取代铅酸电池成为电动叉车的主要能量。在高流通量的配送中心和仓库环境中，与传统充电电池系统相比，零排放燃料电池叉车体现了经济、实用、环保。燃料电池叉车的优势在于：通过恒功率输出和充氢气时间短显著提高叉车的生产率。铅酸电池的性能有限，过长的充电时间导致其效率低下。与之相比，燃料电池由于燃料补给迅速，且具有更长的使用寿命而备受关注。提高生产效率的同时，燃料电池叉车还可以降低运营成本。例如，沃尔玛超市在加拿大阿尔伯塔省的冷藏配送中心部署了95辆燃料电池叉车。与传统的充电电池动力叉车相比，该项目在7年内将减少运行成本110万美元。沃尔玛现在已有超过500辆燃料电池叉车运行在包括冷冻设施在内的三个仓库中运行。其余使用Plug power公司的Gen Drive系统的客户包括：宝洁公司部署在四个站点的340个燃料电池叉车系统；思科部署在7个站点的超过600个系统；可口可乐公司部署在2个站点的96个系统。2008年时全美燃料电池叉车的总数才几百辆，而到2012年时在19个州近40个城市共拥有4000多辆，燃料电池叉车在美国开始迅猛发展。燃料电池叉车市场的供应商主要有H2Logic,Hydrogenics,NuveraFuelCells,OorjaProtonics和Plug power。其中Plug power是最大的供应商，其市场份额约为80%。使用燃料电池叉车的企业目前来看多为大公司，这部分是因为燃料电池叉车的售价高于普通叉车。就2012年的主要订购商来看，主要集中在世界500强企业，其中又以零售业为主。作为燃料电池叉车大厂商的Plug power公司在2013年第四季度接受了来自沃尔玛、宝洁、宝马等公司的订单，订单量较以往有较大增幅，截止目前，Plug power公司已累计提供4500多套叉车系统，且随着2013年第四季度订单的爆发，燃料电池在叉车领域的应用还将进一步扩展。燃料电池车离产业化仍有不小距离成本：发展的首要阻碍燃料电池车目前普及度非常低，国外的燃料电池大巴目前售价在100万美元上下，而特斯拉的“贵族”电动车ModelS售价也才为73万人民币，两厢对比下，燃料电池车的价格实在高出许多。但目前丰田、上汽等集团都发布了燃料电池车生产宣告，预计将于2015年上市，丰田的目标定价在5万美元，而上汽的成本预计在50万人民币，若届时能达到目标价位，则燃料电池车发展可待。燃料电池车成本中2/3是燃料电池系统的花费，目前燃料电池系统的成本下降速度很快，也还存在下降空间。全球领先的燃料电池技术公司~巴拉德动力系统也已开发出第7代燃料电池电堆HD7，该电堆的成本比上一代的HD6要减少75%。燃料电池车使用的是质子交换膜电池。在PEMFC中，贵重金属催化剂铂的使用剂量在逐步降低，再加上电解槽等成本的降低，使得PEMFC的成本不断降低。根据美国能源部数据，2012年交通运输用燃料电池的成本为47美元/千瓦，相比2002年的估计成本下降了82.9%，且在逐年的下降中，成本价已接近美国能源部设定的2017年的目标价30美元/千瓦。根据英国碳信托咨询公司的报告，若燃料电池汽车需要规模化生产，其成本需达到36美元/千瓦才能与内燃机汽车竞争。而根据目前PEMFC成本的下降趋势以及目前的技术进步，该目标价位即有可能在2017年之前达成，届时燃料电池汽车就可以批量化生产。加氢站：需要时间积累的必备配套任务加氢站建设难也是制约燃料电池汽车发展的另一大因素。和建设锂电池电动车所需的充电桩不一样，建设加氢站的可操作性难度非常高，除了需要较大的空间外，还要做环评、安评等一系列工作。全球加氢设施的发展主要集中在三大区域：北美、欧洲和日本，整个加氢站建设的密度将与燃料电池汽车的市场导入量相匹配。目前而言，中国仅有一个加氢站，加氢站不仅远远低于美国数量，也远远低于临近的韩国和日本，可以说国内在加氢站建设上还有很长的路要走。预计到2014年，美国西海岸和东海岸的加氢站将分别达到37个，到2015年西海岸计划新建68个，东海岸到2020年则要建成100个。欧洲地区以德国、法国为核心，德国的目标是到2020年要实现加氢站境内全覆盖。日本则要在2015年将加氢站数目扩大到100个，东京、大阪等四个人口比较集中的城市里加氢站要实现全覆盖。发达地区加氢站的建设与其燃料电池车的发展相匹配，在这些地区，燃料电池车在2015年左右实现将不再是幻想。氢燃料电池VS锂电池：谁是赢家？锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。锂电池的历史可以追溯到70年代，是目前应用最广泛的电池，特斯拉电动车使用的就是锂电池。锂电池和燃料电池相比较，锂电池的优势在于更安全、成本更低；而燃料电池的优势则在于充电时间更短、能量密度更高。从目前的技术看，氢燃料电池需要新建一个产业链来支撑，这需要很长的时间和大量的投资。而锂电池从发明以来，随着技术的进步和产业化的扩充，每年都有小幅度的降价和容量提升。日本在2005年就开发出来了性能比特斯拉Model S更优异的Eliica，但是当时锂电池的高昂价格注定这个产品只是试验品。而目前特斯拉电动车火爆全球，比亚迪正在开发性能不逊色于特斯拉Model S的E9，宝马混合动力的i3、i8都要上市，保时捷918也已经预订。这都说明2013年锂电池的价格已经降低到一个可以接受的范围。未来几年，随着锂电池价格的进一步下降和容量的进一步提升，电动车的普及度有望进一步提升。总而言之，短期来看锂电池主导的电动车会是主要方向，氢燃料电池则需要长期的发展，但有望后来居上。小结：燃料电池车突破只是时间问题目前多家汽车供应商已将氢燃料电池列入计划，预计最早于2015年将会有氢燃料电池车投放市场。通用汽车和丰田等多家车企巨头各自同合作伙伴签订合作开发燃料电池协议，计划未来数年内推出燃料电池车投入实用。丰田于2011年在东京车展上就亮相了FCV-R氢燃料电池概念车，今年东京车展则将展出量产型号，另外丰田公司同宝马签署协议在四个领域进行合作，其中就包括于2020年争取推广及普及燃料电池车。除了丰田，通用汽车和本田汽车宣布将联合开发下一代燃料电池技术，以便2020年投放到市场。韩国现代汽车已经率先投产燃料电池车；2013年1月份戴勒姆、福特与雷诺签订协议共同开发燃料电池系统，预计于2017年推出第一款燃料电池新车；3月份大众与Ballard也签订合作协议，并于今年8月开始对奥迪A7燃料电池汽车进行测试。各大汽车公司除了纷纷宣告新汽车的推出外，在燃料电池车研制领域也在快马加鞭。根据美国近年来燃料电池专利持有情况来看，各大汽车公司在近几年都加大了对燃料电池的研发投入，专利数目节节攀升，2012年丰田公司更是以144项专利位居榜首。激烈的专利竞争为燃料电池车的顺利推出也奠定了技术基础，现在需要的只是时间，来讲技术推向市场。目前燃料电池车仍在开发及测试阶段，距离量产仍有两三年时间。燃料电池车初期售价可能会偏高，不过随着技术逐步成熟，加上有政府补贴或免税等优惠，价格将会慢慢进入大众可接受范围之内。考虑到燃料电池高效、环保及安全等诸多优点，氢燃料电池车仍然值得我们期待。
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