燃料电池产业关联分析
燃料电池系利用氢和氧进行化学反应来产生电力，应用范围涵盖分布式发电系统、UPS、运输工具、机器人、工具机械、可携式电子…等。目前有利于燃料电池发展之重要环境因素包括：其一为先进国家电力市场自由化趋势，鼓励供电系统可以接近电力网络终端消费者之分布式电源市场；预计至2020年，＜10MW分布式供电系统之新增装置量可由2005年全球占有率3%增为6%，达到185MW，平均年增率约14%，主要市场为电力事业与产业应用，此对可作为分布式供电之燃料电池发电系统之市场扩大极有帮助。其二为全球气候变化与环境议题逐渐受到重视，2005年2月正式生效的国际环保公约-「京都议定书」，全球已有141个国家签署，其中包含30个工业化国家，将致力于达成二氧化碳等六种温室气体减量协议。因应此一环保趋势，主要国家纷纷对其国内主要耗能或废气排放来源，如电力及工业部门、运输车辆与大楼建筑…等，制定能源效率或废气排放标准，使得具有干净能源特色之燃料电池产业获得很大的鼓励。
目前世界前十大营收企业，除Walmart外，均有投资氢能或燃料电池产业，显示世界一流企业都看好其产业发展前景。而燃料电池产业从上游到下游，牵涉到许多关联行业，包括：上游之制氢原料如天然气、甲醇等石化燃料之供应，以及氢的生产、燃料重组、氢气储存等；还有中游之燃料电池组及其零组件、控制系统等BOP（Balance-of-Plant）零件。若为燃料电池车辆，则还需要驱动马达（Electric Traction Motor）、传动系统等零组件。下游应用产品则如前述包含运输工具、定置型发电系统、可携式电源产品…等。投入燃料电池产业上游供应链之主要研发厂商，参考表一。
表一 燃料电池产业供应链分析（主要参与厂商）
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原料供应 |
氢H2生产 |
氢H2改质（Reformation） |
氢H2储存 |
燃料电池零组件 |
燃料电池组 |
马达驱动系统（Drivetrains） |
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-Air Products & Chemicals -BP -Exxonmobil -Methanex -Praxair -Proton Energy system -Synergy Technologies -Syntroloum -Texaco Energy Systems -Shell Oil -Iwatani International … |
-BMW AG -DaimlerChrysler -General Motors -Honda -Mitsubishi（H3 Energy、Mitsubishi Heavy） -Toyota -Shell Hydrogen -Proton Energy -Air Liquide -Hydrogenics -Hydrogen Solar -H2fuel -Air Products & Chemicals -Norsk Hydro Electrolysers -ECD Ovonics -Hydro -ILT Technology -Iwatani International -MesoFuel -Linde -Sumisho Air Water … |
-Catalytica -Exxonmobil -Hydrogen Burner Technologies -Ida Tech -Jhonson Mattey -MacDormolt Technology -Nuvera Fuel Cells -Procyon Power Systems -BMW AG -DaimlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota -Volkswagen -Praxair -Air Products -Babcock Hitachi -ChevronTexaco Technology Ventures -Hexion -H2Gen -HyRadix -Ztek … |
-Dynetek Industries -Energy Conversion Devices -Ergenics -IMPCO Technology -Millenium Cell -Powerball Technologies -Quantum Technologies -BMW AG -DiamlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Toyota -Air Liquide -Ovonic Hydrogen Systems -General Hydrogen -HERA Hydrogen Storage Systems -Hexion Components … |
-Asahi Glass -Celanese -Dmc2 -Donaldson Company -Dupont -ElectronChem -Evlonyx -Freudenberg Nok -Gaslatel -GreenVolt Power -Ion Power -Matsidjta batteru Omdistroa; -Maxwell Technologies -NexTech Materials -Panasonic EV energy -Quantum Technologies -Satcon Technology -SGL Carbon -Toray -UCAR International -Jhonson Mattey … |
-Anuvu -Ballard Power Systems -DCH Technology & Chassis -Energy Partners -Fev Motoren-technik -Global Thermoelectric -H Power -Hydrogenics -McDermott Technology -Medis Technologies -Nuvera Fuel Cells -Plug Power -UTC Fuel Cells -Zevco/Zetek Power -BMW AG -DiamlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Hyundai -Mitsubishi -Nissan -Renault -Toyota -Volkswagen -Siemens Westinghouse -Delphi … |
-Ecostar Electric Drive -Emorson Motors -Enova Systems -Solactria -UQM Technologies -XCELLSIS -DaimlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota … |
目前燃料电池技术类型以PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）为主，其主要分成三个次系统，包含碳氢燃料处理系统之重组器（Reformer）或储氢器、燃料电池组（Fuel Cell Stack）、及燃料电池本体以外之BOP（Balance of Plant）零组件；目前各次系统关键零件之主要供货商，参考表一。
另外，以成本结构分析，就PEMFC定置型发电系统而言，若有搭载重组器者，其三个主要次系统为重组器、电池组、BOP等，各约占整个系统制造成本的三分之一；而若就使用纯氢燃料之5kW PEM燃料电池系统（不含储氢器）而言，美国Battelle公司分析产量在1000套以下，其成本结构以燃料电池组及其外围零件占成本比重63%最大，而电力电子（Power Electronics）与系统整合部份则占约22%，参考图1。另外，就燃料电池汽车而言，若包含燃料处理器、电池组、BOP，再加上马达驱动系统，则每一次系统大约占总制造成本之四分之一。
由于燃料电池系统尚未大量商品化，目前系统厂商之经营策略仍处于摸索阶段，尚未有所定论，但一般而言，燃料电池组以及电动马达驱动系统属于系统供货商之核心技术能力，将会以自行生产居多；而其它BOP零组件与燃料处理器，系统厂商将有可能会以对外采购为主。德国AMCG国际管理顾问公司估计，燃料电池系统零组件业之附加价值将可占整体产业50-70%，因此市场商机潜力庞大。
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