项目名称：现代燃料电池市场化技术和中试产品

技术领域：新能源

项目简介：

该项目基于瑞典皇家理工学院朱博士近十年在新型SOFC上的研究和发明，目前是国际领先的LTSOFC技术。300-600 oC的LTSOFC技术的瑞典专利已授权,中国专利已公告，国际专利在20多个国家（包括中国）登记和受法律保护。公司在美国及瑞典风险基金和研究资金的支持下完成了从发明到实用技术的前期研发，成功地使该项目从实验室推向中试阶段。
本项目中新一代燃料电池可广泛地使用天然气，煤气和各种液体燃料，例如甲醇，乙醇和汽油等。这些燃料的使用开发了该新型燃料电池的各种应用和独特的通用性，是新一代超低成本的燃料电池，普遍适应于各种固定发电站、民用住宅和移动电源（如电动车），具有巨大的市场潜力。

技术研发：

该项目有自主的知识产权，其核心技术人员是徐利峰先生。徐利峰1992年赴美留学，获博士学位后，一直在美国大的制药公司工作并掌握了世界最先进的新药研发技术，积累了很多好的项目。他从事新药研发近三十年，他的许多学术文章被国际最高水准的文献收录。多次获美国和中国大奖。尤其是多项目研究已经获得美国及国际专利。

市场分析：

1. 国内市场分析
燃料电池的投资只争朝夕，是必然要推向市场的高新技术。因此，燃料电池的产业化在将来的相当一段时间内具有强劲的吸引投资能力和发展潜力。由于传统燃料电池体系的限制，大大推迟了燃料电池进入商业化的进程。其市场预计仍需5年。现行PEFC和SOFC的成本和昂贵造价均难于进入市场。特别是PEFC电动车的商品化面临难于克服的挑战，主要是在可用燃料和造价两方面。PEFC要求纯度极高的氢为燃料。在二、三十年内纯氢不可能成为广泛可用的燃料。现行电动车产业需用醇类和汽油等液体燃料，这要求PEFC带有复杂而昂贵的重整器,加上PEFC本身高成本,导致PEFC电动车不能进入市场的价格。但是，只要将PEFC使用温度提高到150oC以上，便不需要纯氢。和PEFC相比，LTSOFC其材料成本低廉，且不需复杂而昂贵的重整器(仅用简单的汽油和醇类气化器).这是因为LTSOFC可以用CO为燃料。目前，中国和世界的汽车产业与市场的强劲发展态势造就了燃料电池电动车市场的巨大需求，这就为本项目提供了广阔的发展空间。
北京成功获得2008年国际奥运会的主办权，城市急需大量开发清洁能源，环保产业，基础设施，如国家一直大力投资的电动车产业，城市的天然气，煤气开发利用工程，这也给我们燃料电池这一21世纪公认的清洁和关键产业带来巨大的发展商机。例如燃料电池驱动的电动车，天然气或煤气的燃料电池作为理想的热-电联供系统在住宅、城区和工业区的应用。燃料电池的热电联供装置如封面所示。
本项目拥有的LTSOFC技术是新一代超低成本的燃料电池，普遍适应于各种固定发电站,移动电源和电动车，为实现燃料电池产业化这一战略目标提供了可行性途径。新型先进燃料电池在各种小型能源，家庭热-电联供，提供家用洁净能源，特别是，和天然气与煤气管道的联网，可以有效地提高燃料的利用率，并大大减少污染，洁净环境。新型LTSOFC直接操作酒精和汽油等液体的可行性更开发了其在电动车应用中的广大市场。
近几年燃料电池在城市建筑和房地产应用方面的市场需求量迅速增长（见下），而本项目燃料电池在这方面显示独特优势。结合欧洲目前城市建筑中燃料电池的安装技术和优良经验，可应用于中国房地产市场，大力改善城市居住环境及质量，建设中国城市21世纪新型智能住宅。结合日益普及的家用热电器，可能会产生像家用热水器一样广泛的市场。 而同时，燃料电池的供电也解决了煤气和天然气燃烧的环境污染问题。结合中国洁净家庭能源的需求，燃料电池和煤气，天然气的连结和并网，必将产生十分巨大的市场效益。
2. 国外市场分析
燃料电池市场现有市场达到上千亿美元，市场量在1500-2000 MW/年。由于现今各种燃料电池系统的局限,使得现今燃料电池的市场虽然发展迅速，潜力巨大,但并没有真正能进入市场的燃料电池商品。今天传统燃料电池产业是在可以生产产品但却无商品的阶段。
作为固定发电站，SOFC更显示优势。最为活跃的市场之一是小型家用SOFC（不亚于电动车市场）。瑞典首都斯德哥尔摩已经开始进行房屋燃料电池商业化示范安装。在斯德哥尔摩城市计划中按每单元5千瓦 （燃料电池）计算需要至少8000单元， 即4万千瓦。现在市场可售价4000 美 元1千瓦 （燃料电池），仅就斯德哥尔摩一个城市的市场需求即达1 .6亿美 元 。此例可显示建筑安装市场对燃料电池的需求及潜力。据初步统计，仅在瑞典，独立居所，如别墅，房屋每年以约50000所新增和改建。在德国现有600万所燃烧柴油的独立房子，其对燃料电池的热电联供装置的市场需求至少为瑞典的几十倍。而在美国则更大。此项国际市场的需求将不下于数百亿美圆。美国{大众科学}月刊3月号文章也报道美国家庭使用燃料电池将成为普遍的趋势。美国家庭购买燃料电池装置已在议事中。但价格因素是一个制约关键。燃料电池的价格至少要降低到1/5－1/10以下。现行传统燃料电池，如SOFC和PEFC,经过数十年的发展，仍然很难实现这一战略目标。
而新型先进燃料电池提供了这一可行性。它不仅在家用型和固定电站具有巨大的应用市场，而且也造就了LTSOFC电动车市场的巨大潜力，见下述，提供了非常广阔的发展空间和更多成功的机遇。
此项目在中试阶段，约2年，而中试产品可以供应给已建立合作发展关系，并投资我们前期风险资金的美国和瑞士燃料电池公司，同时接受国际定单，组织批量生产。此外，我们具备相当的国际影响力和商业网络，将同时开拓欧/亚洲的市场和订户渠道。可以预见，在投资后2－3年左右，一旦中试产品面市，立刻会有广泛国际市场的需求，确保投资后的丰厚回报。

2. 经济效益分析
1）新型LTSOFC系统成本估算
*由于采用最先进的独创超低成本的稀土复合陶瓷技术，该复合功能陶瓷SOFC材料。可达到300 - 500圆/千瓦的能力。该价格会随生产规模扩大而进一步降低。
*由于比传统 SOFC操作温度大幅度降低，普通金属合金可用于新型LTSOFC的装置（而传统高温SOFC和PEFC必须用昂贵的特种陶瓷或特种碳双极板），并可以用传统冲床和加工技术和生产线，因而大大减少成本，降低技术难度和投资规模。预计新型LTSOFC发电堆的总体成本可达1000 圆/千瓦的水平。而现今PEFC的成本约1000美元/千瓦。
*由于新型LTSOFC的独创技术，不须用昂贵的燃料重整系统，其系统造价约只有PEFC(聚合物燃料电池)的1/10 - 1/30。
*由于新型LTSOFC的通用性，既不光在固定发电站和家庭供电，也在电动车享有优势，使其投资产品的开发为一品多用、多个市场，使产品的投资成本在多个市场的共享下进一步大幅度下降。为本项目提出的通用LTSOFC进入和引领/占领未来燃料电池的市场创造了成功的条件。
作为家用能源，一个非常可比的产品是山东烟台恒业科技有限公司开发的'山立'牌燃气采暖热水器。该采暖热水器市场售价为4500元4千瓦，采用燃烧城市管道气（天然气或煤气）的传统方式供暖和供热水。这存在传统方式低能量转化效率和污染的缺点。而本项目开发的家用型燃料电池可在大体相同价格的水平上，用一个燃料电池可以同时给家庭供电和供暖和热水，一举三得。以上述燃烧采暖热水器相比，本家用燃料电池产品的供电功能产生的效益是额外获得的经济利润，而且，燃料电池两倍高效意味着节约一倍的燃料电池家用的使用成本。此外，该燃料电池家用产品的环保效益更是明显的，其社会和个人家庭的受益还没有计算在内。所以，本项目的开发具有多倍经济和社会效益的附加值，对家庭，环境和社会都将大大受惠。
2）项目市场经营/生产/赢利分析
燃料电池市场现以10万兆瓦(MW)年需求量在增长中，且需要50万兆瓦年更新量。但可市场化的燃料电池（价格）还无法实现。现有燃料电池售价高达5000 USD/kW（千瓦），我们公司独家技术可实现300 USD/kW（3-5年内），其市场销售价至少1000 USD/kW。以年生产100 MW（1/1000 市场量）计算，年产值可达上亿美金。去除人员工资、生产等营运成本，其净利润也有每年数亿人民币。（同时，每MW燃料电池的生产可提供50个高技术就业岗位）

5年后如果现有燃料电池可大规模生产，市场将出现价格下跌，根据美能源部公布数据为400USD/kW。那时，我们的燃料电池已形成规模生产，产量提高到占有1%的市场量，生产、营运成本随之降低，其燃料电池造价将为100USD/kW而市场销售价至少可达300 USD/kW，如此我们将始终牢牢把握住市场主动权和高赢利的商机。
3）项目收入模式
投资2-3年后主要收入来源：新型LTSOFC领先技术（超功能纳米复合陶瓷材料和超智能发电堆）开发转让/许可及中试产品的定货收入，预计1-2千万元人民币（国外定货）。从第3-4年开始形成批量生产，同时也向其它厂商出让专利使用许可权。预计收入可达上亿元人民币。第5年后扩大市场的占有份额，逐步形成市场占有率约1%左右，可上数十亿元人民币。
现行各种燃料电池由于其体系的限制，难于实现适合消费进入市场的价格。而超低成本的新型LTSOFC必将成为未来燃料电池市场的主人。本项目基于在燃料电池材料和技术的突破，以崭新的先进燃料电池系统（超低成本和通用性），在战略的高度上统筹布局。以其独特的立意，提出以数千万圆的投资和产品开发及一品多市的计划最终将占领上千亿产值的市场（见下第四章）充分体现新型LTSOFC这一高中之高，新中之新的技术产业不可估量的巨大市场潜力，其发展前景，高额投资回报和经济效益显而易见。新型LTSOFC产业化的社会、经济效益不言而喻。它还可以带动和发展相关的稀土高技术开发，石油资源和相关产业、能源，汽车，环保产业，氢能和煤资源的清洁高效利用，形成一系列新的高效经济增长点。

项目进展及盈利模式：

市场化技术放大和中试产品的面市计划2年完成，从2003年6月到2005年6月。
第1年：
1）完成材料，LTSOFC单电池技术放大以及其定标和批量化实验；
2）完成有燃料针对性实用的高性能LTSOFC金属发电堆的设计。
3）进行LTSOFC电池部件的制备。
1） 第2年：
1） 完成LTSOFC堆加工和成型；
2）进行LTSOFC堆的组装；
3）发展相关系统，如供气、发电、控制等。
4）投入实测和改进，大量测试，反复改进，完善系统，完成中试产品并面向国内外客户供应。
六、经费概算及来源
1．为此项目配套，我公司已经投资建立了国内的材料和部件技术研发基地，并和国内稀土厂联合建立LTSOFC材料的生产基地，确保该项目的材料供给。我们前期多年的研究投入约1500万人民币和近年来（3年）公司的研发投入超过300万人民币（25万美金的美国风险资金和110万瑞典克郎（相当于等值人民币）风险资金及各种贷款的投入）。
2．所需的中试资金主要用于LTSOFC市场化技术放大，LTSOFC发电堆组装和完成中试产品的面市。只要我们的项目在先期支持下作出有显示度的成果，例如，先做出小型LTSOFC的示范样机，这将是国内外第一和国际领先的成果，国家有关部门完全可以支持数千万产业化的资金。也为打造国际领先燃料电池产业奠定基础。同时，有了样机可以非常容易面向国内企业和社会融资。
3．进一步的产业化和放大生产线的资金可以向国家计委申请。国家计委高新技术司曾要求我们提出有关产业化规划。
总之，只要中试样机能够在300万人民币的支持下成功，后期的产业化资金容易从多渠道获得。