氢能燃料电池进展报告(巴西)Brazil_Country Update_19SC
氢燃料电池的发展现状与趋势
氢燃料电池的发展现状与趋势近年来，氢燃料电池备受关注，成为了许多国家推进绿色能源的重要方向之一。
氢燃料电池以氢气为燃料，在电化学反应中产生电能。
在这个过程中，电池只排放出水，因此其被誉为“零排放”技术。
一、氢燃料电池的发展现状目前，氢燃料电池汽车已逐渐成为一些国家推进环保产业的标志性产物。
在汽车行业方面，日本、韩国、美国等国已相继向市场推出了氢燃料电池汽车，吸引了众多消费者的注意。
在能源方面，氢燃料电池还被广泛应用于储能、供电以及船舶领域等。
目前，氢燃料电池增长速度较快。
据市场调查公司Nel Hydrogen于2019年发布的报告，全球市场上的氢燃料电池（包括汽车、公共交通工具、储氢等领域）市场规模在2018年为13.2亿美元，在未来五年内稳步增长，到2024年预计将达到25.8亿美元。
而氢燃料电池汽车在市场上也受到了越来越多的认可，2019年，日产汽车在欧洲市场销售的第一款纯电动汽车Leaf NV200，被一家德国知名媒体评价为最好的新能源汽车。
氢燃料电池的技术也在不断跃进。
氢燃料电池产业链中主要环节包括氢气生产、氢气储存与运输、氢燃料电池电堆制造、整车制造与销售等。
其中，氢气生产技术、电堆制造技术等已经快速进步，成本逐渐下降，效率也逐年提高。
在氢气生产方面，许多公司已经在开发太阳能和风能等可再生能源来产生氢气。
而在电堆制造方面，日本公司堀田二郎太阳公司（Jiro Horikoshi）就能够在无铂电极的情况下生产出更加高效的电堆。
二、氢燃料电池的发展趋势目前，氢燃料电池在国际上都被广泛认为是最具前景的清洁能源技术之一，其发展趋势仿佛有无限可能。
那么，氢燃料电池的发展趋势到底是什么呢？1. 端到端能源管理系统将成为氢燃料电池技术的新面貌端到端能源管理系统（End-to-End Energy Management System）指的是一种由氢燃料电池汽车、储氢设备、能量管理机制以及电网等机构组成的综合性能源管理系统。
氢燃料电池的发展现状与应用前景展望
氢燃料电池的发展现状与应用前景展望随着对环境保护意识的不断增强和能源危机的日益严峻，氢燃料电池作为一种清洁能源技术备受关注。
本文将介绍氢燃料电池的发展现状，并展望其在未来的应用前景。
一、氢燃料电池的发展现状氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的设备。
其工作原理是通过将氢气经过电解质膜，在阳极释放出电子，经过外电路传输电能，再与通过氧气还原成水，从而形成闭合循环的反应过程。
目前，氢燃料电池的发展已经取得了显著进展。
首先，燃料电池的效率得到了大幅提高。
传统燃烧方式所产生的能量极低，而氢燃料电池的效率可以达到50%以上，远高于燃烧方式。
其次，氢燃料电池的成本逐渐下降。
随着技术进步和生产规模的扩大，氢燃料电池相关元件的成本逐渐降低，使其更具竞争力。
再者，氢燃料电池的可靠性和稳定性得到了提升。
通过改进电解质和材料的选择，燃料电池的使用寿命和稳定性得到了显著提升，使其成为一种可靠的能源供应选择。
二、氢燃料电池的应用前景展望1. 交通运输领域的应用在交通领域，氢燃料电池的应用前景广阔。
燃料电池汽车具有零排放、噪音低和续航里程长等优点，可以有效减少尾气排放和城市噪音污染。
目前，一些汽车制造商已经推出了氢燃料电池汽车，并在一些国家和地区进行试点推广。
未来，随着氢气的生产和储存技术的进一步发展，氢燃料电池汽车有望成为汽车行业的重要趋势。
2. 工业领域的应用氢燃料电池还可以广泛应用于工业领域。
例如：氢燃料电池可以替代传统的发电机组，提供可靠的电力供应。
同时，氢燃料电池还可以用于储能系统，存储峰谷电力以及应对突发电力需求。
在无线电信领域，氢燃料电池的高能量密度和长时间使用的特点也使其成为重要的电源选择。
3. 家庭和建筑领域的应用氢燃料电池还可以用于家庭和建筑领域。
家庭燃料电池系统可以将氢气转化为电能，为家庭提供稳定的电力供应，同时还可以利用产生的热能进行空调供暖等。
氢燃料电池系统在建筑领域的应用也会逐渐增加，为建筑物提供可靠的电力和热能，实现能源的高效利用。
氢燃料电池发展现状
氢燃料电池发展现状氢燃料电池是一种利用氢气和氧气产生电能的装置，具有零排放、高能源转化效率和快速加氢等优点，被认为是未来清洁能源的重要选择。
近年来，氢燃料电池得到了广泛的关注和研究，已经取得了一些重要的突破，但仍面临一些挑战。
目前，氢燃料电池的应用主要集中在交通运输领域。
汽车制造商如丰田、本田、日产等纷纷推出了燃料电池汽车，并在市场上取得了一定的销售量。
此外，一些公交车和出租车运营公司也开始采用燃料电池车辆。
然而，由于燃料电池汽车的成本较高、充电设施和氢气站点建设不完善等原因，目前的燃料电池汽车市场规模还比较小。
在能源供应方面，氢气的生产和储存技术也得到了一些进展。
目前，主要的氢气生产方法有水电解、热解和甲烷重整等。
水电解是最常用的方法，但它的能源消耗较高，如何降低生产成本仍然是一个需解决的问题。
此外，氢气的储存和输送也面临着一些技术难题，如氢气的存储密度、传输效率等。
燃料电池的耐久性和寿命也是一个关键问题。
燃料电池使用过程中，电极和电解质会发生一些变化，导致电池性能下降。
如何延长燃料电池的使用寿命、提高稳定性仍然是一个研究的重点。
目前，一些研究机构和企业正在探索新的材料和设计，以改善电池性能。
另外，氢气的生产和使用也面临一些安全隐患。
氢气是一种易燃易爆的气体，需要特殊的储存和传输设施来确保安全。
此外，氢气的产生和使用过程中会产生一些副产品，如一氧化碳和二氮化碳等，对环境造成一定的污染。
如何减少这些副产品的产生，确保氢燃料电池的环保性也是一个重要的问题。
总的来说，氢燃料电池的发展还处于起步阶段，面临着技术、经济、安全等多方面的挑战。
但随着技术的进步和社会对清洁能源的需求，相信氢燃料电池将会在未来得到更广泛的应用。
巴西计划大量引进氢燃料电池公交车
计铽镝 铁 大磁致 伸缩 材料 将形 成一 个 ｌ ８亿美 元 的 巨大 市 场 。 ・ 技信 息 。 科 广西百色欲投资 ７ 亿元打造稀土铝导线厂 广 西 百色市工 业 区计划 通过 招商 引资的方 式斥 资 ７亿 元新建 一座 稀 土铝 导线厂 ， 成后 建 将年 产稀 土铝 导线 ２万 ｔ 。稀土 铝 合金制 成 的 电线 电缆 ，导 电性 高于 国际 电工 委员 会 的标准 ， 比普 通 的铝 导线 的强度 提 高 了 ２ ％，抗 腐蚀 性 提 高 了一倍 ，市场 前 景广 阔 。 ０ 这个 项 目具有 资源 、区位 、基础 设施 、政 策等 方面 的诸 多优 势 。原 料来源 可 由百 色 市境 内的 中国铝业 公司 广西 分公 司 、百色 银海 铝等 生产 企业 采购 。中 国铝业 公司广 西分公 司氧 化 铝 生产 能力达 ９ ０万 ｔ 。到 “ ， ａ 十一五 ”末 百色 市 将成 为形成 年产 ５０万 ｔ 化铝 ，１ ０万 ｔ ０ 氧 ５ 电解 铝 ，１０万 ｔ ２ 铝深 加工 规模 。 这 个 项 目将 享 受西部 大 开发优 惠政 策和 民族 贫 困地 区 以及 边境 地 区 的民族扶 贫政策 、 边 贸政 策等 一系 列优 惠政 策 。预 计此项 目投 产后 ，年销 售 收入 有望 达 到 １０ ０万元 ，年 利润 ７０
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２０ 年 第 １ 期 ０６ １
术工艺， 解决了批量生产 中的质量控制等问题 ， 大幅度提高了合金质量， 推进了其产业化的 进程 。目前 ，他 们 已批量 生产 重卡 汽车 ４ ０马 力稀 土镁 合金 汽缸 罩盖 １０２件 ，其 性 能达 到 ６ ５７
氢燃料电池系统的原理及其发展趋势
氢燃料电池系统的原理及其发展趋势氢燃料电池是一种利用氢气和氧气反应产生电能的能源技术。
它的工作原理非常简单，就是将氢气和氧气输送到电极上，通过催化剂的作用，使它们产生化学反应，生成水和电流。
从理论上来说，氢燃料电池的能量来源是非常广泛和充足的，因为氢气是最丰富的元素之一，而且可以通过各种方法来生产。
另外，氢燃料电池的排放物只有水和热，几乎没有污染物质的排放，是一种非常环保的能源技术。
氢燃料电池的发展历程氢燃料电池技术的研究和开发可以追溯到19世纪。
当时科学家们已经发现了氧化铂的催化作用，可以促使氢气和氧气反应生成水和电流。
然而，氢燃料电池的效率一直都不高，而且制造成本非常昂贵，因此它并没有得到广泛应用。
直到20世纪60年代，美国国家航空航天局开始研究氢燃料电池作为宇航员生命支持系统的一部分，推动了氢燃料电池技术的发展。
在此基础上，氢燃料电池开始应用于一些特殊领域，如深海探测、航空航天等。
21世纪以来，随着环保意识的普及和能源供应安全的重要性日益凸显，氢燃料电池技术得到了越来越多的关注和重视。
目前，氢燃料电池技术正在逐步应用于汽车、家用电器、制药、化工等领域。
氢燃料电池的分类氢燃料电池根据其工作原理的不同，可以分为以下几类：1. PEMFC：质子交换膜燃料电池，是目前应用最广泛的氢燃料电池技术。
其主要特点是能量密度高、启动时间短、效率高、重量轻。
2. SOFC：固体氧化物燃料电池，是一种高温氢燃料电池。
其主要特点是耐高温、稳定性好、长寿命，但需要高温预热。
3. PAFC：磷酸燃料电池，是一种中温氢燃料电池。
其主要特点是效率高、可靠性好，但需要热回收。
4. MCFC：碳酸盐燃料电池，是一种高温氢燃料电池。
其主要特点是效率高、长寿命，但需要高温预热。
氢燃料电池的应用前景目前，氢燃料电池已经成功应用于汽车领域。
各大汽车制造商纷纷推出了自己的氢燃料电池汽车，如丰田Mirai、本田Clarity、起亚Niro等。
国外氢能燃料研究报告
国外氢能燃料研究报告
氢能燃料是一种清洁的能源替代品，越来越受到国际社会的重视和研究。
下面是对国外氢能燃料研究的一份报告。
氢能燃料在国外的研究主要有以下几个方面。
首先，氢能燃料的生产和储存技术是研究的重点之一。
许多国外研究机构致力于开发高效的水电解技术，通过将水分子分解成氢气和氧气来生产氢能燃料。
同时，研究人员也在努力开发更安全和高效的氢气储存技术，以解决氢气的储存和运输问题。
其次，国外的研究重点还包括氢能燃料的利用技术。
目前，燃料电池是最常用的氢能燃料利用技术之一。
燃料电池可以将氢气和氧气反应产生电能，实现电力的高效转化。
研究人员正在进一步提高燃料电池的效率和稳定性，并探索将燃料电池应用于交通工具和家庭能源系统等领域的可能性。
第三，国外研究还涉及将氢能燃料与其他能源形式相结合的技术。
例如，一些研究将太阳能和氢能燃料相结合，通过太阳能电池板产生的电能来驱动水电解产生氢气。
这样可以实现太阳能的储存和利用，解决太阳能电池板的间歇性发电问题。
此外，国外的研究还探索了氢能燃料在航空、船舶和火箭等领域的应用。
这些领域对能源的需求量巨大，但同时也面临着对环境的不可忽视的影响。
氢能燃料的使用可以减少对环境的污染，并提供可持续的能源解决方案。
总的来说，国外对氢能燃料的研究主要集中在生产、储存、利用和应用等方面。
随着氢能燃料的研究不断取得突破，它有望成为未来的主流能源之一，并在全球范围内取得广泛应用。
氢燃料电池发展现状及未来展望
氢燃料电池发展现状及未来展望一、前言在当今社会,科技的日新月异以及工业技术的高速发展,人类对于能源的需求在日益提高,但是大量的化石能源的消耗及其自身带来的严重环境问题,己经开始对人类的可持续发展造成了威胁。
因此开发高效率、低污染的新能源技术已经是一项刻不容缓的工作。
氢燃料电池是以氢气为燃料，通过电化学反应将燃料中的化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点，相应技术进步能够广泛应用到交通运输、工业生产、家庭生活等各个领域，可以实现可再生能源大规模稳定存储、运输及利用。
氢能源正成为全球能源技术革命的重要方向和各国未来能源战略的重要组成部分。
我国提出了将于2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的发展愿景。
积极发展氢能，引导高碳排放制氢工艺向绿色制氢工艺转,是能源革新发展，实现碳达峰、碳中和的重要举措。
氢能将是我国能源领域的战略性新兴产业，氢燃料电池技术是实现氢能利用的先决条件。
二、氢燃料电池技术体系及发展现状氢燃料电池主要由电堆和系统部件（空压机、增湿器、氢循环泵、氢瓶）组成。
电堆是整个电池系统的核心,包括由膜电极、双极板构成的各电池单元以及集流板、端板、密封圈等。
膜电极的关键材料是质子交换膜、催化剂、气体扩散层。
（一）工作原理及组成1、工作原理：燃料电池发电原理与原电池或二次电池相似，电解质隔膜两侧分别发生氢氧化反应与氧还原反应，电子通过外电路作功，反应产物为水。
但与原电池不同的是，燃料电池中的反应物并非预先存储于电池内部，而是在发生反应时通入燃料气和氧化气反应后并排出生成物，因此，燃料电池并非能量存储装置而属于转化装置，在反应过程中其电极和电解质并未直接参与到反应中。
2、关键部位组成：3、膜电极组件(MEA)：膜电极（MEA）是氢燃料电池系统的核心组件，通常由阴极扩散层、阴极催化剂层、电解质膜、阳极催化剂层和阳极气扩散层组成，直接决定了氢燃料电池的功率密度、耐久性和使用寿命。
氢能燃料电池进展报告(日本)Japan_Country Update_19SC
•52 FCVs •17 H2 Station
2013
Note: Vertical axis indicates the relative scale between vehicle number & station number.
* Precondition: Benefit for FCV users (price/convenience etc.) are secured, and FCVs are widely and smoothly deployed Source: Fuel Cell Commercialization of Japan (FCCJ)
4
2. Roadmap and Milestone - FCV & H2 Station Commercialization Scenario for FCVs and H2 Stations
Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Technology Technology & Market Early Commercialization Full Commercialization Demonstration Demonstration 【Starting Period】 【Expansion Period】 【Profitable business Period】 【JHFC-2】 【Post JHFC】 2010 2011 2015 2016 2025 2026
Development of technologies for hydrogen production, delivery and storage systems Fundamental research on advanced hydrogen science Advanced fundamental research on hydrogen storage materials
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(IPEN)
Ministry of Mines and Energy
Ministry of Science, Technology and Innovation
100% national technology fuel cell modules
0.5 kW
- 2009 -
1.0 kW
Technological Evolution
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
Recent activities (2)
• Six editions of the International Workshop on Hydrogen and Fuel Cells – WICaC, since 2002 – last edition occurred October, 2012, in Campinas/SP, with participation of top scientists and high officials from universities and companies; • International Cooperation: support for three research groups from Brazil to visit Argentinian research groups working on hydrogen and fuel cells – three joint projects are already in elaboration; • Inova Energia: new joint support plan for innovation in the energy sector has opened opportunities for R&D projects in hydrogen for transportation, for example, pilot projects of hydrogen fuel stations for hybrid/electric vehicles, batteries, fuel cells and other storage systems for hybrid/electric vehicles – 373 companies expressed interest (ca. USD 1.5 billion) – the result of the first phase (selected projects) is expected for May 23rd, 2013.
Recent activities (1)
• Brazil hosted last year the IEA-HIA Task 21 Annual Meeting – Bio-inspired and Biological Hydrogen, in Campinas/SP, April, 2012; • 35 participants from 12 different countries, including researchers, and representatives from national and foreign companies; • A technical visit to a company that has a 1000L-biological hydrogen pilot plant (partnership between Petrobras and Sapporo Brewery); • Also took place a visit to the National Institute of Technology (INT), one of the national laboratories working on biological hydrogen production.
Ministry of Mines and Energy
Ministry of Science, Technology and Innovation
Some projects in development (1)
• Brazilian Hydrogen Fuel Cell Buses for Urban Transport Project in São Paulo: three new buses with hydrogen fuel cell are being manufactured with improvements on the previous prototype design. Delivery of the first bus is scheduled for the end of this year, while the delivery of the other two buses is scheduled for the first half of 2014. Hydrogen production (based on water electrolysis) and supply infrastructure is under commissioning process;
Ethanol and natural gas reforming, hydrogen from renewable sources, water electrolysis, biological hydrogen (INT/Coppe-UFRJ)
PEMFC Network
Electrodes, membranes, electrochemistry, catalysis
Source: IPEN, 2012.
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
Reliability Studies in IPEN
Source: IPEN, 2012.
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
Brazilian R&D Program for Hydrogen and Fuel Cells – ProH2
• ProH2 Program celebrated its 10th anniversary in 2012, with total investments of ca. USD 56 million (from all partners);
• Coordination and mobilization of 40 laboratories in 20 research institutions distributed throughout the country;
• Objective: developing technologies for hydrogen production and fuel cell systems with focus on (i) production of hydrogen, preferably using ethanol, water electrolysis, other renewable sources and natural gas, and (ii) fuel cells for stationary use, (up to 50 kW), using hydrogen or ethanol directly; • Results:
Hydrogen and Fuel Cells in Brazil
Country Report
19th IPHE Steering Committee Meeting London, UK – May 23-24, 2013
Ministry of Mines and Energy
Ministry of Science, Technology and Innovation
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
Brazilian R&D Program for Hydrogen and Fuel Cells – ProH2
H2 Production Netwoห้องสมุดไป่ตู้k
(IPEN)
SOFC Network
ProH2
Coordination MCTI 40 partner intitutions
Laminated ceramics, components, catalysis, ethanol (IPEN/Coppe-UFRJ)
Systems, Integration and Uses Network
2009 to 2011
- 2010 -
5.0 kW
- 2011 Source: IPEN, 2012.
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
5 kW Module
200 MEAs (ELAT-Type) of 250 cm2 by Sieve Printing
Ministry of Mines and Energy Ministry of Science, Technology and Innovation
Recent activities (3)
• During Rio+20 Conference, launch of the new prototype of the hydrogen hybridbus of Federal University of Rio de Janeiro - COPPE/UFRJ, that includes upgrades in the traction system and improvements in performance in comparison with the first one, demonstrated in 2010.