美国技术创新体系案例 燃料电池2015年商业化

　　本报实习记者 袁瑾 综合报道

　　诞生于19世纪的燃料电池技术，以其无污染、高效率等特性成为一种新型可持续发展的能源，也是美国能源技术创新项目的重点。

　　然而由于技术、资金等因素制约，燃料电池的商业化进程异常缓慢，单依靠市场力 量不足以推动燃料电池技术进入商业市场领域。作为燃料电池研发的先头兵，美国的国家创新体系通过制定国家政策、出台能源报告、提供研发资金和开展与企业合作，在推动燃料电池的发展上，尤其是民用商业化方面起到了不可忽视的作用。

　　美国政府政策支持

　　在

燃料电池早期的发展过程中，美国政府通过赞助军事和空间技术机构的研发，促进燃料电池技术的发展。随着燃料电池商业化的趋势，美国国家创新政策考虑到成本和可靠性，转向对公共领域和私营领域的研发资金进行杠杆调控，以确保燃料电池技术的市场竞争力。

　　2002年，美国

能源部发布《国家氢能发展路线图》(下称“路线图”)，为美国燃料电池的发展设立了目标和方向。“路线图”提出了在美国政府机构和私营企业技术研发成功的基础上，在2015年实现燃料电池市场化的宏伟目标。

　　然而“路线图”仅表示在满足消费者要求和出现一个可行性商业模式后启动燃料电池的市场化进程，并没有明确规划销售配额和战略步骤。2004年，美国国家研究理事会出台了一份报告修订了“路线图”中大部分战略目标，并对美国能源部提出一项建议，随时修订报告以反映能源技术的最新发展情况。报告建议能源部通过开展系统的分析来确定氢能的研发成本和方案，评估研究成果，确保氢能短、中、长期的持续平衡发展。

　　资金来源及合作方式

　　自1978年，美国能源部就一直是燃料电池研发的重要资金来源。同时，美国总统布什也热衷于资助氢能和燃料电池技术。在布什政府2005年的财政预算中，投入氢能和燃料电池技术研发的预算比2004年增长了23%，是2003年的两倍。美国国防部也从事各种军事目的燃料电池的开发。2004财政年度，美国国防部获得7000万美元用于燃料电池研发的财政拨款。目前，美国大学机构对燃料电池研发投资的具体的数目还不清楚，但应该为数不多。

　　私营企业对氢能和燃料电池技术投资额也是个未知数。然而据估计，世界三大汽车生产商在近10至20年中对燃料电池的研发投入远远超出的政府的资金。自上世纪90年代中期，燃料电池领域中的专利激增，其中大部分属于私营机构而非政府或学术组织。然而，私营企业并没有取得氢与燃料电池技术在商业上的成功，因而政府在推动新能源商业化过程中将发挥关键作用。

　　私营企业在燃料电池民用研发应用过程中与美国政府公共机构和的合作包括两种形式，一种是与美国能源部的合作；另一种是与美国国家标准与技术研究院高新科技项目组的合作。美国能源部是美国开发燃料电池技术的最大赞助商。在与能源部的合作项目中，私营企业或者学术机构均可承担研发工作，然而研究成果必须在能源部的严格限定范围内。而与美国高新技术项目组的合作却不同，私营公司可以自由提出各项高风险的研发方案，只要项目可以商业化，能为美国经济带来广泛的经济利益就可以获得高新技术项目组的支持。

　　在燃料电池产业中，私营企业之间的合作非常有意思。尽管目前，燃料电池商业化的成功案例不多，然而燃料电池产业已具备全球化特性。例如，美国的一家小型企业Plug Power 公司就与日本现代汽车公司合作，共同开发家用氢能，作为汽车燃料，并为家庭用户供电供热。同时，美国PlugPower公司还与两家德国公司共同开展合作项目，积极推进燃料电池的商业化应用。

　　有趣的是，许多大型的汽车公司和能源企业并不直接收购小型的燃料电池制造商，而倾向于此类独立的燃料电池制造商以合资的方式展开合作，同时继续投资公司内部的研发项目。

　　三大商业化瓶颈亟待突破

　　燃料电池市场商机巨大，各大公司对它的兴趣倍增。但是，燃料电池目前在商用化方面仍然存在许多阻碍，与目前传统的能源技术相比还有很大的距离。首先，是燃料电池的价格昂贵。以质子交换膜(PEM)固定燃料电池为例，PEM燃料电池几乎可以满足私人居户和小型企业的所有热电需求。然而，这种燃料的电池的资本费用远远高于电和燃气管道的费用，要推动这种燃料电池进入千家万户，首先必须大幅减少安装费。

　　其次，是燃料电池的市场规模。在短期内，燃料电池的商业应用还局限于固定式发电和便携式电子产品，燃料电池公司急需开发为那些更广阔、利润更丰厚的市场开发产品。考虑到研发资金的数量和目前燃料电池公司的规模，燃料电池产业很可能出现产业整合。

　　最后，安全和标准问题也是燃料电池商业化进程中要解决的问题。目前，美国国家标准与技术研究院已制定出一些家用燃料电池的行业标准；美国能源部也不断增长对燃料电池安全检测的投入，同时致力于安全教育的普及。