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燃料油在中国的研究现状论文摘要

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燃料油在中国的研究现状论文摘要

汽车用汽油的质量标准随着汽车发动机技术的发展不断地变化着。而车用汽油质量标准的水平对汽车的发展有重大影响。纵观我国车用汽油质量标准变化的历程大致可以分为三个阶段。第一阶段(1956年—1985年)中国车用汽油的质量标准基本上是按照前苏联的样本建立和发展起来的。车用汽油的牌号从五六十年代的56号、66号发展到七八十年代的70号、80号。由于这30年间我国汽车工业发展缓慢、规模小、水平低、品种单调,对车用汽油的质量也没有太高的要求,因此我国车用汽油的质量标准基本上是停留在沿袭原苏联标准的水平上。这时期车用汽油的质量标准与国产发动机的技术发展水平可以说是基本相适应。当时汽油发动机的压缩比为6.2—7.0之间,汽车和客货车的品种较少,例如老解放、老上海、212吉普、苏联伏尔加、嘎斯吉普等车型。第二阶段(1986—1999年)中国车用汽油的质量标准发生了重大的变化。首先是标准体系的转变,汽油标准居间脱离沿袭苏联的轨道,而向国际通用标准靠拢。原先以马达法辛烷值为基准划分的汽油牌号改变为以研究法辛烷值作为划分汽油牌号的基准。1986年首次出现的GB484-86车用汽油标准中包括90号和97号两个牌号,其抗爆性指标不仅列入了研究法辛烷值的限值,同时对马达法辛烷值也有要求,即抗爆指数的限值。1989年修订的车用汽油标准中又增加了93号汽油。车用汽油质量标准的第二个重大变化是1991年颁布了我国第一个车用无铅汽油标准包括90号、93号、95号三个牌号。与普通汽油标准相比,除了不允许加铅外,将高标号汽油97号改为95号,即降了2个辛烷值单位,这是因为靠生产工艺,而不是靠加铅提高汽油辛烷值要困难得多,成本也高,这在国外通常也是这样办的。因此,含铅汽油与无铅汽油在相当长的一段时间内并存。所谓汽油无铅化是一个从有铅到无铅的发展过程,时间有长有短,各国情况不同。美国的无铅化经历了20多年,我国从91年第一个无铅汽油标准颁布实施,到2000年车用汽油实行全面无铅化经历了10年。在此期间淘汰沿用20多年的70号汽油老标准。高标号无铅汽油的出现可以说是这一时期车用汽油质量标准明显的提升。这时汽油机的压缩比开始提高,达到8.5左右,具有代表性的是83年出厂的第一批化油器桑塔那轿车,当时进口的一些日本轿车如丰田、皇冠等,也采用这一类型的发动机。第三阶段(2000年以后)2000年是中国车用汽油质量标准发生变化的一个重要关头。汽车数量的急增、排放污染物对环境的严重危害迫使政府加强了治理汽车尾气的力度。汽车排放标准愈来愈严,但是,没有高质量汽油的配合,新的汽车排放标准就不可能实行,仅仅是汽油无铅化已不能满足要求。2000年国家颁布实施了新的车用无铅汽油标准GB17930—1999,与旧的标准相比,不仅提高了一些项目指标的限值,而且增加了新的项目内容。如硫含量指标由原先的不大于0.15%降为0.1%,铅、铁、锰等金属含量规定的更严了。增加了笨含量、芳烃含量、烯烃含量的限值指标,此外对汽油中的含氧量也做出了规定。为保证电喷发动机能长期正常工作,新的汽油标准还要求加入有效的汽油清净剂。这一时期汽油发动机为适应日益提高的环保要求和节能要求,发动机压缩比提高,大部分达到9.0以上,少数达到10.0以上,发动机喷射技术开始淘汰化油器技术,大多改用电脑喷射技术。目前市场上见到的汽油发动机都能体现这一特点,从最近中国汽油工程学会和中国环境保护协会推荐的车型就很明显。2004年起我国将实施相当于欧洲Ⅱ号法规的汽车排放标准,这仅靠汽车自身的技术水平是不够的,严格的排放法规需要汽车技术和油品质量两者共同匹配才能实现。我国现有的车用汽油质量标准还有待提高。尽管目前国际上还没有真正统一的汽油质量标准,但是在我国加入WTO后,经济全球化的形势将迫使我们向国际通用的产品标准靠拢。1998年世界各汽车厂商推出了世界燃料规范,其中汽油规格列出了4个等级的标准。按照汽车排入法规的要求,如果实施相当于欧洲Ⅱ号法规的标准,则汽油的规格应达第二等级的水平。从现有情况看,我国车用汽油的质量标准还差得很远。如2级汽油规定硫含量不大于0.02%,而我国现行标准的硫含量为不大于0.08-0.1%;烯烃含量规定不大于20%,而我国现行标准为不大于35%;金属含量(铁、锰、铅等)规定检测不出来,而我国目前还允许加锰抗爆剂;更重要的是在汽油规格中增加了过去所没有的使用性能项目,如发动机喷嘴清净性,进气阀清净性,燃烧室沉积物测定等,并规定了限值。这就要求车用汽油必须加清净剂,否则就达不到规格要求。可见我国车用汽油质量标准这些年来虽然有较大提高,但与国外相差距还很大,需要炼油行业加速前进,跟上国内汽车行业迅猛发展的步伐。另外,当今世界面临着两大问题,一是石油能源危机。二是环境污染。 中国经济持续高速发展,近几年已进入汽车的高速发展期,汽车产业已成为国家的主要支柱产业,它对经济的可持续发展和人民生活水准的提高都具有重要的作用。然而,伴生而来的一些问题日益严重,例如,中国近年来石油进口量不断增长、石油对外依存度将会不断扩大,能源安全形势非常严峻。汽车尾气排放所造成的污染已经造成人居环境空气质量的严重恶化。正如胡锦涛总书记在中央经济工作会议上所说:“这严重影响着我国经济安全和国家安全”。积极寻求和发展清洁能源已成为我国的头等大事。 从保证中国能源安全和环境安全双重角度出发,都要求我们必须探索出符合中国国情并解决, 解决矛盾的途径不会是单一的,也不具排它性。我们不能再重复发达国家过去曾走过的路,从现在起就应抓紧开发清洁代用燃料,走出一条自己的发展道路。目前中国汽车工业的迅速发展,充斥的都是世界各大汽车公司以石油为基础的汽柴油为燃料的车型,选择出一条符合中国国情的清洁代用燃料和清洁汽车路线,才有可能走出一条有自主发展和有特色的汽车工业路线,并能保证百年以上的燃料安全供应。 中国具有较丰富的煤炭资源,由煤转化为汽车清洁燃料是符合中国国情的必由之路,我们基于多年研发和推广应用,从甲醇汽油重要性、可行性、优越性、环保性等方面,论证建议我国应大力发展甲醇汽油。一、加快推进甲醇汽油发展意义重大 甲醇汽油替代化石燃料量比大,环保效果好,从量化和时空观点看,是替代车用清洁燃油的最佳选择,加快推进甲醇汽油的推广和应用,发展意义重大。 1、是符合国家经济发展,能源战略安全保障方面需要。从石油持续涨价和我们进口石油逐年递增因素考虑,M50甲醇汽油和甲醇柴油(正在研发中)的替代作用关系到国家进口、外汇和能源安全问题,也涉及到中国国力的承受能力,国民经济持续发展与和谐社会建设问题。 我国的能源状况是贫油少气富煤,从1994年起已成为石油纯进口国,此后平均每年都递增约1000万吨,目前年原油消耗量达2亿吨以上,年进口量达到7000万吨,成品油年进口量达三千多万吨,在巨大用量的压力下,我国能源安全已成为严重问题,迫切需要寻找新能源。以煤制甲醇是较好的出路,甲醇与汽油按一定比例混合就成为甲醇汽油,它可以直接代替普通汽油,缓解汽油的紧张局面,同时甲醇汽油燃烧完全,有很好的环保效益,其应用前景非常看好。美国能源部和世界能源理事会的一项预测表明,全球化石类能源的可开采年限分别为:石油39年,天然气60年,煤211年;全球的石油生产将于2010—2050年间的某一年达到顶峰,然后会逐渐下降。石油资源量的有限、发达国家更加重视和竭力控制中东等地石油资源已是不争的事实,其政治、经济上的重要地位更加凸显。不少专家认为,像中国这样发展中的大国,如果不努力开发自身的石油替代能源,将会出现一些悲剧后果。 中国是一个煤炭资源相对丰富,而石油和天然气资源较缺少的国家。国家统计资料表明,中国可开采煤炭储量为7650亿吨,石油可采储量约为50亿吨,天然气预测资源约为38万亿m3,但现探明可采储量为2万亿m3。在世界已探明的的储量中,中国的煤炭占15%、石油占2.7%、天然气占0.9%。这就造成中国能源结构在相当长时期一次能源以煤为主的必然事实。 2、可提高我国燃油的品质,满足“节能降排”的环保需求。甲醇汽油的推广和应用有利于国家2007年7月1日推行国标车用燃油3号标准的实施。在国内炼油厂投巨资(500-600亿元人民币)进行技术改造提高油品质量不能按期达标的情况下,M50甲醇汽油以少量的投资,快速的增量可部分满足“节能降排”的环保需求,可以迅速降低燃油硫含量,提高燃油品质。甲醇不含硫。对于推广利用先进的尾气燃烧技术创造了条件,进而维持国家强制性标准规范实施的严肃性和权威性,也适应国际《京都议定书》清洁发展机制(CDM)。 目前我国车用汽油标准仅能满足欧I标准的要求,还远远不能满足北京、上海、广州等作为国际大都市的环保计划的要求。其次对于汽车的排放指标是与汽车本身的品质和燃油的性能紧密相关的,国内汽车的升级换代比较快,目前燃油的标准低已经成为排放指标升级的瓶颈。因此,必须对现有车用燃油标准和品质进行改变,一方面,提升燃油的标准技术水平;另一方面,加强燃油排放指标的监测。 3、对国家石油能源的储备具有重要战略意义。 据有关机构研究发现,在可用混和气浓度范围内,发动机使用甲醇的热效率比对应汽油高7%~13%。同时甲醇可用可再生资源进行生产,又有利于节约不可再生资源。甲醇汽油的推广有利于国家能源战略的调整。可以减少石油需求,保障能源供给。目前对外依存度接近50%,随着油价持续攀升,石油保障受到影响。 4、能带动促进相关产业的发展。 目前世界甲醇生产原料中,天然气大约占80%,我国天然气资源相对较少、价格较高,从而使以天然气为原料生产甲醇的成本比以煤为原料高出35%左右。煤炭是中国储量最多、产量最大的主导能源,且我国煤制甲醇生产技术成熟,因此,甲醇汽油研制成功将会带动煤化工及可燃物质提取混合醇工业的发展。从能源资源综合利用与合理利用来讲,甲醇车用燃料的推广可以拉动甲醇销售市场,带动甲醇产业的发展,促进甲醇原料的多元化,合理化与廉价劣质煤原料的增值和环保利用。如可以回收炼焦尾气生产甲醇,减少大气污染。仅山西,如将所有炼焦尾气回收,可生产甲醇1000万吨/年。二、加快推进甲醇汽油发展条件基本成熟 从国家经济发展,能源战略安全保障方面需要,全面推广甲醇燃料条件已成熟,甲醇燃料的发展已到了关键时刻。 1、M50甲醇汽油项目概况。 北京欧亚新能源有限公司研发生产的M50甲醇汽油采用自行研发的添加剂改性配制,克服了甲醇热值低、腐蚀性、储运分层等固有缺点,解决了大比例甲醇催化燃烧技术和尾气净化,互溶性与分层,低温起动,高温气阻,发动机零部件材料腐蚀性问题。可替代常规汽油,其特点是: 适应性好 - 使用时无需改变汽车发动机和加油站设备便可以直接使用,并可与常规汽油任意混合使用,对汽车发动机和加油机没有任何不良影响。M50甲醇汽油的互溶性好,产品质量稳定,储运周期可达一年之久,不分层,不变质。 动力性好 - M50甲醇汽油分子量小,蒸发潜热大,有效提高了发动机热效率。辛烷值高,抗爆性好,动力性强,发动机噪音低。 环保性好 - M50甲醇汽油通过添加剂改性,含氧量高,燃烧充分,其生成的有害气体比汽油低,尾气污染排放量少。检测表明其二氧化硫(SO2)碳氢(HC)氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)优于同类汽油;排放指标达到了国3号标准,接近欧洲4号标准。生产过程在常温常压下密闭进行,全过程计算机监控,清洁安全无三废污染。 腐蚀性小 - M50甲醇汽油单车行驶17万公里,经上海内燃机研究所解体表观检查证明,腐蚀性与常规汽油类同,未发现塑料、橡胶等零部件有溶涨现象、金属等零部件也没有腐蚀现象。 2、项目稳定质量保证该项技术成果被认定为上海高新技术成果转化项目,产品有上海市产品质量监督局核发的产品质量企业标准,工厂有危险货物港口作业许可证,港口经营许可证和安全生产许可证。为对用户负责,该产品由中国太平洋财产保险股份有限公司上海分公司提供了两亿元人民币产品质量责任保险,承诺由于使用北京欧亚新能源公司生产的M50甲醇汽油所引发的发动机损坏和导致的责任事故均进行高额理赔。一年多的销售和近二十万辆车次的使用,用户反映良好,没有一例质量投诉。3、推广甲醇燃料条件已成熟中国工程院院士、清华—BP清洁能源研究与教育中心指导委员会主席倪维斗认为,我国能够代替石油的产品,首先要量大、成规模,其次是原料要充分。从这一点衡量,最符合条件的应该是甲醇汽油。相对于电能、液氢、液化石油气、天然气、核能等,醇基燃料以其优异的品质被认为是最有前途的汽车代用清洁燃料。M50甲醇汽油作为替代能源具有很多优点。优化能源结构 - 提高甲醇和汽油的利用效率,能优化国家能源结构,符合国家产业政策方向; 原料来源广泛 - 因为甲醇的来源广泛,其中煤制甲醇更具重大意义,尤其对含硫量高、不易民用或工业用的煤,也不影响生产甲醇。我国的能源状况是贫油少气富煤,尤其是我国大量的含高硫、低热值、不易民用或工业用的煤,都可用来生产甲醇,利于资源综合利用。从煤中制取甲醇,也可从植物废弃物中提取,再将甲醇作为燃料代替汽油,等于汽车烧煤烧柴。中国甲醇产能已占世界产能的1/4,总在建规模为1700多万吨,其中绝大多数在2007~2008年间达产,预计到2010年国内甲醇总能力将达到2000万吨以上。 绿色环保燃料 - 甲醇汽油含氧量高,燃烧充分,能有效地降低和减少有害气体的排放,按照国家标准,碳氧化合物下降98.9%,碳氢化合物下降88.11%,达到欧III标准,部分指标达到欧IV标准,有利于环境保护,改善城市生态环境,故有绿色环保燃料之称。 提高动力效率 - 因为甲醇汽油的燃烧特性,甲醇是一碳醇,燃烧充分优于乙醇,其环保性为业界公认,能有效地消除燃烧系统各部位的积炭,避免了因积炭的形成而引起动力下降、燃烧不充分等现象,且可降低各工况排气温度,有利于降低零部件热负荷,延长发动机部件的使用寿命。甲醇汽油辛烷值高,动力强,适用于高压缩比发动机,可提高发动机的效率。同时含氧量高,可适应沙漠及高原缺氧地区等特殊环境; 有效节约能源 - 因为甲醇汽油中的甲醇是一种性能优良的溶剂,能有效地消除油箱及油路系统中杂质的沉淀和凝结,有良好的油路疏通作用,减少为清洁疏通油路而购买的如油路通、燃油精等添加剂的费用开支,利于国家能源安全和经济可持续发展; 使用方便快捷 - 因为使用甲醇汽油无论是电喷式和化油器式的任何一款汽油发动机,无须作任何改造即可正常使用,整个销售渠道除了作必要的清洁外也不用改造。 经济效益显著 - 可带动相关产业发展,众所周知,甲醇的生产成本仅相当于乙醇的1/3(注:2004年每生产销售1吨燃料乙醇,国家补贴2736元,后逐年降低到2006年补贴降到1373元); 而且中国经济的快速发展,为甲醇汽油提供了巨大市场需求。专家预测,到2020年中国的石油产量在1.7~2.0亿吨,相当于2.09~2.28亿吨甲醇,而且还不包括甲醇作为四大基本有机原料的消耗。2020年甲醇的市场销量可能在3亿吨左右,尽快出台甲醇发展产业政策,促进甲醇工业发展,形成国家支柱产业是我国当务之急。中国是世界石油消费大国,但石油储备刚刚启动,一旦遇到紧急情况,这点储备只能是杯水车薪。将资金用于大力发展甲醇燃料,从根本上解决中国能源问题,既是最好的石油战略储备,也能创造更多的社会效益。三、加快推进甲醇汽油发展形势十分紧迫甲醇燃料的快速发展势在必行。1、大规模推广甲醇汽油,可以保证国三机动车尾气排放标准尽快实施。我国国3机动车尾气强制性排放标准应当今年7月1日实施,但目前市场供给的燃油质量满足不了要求,若等两大石油公司通过技术改造改善油品质量,国3标准的实施不得不推迟3年。2、目前地方推广甲醇汽油的积极性非常高。山西已经出现规范使用甲醇汽油的情况。上海、大庆在相当部分车辆中使用M50甲醇汽油,积累了经验。甲醇燃料在经济、环保、动力、安全、替代及资源方面具有明显优势,是清洁的替代燃料,有关毒性、材料腐蚀等问题已经解决。3、推广甲醇汽油也是国家加强节能减排工作的迫切要求。众所周知,醇醚燃料是一种新型环保替代能源,但鲜为人知的是醇醚燃料还有显著减排温室气体CO2的作用,而且使用大比例M50甲醇燃料减排CO2可达32.71%以上。改变石油短缺、污染严重的唯一方法,就是减少对石油的依赖,开发绿色替代能源。从未来发展的角度看,减排CO2等温室气体以遏制全球气候变暖,使用低碳清洁燃料与可再生的新能源已是众望所归。同时,甲醇是一种相对廉价的一碳化工产品,最理想的低碳清洁燃料非甲醇莫属。甲醇目前主要由煤炭、天然气、煤层气或焦炉煤气化工合成;而在不久的将来则可以实现用农林作物纤维、生活有机垃圾等可再生资源经气化合成燃料甲醇,我们有理由相信,随着醇醚燃料在我国的全面推广,不仅对我国的能源安全、国家加强节能减排工作及可持续和谐发展是一大贡献,而且是最终实现人类在能源方面梦寝以求的生态平衡。四、甲醇汽油项目发展建议加快发展煤基醇醚燃料具有很好的发展条件,已奠定了良好的发展基础,可以扩大发展规模,替代石油,以解决我国石油短缺的问题。为此,我们建议:1、国家宏观必须重视。国家能源战略也不完全是市场行为,煤基醇醚的推广在国家的定位、导向、规范、激励以及投入是不可缺少的。把发展煤基醇醚燃料列入《国家能源中长期发展规划纲要》,列入国家发改委 “国家替代能源发展计划”,加大力度在全国推广,只要有条件的企业都应许进入能源领域,打破“能源领域企业必须戴国企帽子”的现象。成立国家专门组织或部门,如“国醇汽办”,有如行业组织即“全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会”,具体负责全国醇醚燃料及清洁汽车行业建设、发展、协作和服务。国家参照国家发改委等8部委关于《车用乙醇汽油扩大试点方案》(发改工业[2004]230号),国家应以支持车用乙醇的政策支持煤基醇醚燃料发展:如对国家批准的燃料甲醇生产企业免征5%的消费税,增值税实行先征后返;对使用燃料甲醇的享受补贴政策,补贴额按规定比例由中央和地方财政共同负担等。2、实施示范工程。有选择的成立国家醇醚燃料生产基地和国家醇醚燃料汽车产业化示范地区。一是M50示范工程;二是甲醇混合动力汽车试点。把清洁车用甲醇汽油(柴油)的研发推广与实施国3号车用燃油标准对接,作为“节能降排”,能源替代和资源合理利用的大事来抓落实。当务之急是扩大示范,以点带面,对资源配置合理,市场需求量大,交通方便有条件的地区建立示范项目工程。充分发挥民营和国有大中企业的优势,鼓励利用国内外两种资源,两种资金,创造条件设立“节约示范工程”专项发展基金,促进甲醇生产、甲醇车用燃油调配与储运设施项目工程的建设。战略导向:首批示范工程设点3个,形成100万吨/年规模。 1)东北地区(低温和高纬度)以大庆油田为低温区域示范项目工程,辐射整个东北和华北地区。大庆甲醇厂和炼化厂相距近(≤2Km),基础设施完善,密闭输送管线工作量小,铁路、公路运输条件齐备,投资少,见效快,油气资源有保障。抓紧立项,加快实施,明年奥运会之前即可为北京奥运会提供清洁汽油。 2)华东地区(中温和中纬度)以上海为中温区域示范项目工程。建立研发中心和产业化示范工程基地。立足上海研发,幅射江、浙沿海及华东沿江区域。 3)华南地区(高温和高纬度)以广东珠海为高温区域示范项目工程,辐射华南包括港澳地区。在首批示范工程取得经验基础上,利用国内外两种资源,两种资本形成规模产业区,面向全国重点城市服务。2008年在甲醇与成品油生产集散地扩大示范,力争2010年形成1000万吨以上的甲醇替代规模,生产销售2000万吨以上的清洁车用M50甲醇汽油生产能力,以促进产业化和规模化。 3、抓紧制定国家甲醇汽油标准。 我们需要国家相关部门能给予支持和归口管理。 早在2001年7月12日前国务院总理朱镕基在审阅《关于发展甲醇燃料有关情况的报告》时就明确批示:“要抓紧制订质量标准,使用规范、规划……”。事到如今,关于甲醇汽油标准的出炉就显得尤为重要了。 我们需要国家政府的大力支持通过资源和市场调研、评价、统筹布局、总体规划、分期实施、避免重复建设造成资源浪费与无序竞争。同时避免行业垄断和侵犯知识产权(冒牌、造假等)的不良行为发生。 4、鼓励地方推广使用。 在煤基醇醚燃料产业化示范阶段,国家发改委在重点甲醇生产项目、甲醇汽车及发动机项目、输配工程项目方面给予贴息贷款扶持,加快各地方有能力有信心进行建设和市场培育。 5、国家石油公司应当在推进甲醇汽油使用中发挥积极作用。要打破部门、地方界限,尤其是国家石油公司也要一切从国家利益出发,开放市场,建立市场有序竞争机制,使各投资者、国内民营企业和私营企业都有机会进入国内油品流通市场。使我国石油市场呈现出市场开放全方位、资源配置多层次、市场主体多元化和流通方式多样化的新格局。综上,我们建议在产业化示范阶段,车用M50甲醇汽油示范地区的甲醇汽油的推广由国家专门组织或部门如“国醇汽办”,统一管理。为防止在推广使用过程中出现管理漏洞造成安全隐患和负面影响,由北京欧亚新能源定点企业负责添加剂配方的研制生产,清洁汽油的调配供应,以石油公司系统的业务渠道为主进行推广应用,实行许可证制度。随着试点推广条件的成熟,建议引入竞争机制,经下列程序:“企业申请—条件认证—专家评审—国醇汽办批准”,适度扩大甲醇汽柴油调配示范企业的数量,并按照市场化运行模式,纳入甲醇燃料推广渠道。 在政府行为主导下, M50甲醇汽油在边实践边完善的过程中逐步形成了符合国情较为成熟的实施计划和总体目标。

船用油主要用于水上运输,船用燃料油主要用作远洋船舶和航行于沿海沿江大型船舶的燃料。中国船用油市场处于增长期,2008年以来,即使中国经济受金融危机的影响,也保持持续增长态势。2011年,中国船用燃料油消费量达到1,900万吨。受益于国内市场对高质量产品的强烈需求,中国船用燃料油市场预计将在2012年至2015年期间,以近10%的年增长率持续增长,至2015年突破2,500万吨的消费量,实现价值超过150亿美元。从产量来看,2011年中国船用燃料油产量低于同期消费量,随着国内主要燃料油制造商提高开工率以及扩大产线,预计到2015年,国内船用燃料油的产量将略高于消费量,以充分满足国内巨大的需求。届时进口船用燃料油也将有所下降。中国船用燃料油市场推动力主要包括水路运输的发展、较少的可替代品和国内供给短缺。

(1)油气资源丰富,发展潜力较大。

国际上通常用“资源量”、“储量”、“可采储量”和“剩余探明储量”等概念来描述和界定油气资源的多少。油气资源量是指聚集在地下岩层中的油气总量,它会因发现条件的变化而变化。储量是指经过勘探证实了的并在现有条件下有经济价值的资源。可采储量则是指在现代经济技术条件下能够从地下储层中开采出来的储量。剩余探明储量是总储量减去已开采出石油后的剩余量,通常可以反映一个国家或地区的资源潜力。

根据新一轮全国油气资源评价,我国石油可采资源总量为150亿~200亿吨。其中2020年以前可供勘探利用的资源总量为150亿吨,2020—2050年随着技术进步和领域拓展,可供勘探利用的资源总量有望再增加50亿吨,达到200亿吨。石油资源总量列世界第六位、亚洲第一位。我国天然气可采资源总量为14万亿~22万亿立方米,其中2020年前可勘探利用的资源总量为14万亿立方米,2020—2050年可勘探利用的资源总量再增加8万亿立方米,达到22万亿立方米。天然气资源总量列世界第五位。

截至2005年底,我国已探明石油可采储量69亿吨,探明天然气可采储量3.1万亿立方米,油气资源探明率(已经勘探证明可采的储量占总储量的比率)分别为35%和14%。总体上看,我国油气资源的探明程度都不高。至2005年底,全国石油和天然气的累计采出产量为44.7亿吨和4324亿立方米。

尽管我国油气资源比较丰富,但人均占有量偏低。我国石油资源的人均占有量为11.5~15.4吨,仅为世界平均水平73吨的1/6~1/5;天然气资源的人均占有量为1.0万~1.7万立方米,是世界平均水平7万立方米的1/7~1/5,与耕地和淡水资源相比,我国人均占有油气资源的情形更差些。

在我国,油气资源已经成为一种十分紧缺的战略资源。我国油气资源总量比较丰富,目前石油勘探程度尚处于中期阶段,天然气勘探尚处于早期阶段。通过加大勘探投入和依靠技术创新,还可以获得新发现、增加新储量,油气工业的发展仍具有比较雄厚的资源基础。

(2)油气资源分布不均衡。

全国含油气区主要分布情况是:东部,主要包括东北和华北地区;中部,主要包括陕西、甘肃、宁夏和四川地区;西部,主要包括新疆、青海和甘肃西部地区;西藏区,包括昆仑山脉以南,横断山脉以西的地区;海上含油气区,包括东南沿海大陆架及南海海域。

根据目前油气资源探明程度,从东西方向看,油气资源主要分布在东部、西部和中部,从南北方向上看绝大部分油气资源在北方,这种油气资源分布不均衡的格局,为我国石油工业的发展和油气供求关系的协调带来重大影响。从松辽到江汉和苏北等盆地的东部老油区占石油储量的74%,以鄂尔多斯和四川盆地为主体的中部区占5.77%,西北区占13.3%,南方区占0.09%,海域占6.63%。而海域中渤海占全国储量的4%,2000年随着更多的渤海大中型油田被探明,海上也表现出石油储量北部多于南部的特点。

目前,我国陆上天然气主要分布在中部和西部地区,分别占陆上资源量的43.2%和39.0%。天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为:渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海—琼东南、柴达木、吐哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。资源量大于1万亿立方米的有塔里木、鄂尔多斯、四川、珠江口、东海、渤海湾、莺歌海、琼东南、准噶尔9个盆地,共拥有资源量30.7万亿立方米。

近海天然气总资源量为8.1万亿立方米,海上天然气储量为4211亿立方米,占近海天然气资源量的9%。10个海上盆地大多集中在南海和东海,占总量的21.4%。

(3)石油生产处于稳定增长阶段,天然气产量快速增长。

新中国成立之初,石油工业十分落后,石油年产量仅12万吨,主要靠进口“洋油”维持国民经济发展。1959年发现大庆油田后,从根本上改变了石油工业的落后面貌,1965年实现石油自给。20世纪60—70年代,又相继发现胜利、大港、辽河、华北和长庆等油田,石油产量迅速增长。2005年,我国石油产量 1.81亿吨,天然气产量500亿立方米,分别列世界第五位和第十二位。

经过50多年的勘探,一些整体性较好、易发现的大型和特大型油气田多数已经被找到,今后勘探发现新油田的难度将进一步加大。但从我国油气资源赋存的地质特点和剩余油气资源潜力来看,2020年以前,我国石油探明储量可以继续保持稳定增长,大体每年增加地质储量8亿~10亿吨,相当于增加可采储量1.6亿~2.0亿吨左右。天然气年增探明可采储量的规模大体在1800亿~2500亿立方米。

我国以大庆油田和胜利油田为代表的老油田,总体上已进入高含水和高采出程度的“双高”阶段,产量递减在所难免。我国老油田现阶段石油产量的综合递减率大体为5%。如果没有新储量投入生产的话,我国每年都将会有一个近千万吨规模的大油田消失。要保持我国石油产量稳定增长,每年发现的新储量首先要弥补老油田的产量递减之后,石油产量才能“爬坡”。实现这一目标是可能的,但并不容易。

综合各方面因素,预计今后15年内,我国石油产量可以实现稳中有升。如果石油产量大体以每年250万吨左右规模增长,到2020年,我国石油产量可保持在2.0亿吨以上。我国天然气工业是新兴产业,发展比石油约晚30年。21世纪前30年是我国天然气工业大发展时期,储量和产量在今后相当长的时期内都将保持快速增长。随着全国天然气管网建设、市场完善和拓展,天然气产量也将快速增长。预计2010年我国天然气产量在1000亿立方米左右,2020年产量达到1200亿立方米以上。届时,天然气在我国一次能源①一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。它包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。一次能源可以进一步分为可再生能源和非可再生能源两大类。可再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等,它们在自然界可以循环再生。而非可再生能源包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。消费结构中的比例将由目前的3%增至8%~10%。

(4)石油消费进入快速增长时期,供需差额逐渐加大。

改革开放以来,随着我国国民经济持续快速增长,我国石油需求迅速走过了由平缓增长到快速增长的过程。2000年我国石油消费量达到2.24亿吨,比改革开放前大体增长了一倍,平均增长速度为4%左右,以石油消费增长翻一番支撑了GDP翻两番。

最近五年,石油消费明显加快。2005年全国石油消费量达到3.2亿吨,比2000年净增0.94亿吨,年均增长1880万吨,平均增长速度达7.3%。

从现在到2020年还有14年时间。这期间我国经济仍将保持较高速度,工业化进程将进一步加快,特别是交通运输和石油化工等高耗油工业的发展将明显加快。此外,城镇人口将大幅上升,农村用油的比重也将增加。多种因素将使我国石油需求继续保持快速增长。在全社会大力节油的前提下,如果以平均每年的石油需求量大体增加1000万吨的规模估计,到2020年,我国石油需求量仍将接近5亿吨,进口量3.0亿吨左右,对外依存度(进口量占总消费量的比率)约60%,超过国际上公认的50%的石油安全警戒线。我国石油安全风险将进一步加大。

年份199019951998199920002001200220032004产量(万吨)13830.615004.416100.016000.016300.016395.916700.016960.0117587.3进口量(万吨)292.31709.02732.03661.47026.56026.06940.69102.012272.0对外依存度(%)2.110.2214.518.6230.1226.8729.3534.9241.09

近年来我国原油产量、进口量及对外依存度资料来源:《中国能源统计年鉴2005》,国家统计局工业交通司及国家发展和改革委员会能源局编,中国统计出版社,2006年6月。

(5)石油利用效率总体不高,节约潜力很大。

我国既是一个石油生产大国又是一个石油消费大国,同时也是一个石油利用效率不高的国家。以2004年为例,我国GDP总量为1.9万亿美元,万美元GDP消耗石油1.6吨。这个数字是当年美国万美元石油消费量的2倍,日本的3倍,英国的4倍。目前,国内生产的汽车发动机,百千米油耗设计值比发达国家同类车要高10%~15%。我国现阶段单车平均年耗油量为2.28吨,比美国高21%,比德国高89%,比日本高115%。要把我国2020年的石油总消费量控制在5.0亿吨以内,就要求在过去15年石油消费的平均增长水平上,每年降低 25%以上。

上述状况,一方面说明我国节约用油的潜力很大;另一方面也反映出节约、控制石油消费过快增长的难度相当大。

氢燃料电池国内外研究现状论文

国内氢燃料电池行业内上市企业:亿华通(688339)、雄韬股份(002733)、潍柴动力(000338)、大洋电机(002249)

本文核心数据:产量、销量、保有量、销量分类

相关技术及市场仍不成熟

氢燃料电池燃料能量密度最大,高于锂离子电动车及燃油车,能效比上占据优势。考虑全生命周期后,能源效率约为29%,高于锂离子电动车的28%及燃油车的14%。在续航方面,氢燃料电池汽车传统燃油车相似,续航里程约在600公里左右,优于锂离子电动车;此外氢燃料电池汽车还具有无噪音,充能时间短,耐低温,事故严重性小等优点。

然而目前,氢燃料电池汽车在中国市场刚刚起步,技术和市场仍不成熟,处于幼稚期,未来发空间巨大;且氢燃料电池汽车应用领域不具有普适性,这也是未来氢燃料电池汽车技术需要革新和研究之处。

产量受到疫情影响严重

根据高工产业研究院(GGII)的数据显示,2016-2020年中国氢燃料电池汽车产量逐年上升,受到疫情影响,2020年产量下滑至1199辆。这表明中国氢燃料电池汽车市场正在成长,产量的增加一定程度上代表了市场需求增加。未来,氢燃料电池汽车的发展前景较好。

市场进入商业化初期

2016-2020年,中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升,受到疫情影响,2020年销量有所下滑。截止2020年底,我国氢燃料电池汽车年销量1177辆,保有量7352辆,标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳,氢燃料汽车进入商业化初期。

商用车是研发方推广重点

与海外专注于氢燃料电池乘用车的量产不同的是,我国将研发和推广重点放在商用车上。2020年,我国燃料电池汽车销量中,全为商用车。其中,客车销量占比达98%,货车销量占比为2%。截至2020年底,我国氢燃料电池车累计行程超过1亿公里,以氢燃料电池物流车和客车为主。

政策指引保驾护航

中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》是为我国氢能发展道路提出了更为明确的要求与指引。随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进,氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢,加氢站等基础设施建设,氢燃料电池汽车等进行了详细规划。

更多数据请参考前瞻产业研究院《中国氢燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川,被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明:按目前全球消费趋势,球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用,还带来严重大气环境污染,人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性,研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测,其中第二条是燃料电池汽车问世,福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源,风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前,人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究,并已到了进行加以直接使用阶段,生物能研究也取了重要进展,如何将所获能量储存起来,如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源,是一亟待解决重要课题。 内容摘要2生物制氮技术研究进展2.1传统制氢工艺方法传统制氢工艺方法有:电解水;烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程,提供一定形式一定能量,则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进,但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应,反应时需外部供热。热效率较低,反应温度较高,反应过程中水大量过量,能耗较高,造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法,反应温度较高,制氢纯度低,利于能源综合利用。2.2新型生物制氢工艺发展氢气用途日益广泛,其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源,不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题,已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年,美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元,而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右,,日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构,并建立了生物制氢发展规划,以期对生物制氢技术基础和应用研究,使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本,由能源部主持氢行动计划,确立最终目标是建立一个世界范围能源网络,以实现对可再生能源--氢有效生产,运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出,20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注,并开始进行研究。生物质资源丰富,是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢,可分为两个主要类群:l、包括藻类和光合细菌内光合生物;Rhodbacter8604,R.monas2613,R.capsulatusZ1,R.sphaeroides等光合生物研究已经开展并取了一定成果。2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖,污水,纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展,任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究,并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术,利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限,开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径,并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上,他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证:中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d,制氢规模可达500-1000m3/m3,且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。生物制氢过程可以分为5类:(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法;(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法;(3)有机化合物发酵制氢;(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢;(5)酶催化法制氢。目前发酵细菌产氢速率较高,对条件要求较低,具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快,能量利用率比发酵细菌高,且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起,相关研究也最多,也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中,氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数),气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来,如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中,纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。2.3目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段,比较而言,对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为,微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定,进行细胞固定化才可能实现持续产氢。,迄今为止,生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。,该技术中也有不可忽视不足。首先,细菌包埋技术是一种很复杂工艺,且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺,这使制氢成本大幅度增加;第二,细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大,使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用,使生物产氢能力降低;第三,包埋剂或其它基质使用,势必会占据大量有效空间,使生物反应器生物持有量受到限制,限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验,采用批式培养方法居多,利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果,连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高,长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。,生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源,其用途越来越广泛,氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛,氢需求量日益增加,开发新制氢工艺势必行,从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持:(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体,有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识;(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策;(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深,政府扶持力度加大和研究深人,生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。本文出自:广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池(www.liongon.com)

燃料电池是很有发展前途的新的动力电源,般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料,作为负极,用空气中的氧作为正极和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在入的,因而电池容量取决于贮存的活性物质的量;而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的,因此,这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点,但由于成本高,系统比较复杂,仅限于一些特殊用途,如飞船、潜艇、军事、电视中转站、灯塔和浮标等方面。

相关技术及市场仍不成熟

氢燃料电池燃料能量密度最大,高于锂离子电动车及燃油车,能效比上占据优势。考虑全生命周期后,能源效率约为29%,高于锂离子电动车的28%及燃油车的14%。在续航方面,氢燃料电池汽车传统燃油车相似,续航里程约在600公里左右,优于锂离子电动车;此外氢燃料电池汽车还具有无噪音,充能时间短,耐低温,事故严重性小等优点。

然而目前,氢燃料电池汽车在中国市场刚刚起步,技术和市场仍不成熟,处于幼稚期,未来发空间巨大;且氢燃料电池汽车应用领域不具有普适性,这也是未来氢燃料电池汽车技术需要革新和研究之处。

产量受到疫情影响严重

根据高工产业研究院(GGII)的数据显示,2016-2020年中国氢燃料电池汽车产量逐年上升,受到疫情影响,2020年产量下滑至1199辆。这表明中国氢燃料电池汽车市场正在成长,产量的增加一定程度上代表了市场需求增加。未来,氢燃料电池汽车的发展前景较好。

市场进入商业化初期

2016-2020年,中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升,受到疫情影响,2020年销量有所下滑。截止2020年底,我国氢燃料电池汽车年销量1177辆,保有量7352辆,标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳,氢燃料汽车进入商业化初期。

商用车是研发方推广重点

与海外专注于氢燃料电池乘用车的量产不同的是,我国将研发和推广重点放在商用车上。2020年,我国燃料电池汽车销量中,全为商用车。其中,客车销量占比达98%,货车销量占比为2%。截至2020年底,我国氢燃料电池车累计行程超过1亿公里,以氢燃料电池物流车和客车为主。

政策指引保驾护航

中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》是为我国氢能发展道路提出了更为明确的要求与指引。随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进,氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢,加氢站等基础设施建设,氢燃料电池汽车等进行了详细规划。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国氢燃料电池行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

国外在线教育的研究现状论文摘要

互联网教育论文篇三:《“互联网+教育”变革路径研究进展》 摘 要:互联网技术重构了社会关系,它也将颠覆学校的基本结构;互联网会变革教育业务流程,从而打造新的教育生态;“互联网+”为重组学校教育提供了新的可能,“互联网+教育”就是教育的转基因工程等。本文梳理了2015“互联网+教育”开放论坛的主要观点并进行了简要分析,以期为相关研究提供一些基本素材。 关键词:“互联网+”;教育变革;智慧教育;教育大数据 一、引言 自从2015年3月在政府工作报告中提出“互联网+”行动计划之后,“互联网+”在各行各业中引发了一场革命,教育领域也不例外,关于“互联网+教育”的讨论持续升温。2015年7月《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》颁布,进一步明确提出“鼓励学校逐步探索网络化教育新模式……鼓励学校通过与互联网企业合作等方式,对接线上线下教育资源,探索基础教育、职业教育等教育公共服务提供新方式……”。[1] 为了探讨“互联网+教育”的本质,寻求“互联网+教育”的变革路径,北京师范大学未来教育高精尖创新中心、教育信息化协同创新中心、“移动学习”―教育部―中国移动联合实验室、友成企业家扶贫基金会联合举办的“互联网+教育”变革路径之开放论坛在北京师范大学敬文讲堂召开。论坛以开放的形式邀请了18位专家围绕课程、教学、学习、管理、评价、环境、学校组织结构和教师专业发展等八大核心领域在“互联网+”背景下的变革和转型进行了专题学术报告,这些报告既有宏观的理论引领,也有中观的课程规划和 实施方案 ,还有微观的操作策略。本文将从五个方面对这次会议的主题进行综述。 二、“互联网+”促进教育的创新和变革 1.“互联网+”时代的教育创新 “互联网+教育”是什么?这是讨论“互联网+教育”是否可以推动教育创新和变革的前提。华南师范大学的柯清超教授首先对“互联网+”的概念进行了解读,然后分别从“互联网+教育”形态形成的可能性、“互联网+”能推动学校结构性变革和教育变革动力三个方面对“互联网+教育”的概念进行了分析。柯教授认为基于大数据平台、学习分析技术和智能传感技术促使了“互联网+”新一代教育环境从“干预手段”到“教学生态”的变革;同时课程教学也逐渐从封闭到开放融合,从“传统的封闭式”教学到“半开放式/连接式”教学的翻转课堂和社会化自组织的开放式MOOC课程教学进行变革。柯清超教授认为,“互联网+教育”实现了一系列的转变,包括从知识建构到核心素养培养的转变,从以教师为中心到以学生为中心的转变、从个体学习到小组建构的转变,从直接传授到自主发现的转变,从多媒体演示到探究工具的转变。他以“联合国 儿童 基金会爱生远程教育项目”、“远程协作学习项目”和“技术启迪智慧项目”等作为案例分析了应用ICT来创新农村学生学习方式的创新实践[2]。 互联网技术重构了社会关系,它也将颠覆学校的基本结构,我们应该将互联网的开放、共享、平等、自由等特征与教育教学的本质规律相结合,形成对学习者、课程、学校、教育政策、机制体制等相关因素的重新定位与思考。 2.“互联网+”推动教育变革 教育部科技发展中心__民主任认为技术进步是人类文明发展的根本动力,互联网推动人类文明迈上新台阶。“互联网+”促进了教育领域中五个方面的转变,即:教的工具、学的工具、评的工具、课的结构和课的形态的转变。__民主任分析了教育的本质与作用,指出MOOC是互联网与教育的融合,是经过多年摸索出来的一个模式。MOOC的出现是一个革命性的契机,MOOC的极大发展,将提高教学效率,降低教育成本,促进教育公平,使得原本无法上大学的群体可以无障碍地学习大学课程,真正实现受教育机会的公平。MOOC促使课程教学将从一名教师逐渐变成教学团队,弥补知识快速更新中的教师短缺问题,课程质量大大提升;MOOC加速了大学国际化进程[3]。 在这样的背景下,我们应该思考互联网对大学功能带来的影响,现代大学的功能将从人才培养、科学研究、社会服务、 文化 传承逐渐转变成为知识探索、知识验证、考试认证等功能为主的研究院、考试院,甚至未来向数字化、泛在化和全球化的虚拟大学转变。 3.互联网教育与学习革命 中国高等教育学会的钟秉林教授认为中国教育的发展呼唤基于互联网的教学,互联网技术为教育发展带来了重要机遇,同时互联网教学对传统教育也提出了严峻的挑战,钟秉林教授提出了基于互联网技术的教学模式不断完善的若干对策,如:加强“连结”与“互动”、完善学习监督和效果评价机制、探索和完善互联网教学的运行机制等。他还告诫学术界,教育的终极目标是培养全面发展的人、要避免炒作概念、片面夸大互联网教育的作用,倡导严谨求实的态度,跳出互联网教学发展的误区;提高在线开放课程质量,优化网络教学环境、实现线上与线下教学的结合。[4] 4.“互联网+”促进学校组织结构转型 北京师范大学的余胜泉教授认为“互联网+”为重组学校教育提供了新的基础设施、新的生产要素、新的社会空间、新的分工形态;“互联网+”解决了教育中的两个焦点悖论:即公平和质量问题。余教授认为未来学生和家长可以订制个性化的学习课程与活动,以反映儿童的个性、兴趣、家长的目标与价值观;未来学校的形态是自组织的,他以Minerva大学为例分析了这所借助互联网的力量把线下教学资源无限扩大并化身为虚拟大学的特征。未来,BYOD(Bring Your Own Devices,学生带着自己的移动设备来上学)将成为事实,因此学校要开始重新审议并制定网络开放政策,要建设网络上的校园文化,要建设网络上的学习空间,实现线上线下(OTO)融合的校园育人环境。[5] “互联网+教育”的变革,会重构学校教育的生态系统,主要包括内容供给的重构、智慧学习环境的重构、教与学方式的重构以及管理与评价的重构。当然,互联网不可能替代学校,但可以改变学校的基因,“互联网+教育”就是教育的转基因工程。 5.互联网时代的教学范式转型 首都师范大学的孙众副教授分析了互联网时代教师的“隐与现”、学生的“惰与乐”、技术的“强与笨”,从而提出了教学范式转型的解决方案,并基于互联网构建了互联网+教学的COME模型(Classroom learning+ Online learning+ Mobile learning+ E-learning)。孙众副教授基于互联网构建了满足个性化学习需求的COME校园混合课程,实现了师生之间的无缝交流;这种移动互联的课程和活动,满足了学生的个性发展,同时可以记录学生的学习痕迹,便于教师进行过程诊断;此外,还可以进行多维的精准分析,对学生的学习过程和行为进行预测和干预。通过基于COME模型的教学,采用实体课堂+在线+手机的学习方式,能够找到学生的“乐”学点,实现了新的在线交流方式。在评价中COME模型采用“任务+评价表、同伴互评+教师点评”的方式,使得过程性数据的存留和学习分析更加便捷,有助于教师对学生学习效果的干预、学业表现的预测以及在线学习行为的分析。[6] “互联网+教育”促成了教学结构和范式的转型,不仅创新了教学理念,而且建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学方式。在这种模式下,学生真正成为学习的主体,教师则是学生学习的组织者、帮助者和指导者。 6.“互联网+”促进课程的转型 清华附中的李晟宇老师分享了基于互联网思维的通用技术课程的转型专题,李老师以清华大学的一个校级课题《基于互联网思维的通用技术教学体验项目探究》为案例,讲解了课程转型的过程和具 体操 作策略。该项目借助互联网,建立了MOOC教学资源,整合了学科思想方法,在教学中引入项目管理、 时间管理 、四象限、SWOT等先进的管理学理念,有效提升了项目教学的有效性;同时依托网络云技术搭建学生交流平台,实现了师生交互方式的互联网化;通过互联网云平台实现了教学资源的共享和微信公众订阅号上学习内容和新闻的推送,使学生的学习体验得到革新。[7]中国科学院上海高等研究院的李栋提出了基于科普、融合创客的创新教育2.0课程,该创新课程的组织方式包括:在线离线互动、线上线下结合和开放型课程设计等三种方式。李栋认为,创新教育2.0的核心价值在于“线上线下一体化平台、创新导师科技成果持续对接与跟踪指导、学生创新力评价与 职业规划 ”。[8]可见,“互联网+课程”让整个学校课程从组织结构到基本内容都发生了巨大变化。”互联网+课程”使得中小学各学科课程内容全面拓展与更新,适合中小学生的诸多前沿知识及时进入课堂,成为学生的精神套餐,课程内容艺术化、生活化也变成现实。 从以上六位专家和老师的视点可看出,“互联网+”促进教育的创新和变革是多样化的,不仅创新了教师的教学模式,丰富了教师教的方式,而且真切关注到学生的核心素养的形成,这正契合了国家新教育改革的方针政策。对于学校层面,“互联网+”带来的转变更是具体的,深入到学校组织管理、课堂教学、课程优化等各个方面,学校的围墙逐步被打破,学校、教师和学生变得越来越“泛在”,“互联网+”让教育更加无形、有趣、多样。未来将会有更多“互联网+”带来的教育创新和变革成果。 三、“互联网+”促进评价的变革 评价是任何一种教育形态和教学模式都不能忽视的问题,本次论坛共有3位专家的报告涉及“互联网+”背景下的教学评价问题,分别是华东师范大学副校长任友群教授、南京师范大学朱雪梅教授和北京市教委专职委员李奕博士。 1.伴随式评价――“互联网+教育”变革的先导 华东师范大学的任友群教授从“教育+互联网”和“互联网+教育”这两个概念的界定和辨析开始,抛出了伴随式评价是“互联网+教育”变革的先导的观点。 任友群教授认为,“教育+互联网”是从当下教育、教学的既定逻辑出发,以信息技术、互联网技术为手段,使得既定教育、教学逻辑运转得更加顺畅,在“教育+互联网”的格局中互联网或信息技术并没有成为再造或重塑性的力量;而“互联网+教育”则是深度应用“互联网思维”,将信息技术与教育教学深度融合,真正发挥教育信息化的“革命性力量”,再造、变革现有教育的既定逻辑。[9] 评价的变革包括评价内容的变革(从评价“可以测量的能力”扩展到评价“难以测量的能力”)和评价方式的变革(从传统的“纸笔评价”走向“数字评价”)。要支撑评价内容的拓展、评价方式的变革都需要“伴随式评价”,所谓“伴随式评价”有三大特征:第一,伴随生活全领域(只有伴随生活才有可能解决那些“难以测量能力”的“测不准”问题);第二,伴随学习全过程(只有伴随学习才能使评价真正应用于调整学生的学习行为);第三,伴随个体自适应。而要实现“伴随式评价”信息技术是不可或缺的。 2.“互联网+”时代教育评价的转型变革 南京师范大学的朱雪梅教授用实证方法开展了一项长达十年并且在2014年获得了国家级教学成果一等奖的研究――《“多元交互式”教学评价体系的建构与实践》。在该研究中,朱教授开发了专门的支撑评价工具,利用网络平台中可预设、可调节的各类专门化观察量表,利用移动终端在听课过程中采集“教”与“学”的表现性数据信息,通过后台计算与图形化处理后,为评估结论提供客观的量化证据,实现科学的课堂诊断,达到了矫正偏差教学行为的目的。该研究以信息技术推动课堂评价变革,用移动终端替代传统纸笔听课工具;将课堂观察表及行为标准嵌入平台中,克服传统评课缺乏标准的问题;课堂评估基于移动互联网,克服传统听评课受到时空限制的问题;进行数据分析与可视化呈现,克服传统评课无科学论据的问题;多元化评价主体交互协作,克服传统评课主体单一的问题;因此,朱雪梅教授在以上基础上提出了“互联网+数据思维+课堂观察=科学的课堂教学评价”的论断。 同时,朱雪梅教授还提出了“互联网+校本教研评估”的观点,通过校本教研平台的实践研究实现了“让教研评估迈进数字化时代”。该平台改革了当前校本教研工作只“研”不“评”的现状,突破了教育信息化“学习空间人人通”未通的瓶颈,探寻了教育评估手段从 经验 迈向“数字化”的路径,消除了常态化教研活动深受时间与空间束缚的困境,降低了评估主观性,提高了校本教研品质与管理效率,引导了智慧教研方式。因此,朱教授给出了这样的公式:互联网+数据思维+校本教研评估=学校可持续发展。[10] 3.深化基础教育考试评价与课程改革背景下的移动互联 来自北京市教委的李奕委员在分析了首都教育“深综改”的基本思路和策略以及考试评价改革和课程改革的突出特点后认为:充分尊重学生的个性化发展,让学生有更多的学习选择,学生不必为自己的弱项惶恐,每个学生都有好的一面以及优势的展示机会。李奕指出,广义教育供给下“移动互联”成为必须的选择:在供给方式上,在线教师服务、在线课程服务、在线诊断服务、跨部门、跨系统服务等这些移动互联的方式更为时尚也更加尊重学生的消费习惯和消费方式;在供给内容上,基于大数据分析后的课程资源供给,定向推送作业、教辅、服务索引,教师在线的智力支持服务,促进优质教育服务的迁移与流转,以新型资源观指导资源库建设,服务于学生的能力成长,供给“同伴”,构建在线学生自我诊断的“体检中心”和“化验室”,使质量监控服务于学生的成长,而不是管理监督;在供给节奏上,长短课结合,大小课结合,学段内快慢结合,长周期作业;在线自我诊断的频度依据学生认知个性、进度的供给;在线双师辅导的周期要合适等。[11] 从这三位专家报告可得出,评价的角度、评价的工具、评价的方式,一切围绕评价的关键词都变成了“互联网+”。伴随式评价实现了互联网与人的融合,评价标准与评价工具的互联网加法承载了数据思维,助力了科学教学评价的可持续发展。在无法改变考试作为学生终极考核的大背景下,“互联网+”的思路让评价更加有针对性,学校教育一样可以个性化,大众教育向个性化教育转变变得更加容易,这都是“互联网+”评价的重要表现,一旦“互联网+”迸发力量,必然像火山喷发一样散出无限能量。 四、教育大数据的管理与决策 来自江苏师范大学的杨现民博士和国家开放大学的魏顺平博士分别就大数据支持下的智慧教育管理和教育决策进行了分析。 1.大数据支持下的智慧教育管理 杨现民博士分析了教育大数据的特点,提出了“教育大数据是发展智慧教育的基石”的论断。杨博士利用教育大数据的冰山模型,分析了教育大数据的发力点,并对“信息化视角下的智慧教育管理”进行了科学的论述,认为“通过智慧管理云平台系统,对外界需求进行智能处理,为教育管理提供资源配置、数据集成、信息管理、运行状态监控、教育质量监测等业务支持,实现教育智能决策、可视化管控、安全预警、远程督导和个性服务,提升教育管理智慧化水平的过程。同时,杨博士还分析了国内外大数据助力智慧管理和科学决策的十多个案例,如清华大学、康涅狄格大学、深圳市教育资源科学动态规划、美国数据通用标准V5.0、美国ECLS项目等。杨博士认为如何构建立体化教育数据网络、教育大数据如何落地应用推广、如何保障教育数据质量与安全、如何合理合规运营教育大数据等问题是值得进一步探讨的问题。[12] 2.大数据支持下的教育决策 国家开放大学的魏顺平博士阐述了数据挖掘及其教育大数据对于支持教育决策的重要作用,指出是教育数据的决策支持应用是为了让淹没在众多信息系统中的海量数据能够“说话”,为教育领域中的相关人员提供与他们利益相关的数据统计与分析结果,从而帮助他们做出知情的决策。魏博士以国家开放大学的教学、管理和科研作为案例,分析了这三个领域中的大数据收集及其通过数据挖掘得到的有关信息,并最终服务于教育决策的过程,认为大数据和基于大数据的数据挖掘是作为审慎决策的依据,可以提高教育决策的科学化。[13] 无论是进行智慧教育管理还是开展教育决策,这都说明了当前时代是个“数据为王”的时代。在教育行业里,每天都在产生各种大数据,大数据分布在我们周围的每个角落,教育者如何将大数据转变为现实的生产力,去改变教育教学是当下的研究方向。“互联网+”有意义,大数据有帮助,教育呼唤“互联网+大数据”带来的质变。 五、“互联网+”改革教师培训和教师专业发展 教师培训和教师专业发展是教育改革中的主导因素,如果没有教师的理念转变和专业发展,再宏大的教育变革也只能是空话。 1.“互联网+”改革乡村教师培训 国务院参事汤敏就“如何用互联网+改革乡村教师培训?”进行了探讨,汤敏先生从对乡村教师培训存在的问题开始讲起,以“一乡村中学与人大附中同堂上课”和“田东上法初中双师教学课堂”为例,分析了基于互联网的“双师教学”的特点,并给出了建议。汤敏认为,应该把“双师教学”模式与国培、省培计划有机地结合起来;按照课程设置要求和各地课本版本安排,在全国、省区内分别都找出一批优秀教师,把他们的课全程录制下来;对参与录制课程的学校、有一定的激励;开展多层次、多学科和多方式的培训试点,充分利用互联网将录制的优质课堂传播出去,实现资源共享,达到乡村教师培训的目的。[14] 2.“互联网+”环境下的教师混合式学习 北京市西城区教育研修学院的陈颖老师分析了“互联网+”环境下的教师混合式学习,陈老师以西城区教师研修网为例,介绍了西城区教师研修网的基本情况、教师网上研修的几个基本要素(平台、资源、活动和组织管理),着重讲解了如何利用视频案例促进教师自我 反思 和同伴互助、如何利用视频案例促进群体学习和行为改进以及如何利用视频案例丰富网上学习资源等三个问题。[15]目前西城区教师已经实现了网络研修的常态化,陈老师认为“教师网上学习是如何进行知识建构的、大量的网上研讨数据能否作进一步提炼、影响教师深层学习的因素是什么、如何促进教师的深层学习”等这几个问题将是未来研究需要突破的问题。 中小学教师的专业素养决定了下一代人才的质量,汤敏参事和陈颖老师都对“互联网+”时代的教师专业发展给出了具体的做法。针对当前的中小学教师培训,既要考虑“双师教学”的人力做法,也要有“混合式学习”的技术做法,既要有“双师教学”的合作思维,又要有多元化学习、时时更新教师知识的观念;教师可能无法改变教学的物理环境,却可以借助“互联网+”延展自己的学习空间,从而实现更大程度的进步。因此,“互联网+”环境下教师的专业发展必须植入“互联网+”的基因,教师要具备互联网思维,掌握信息技术应用能力,提升信息技术教学技能。 六、“互联网+”促进同伴教育 深圳市南山区教育科学研究中心石义琦教研员认为,同伴教育是指建立有相互认同感的社会关系主体之间共同分享信息、知识和观念,相互传递思想、情感,以唤起感情上的共鸣,促进社会规范在个体身上内化、达到相互感染而奋发向上的一种教育方式。教育技术促进了同伴教育的开展。石老师以“南山教育综合服务大平台”和南山“课堂重构”模式作为案例,分析了互联网对同伴教育的支撑,认为网络提供了人性化的交流平台,为孩子们搭建展示的舞台与交流的空间。南山区在信息技术支持下构建了南山“六学”同伴教育课堂,即“教师导学、个体自学、同伴助学、互动展学、网络拓学和实践研学”,同时在同伴教育区域基本模式基础上,构建了各具校本特色的变式模式,比如:基于智能学习的平台的个性化学习模式、基于APP的游戏化学习与创客学习模式、基于MOOC的翻转学习模式等。[16] 随着QQ、微信等媒体技术的逐渐成熟,同伴教育变得越来越具有可行性,“互联网+”成就了教育服务;智慧教育平台的应用、教育APP的常态推广、MOOC翻转学习等都会成为学生的同伴,真正实现“互联网+以人为本”的教育方式。 七、结束语 综上观点不难发现,无论是互联网对于教育、课程、教学,还是学校的组织结构,都可以集中一个观点来概括,那就是“互联网+”对教育和教学带来了创新和变革,“互联网+教育”促进了教育形态、学校组织结构和教学范式的转变,也促进了课程、学习方式和学生核心素养培养的转变,但这种转变不是简单的物理变化,而是一种化学变化,化学的反应会改变物质的形态和性质,正像北京师范大学副校长陈光巨教授在论坛开幕式致辞中所说的:期待“互联网+教育”变成一个化学效应,减少负面效应。无论是任友群的“伴随式评价”还是朱雪梅的“多元交互式评价”,都离不开“互联网+”的逻辑支撑,但是“互联网+”并不仅仅是一种简单的用来支撑评价的工具,“互联网+评价”是对传统教育评价内容和形式的变革,这种变革是智慧的、是自适应的,是“化学变化”也是“生态变化”。 “互联网+”打破了权威对知识的垄断,让教育从封闭走向开放[17]。基于MOOC、SPOC模式的学习效果超于传统课堂,网络教育的奇点可能临近了,信息技术的变革教育的威力可能要爆发了。[18]但是“互联网+教育”作为一种新生事物,既有新的机遇,也要面对新的挑战。面对“互联网+教育”的机遇和挑战,我们也需要冷静应对,既不能坚守避战,也不能任由互联网“肆意妄为”,而是应该从教育变革的真正需求出发,抓住机遇,直面挑战。 这是一个跨界的时代,大数据、智慧教育等新的技术和概念层出不穷,“互联网+教育”的变革路径需要我们不断探索。 参考文献: [1]国务院.《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见国发〔2015〕40号》. [2]柯清超.互联网+时代的教育创新[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [3]__民.信息技术发展与教育变革[R].开放论坛演讲报告,2015,12,20. [4]钟秉林.互联网教学与学习革命.开放论坛演讲报告,2015.12.20. [5]余胜泉.互联网时代的学校组织结构转型[R].开放论坛演讲报告,2015,12,20. [6]孙众.互联网时代的教学范式转型[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [7]李晟宇.基于互联网思维的通用技术课程转型[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [8]李栋.基于科普融合创客的创新教育2.0[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [9]任友群.伴随式评价:变革的先导[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [10]朱雪梅.互联网+时代教育评价的转型变革[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [11]李奕.深化基础教育考试评价与课程改革背景下的移动互联[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [12]杨现民.大数据支持下的智慧教育管理[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [13]魏顺平.基于大数据的教育决策支持案例分享(国家开放大学)[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [14]汤敏.如何用互联网+改革乡村教师培训?[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [15]陈颖.互联网+环境下的教师混合式学习[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [16]石义琦.同伴教育:教育信息化新视角[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. [17]赵国庆.“互联网+教育”:机遇、挑战与应对[N].光明日报,2015.6.9. [18]王涛.互联网变革教育的实践路径[R].开放论坛演讲报告,2015.12.20. 猜你喜欢: 1. 浅谈互联网对教育的影响论文 2. 有关网络教育论文 3. 关于互联网的形势与政策论文 4. “互联网+”形势下网络教育的现状与发展趋势探讨论文

在线教育相对优势凸显

在线教育行业是教育技术变革的产物,在互联网和移动智能设备的发展和普及下,在线教育使得传统线下教育的时空限制被打破,使教育得到技术、内容、形式及主体等全方位的改变,真正做到因材施教。

在线教育整体市场需求增长

在国家政策支持、互联网繁荣发展以及国民受教育意愿提升等因素的共同作用下,中国在线教育行业市场需求稳步增长。截至2020年12月,中国在线教育用户规模达3.42亿,较2020年3月减少8125万,占网民整体的34.6%。

下半年,随着疫情防控取得积极进展,大中小学基本都恢复了正常的教学秩序,在线教育用户规模有所回落,但较疫情之前(2019年6月)仍增长了1.09亿,行业发展态势较好。

随着在线教育用户规模的快速增长,中国在线教育市场规模也明显上升。根据中国在线教育整体市场数据显示,2020年中国在线教育市场规模约达4230亿元,同比2019年的3468亿元增加21.97%。

——更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国在线教育行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

国内外研究现状需要在论文中写出你的研究综述,写出关于你做的课题的国内研究的现在和国外目前的研究现状,比如研究糖尿病课题你需要写清楚国内对于糖尿病研究到了什么层次,治疗药物,治疗方法以及治疗的精确程度,写国内外现状需要你阅读大量文献。

在写开题报告时,一定要重视“国内外研究现状”部分的撰写,国内外研究现状是重灾区,很多同学说我复制别人的,老师也不一定去查,那你就错了,老师看过的文献比你吃的大米还多,而且由于不同学者的文风不同,你复制的时候如果不修改,很容易被看出来不是一个人写的。

论文的撰写

在写作之前,同学们应该先收集和阅读相关的论文,整理主要内容和主题思想,选择最具有代表性的作者,在写作过程中,要对其观点进行充分阐述论证,并按照时间,国家进行分类,最后再进行客观评述,也就是说是否存在研究空白,是否亟待解决的问题,还需要进一步研究。

述评评述是对前面论述的内容做一个总结,或是提出自己的取舍褒贬,指出存在的问题及解决问题的方法和所需的条件,或是提出预测及今后的发展方向,还可提出展望和希望。结语的作用是突出重点,结束整篇文献。

字数以200~300字为宜。参考文献部分是指本文献综述引用和参考的文献。应当详细列举井注明篇目、著者、出处等。参考文献著录不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据;而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找索。

国外糕点的研究现状论文摘要

《2015-2020年中国烘焙食品行业品牌竞争与消费需求投资预测分析报告 前瞻》第1章:烘焙食品行业PEST模型分析1.1 烘焙食品行业定义及统计标准1.1.1 行业概念及定义1.1.2 行业主要产品大类1.1.3 行业统计部门和统计口径1.1.4 行业统计方法1.1.5 行业数据种类1.2 行业政策环境分析(P)1.2.1 行业相关标准1.2.2 行业政策法规1.2.3 行业发展规划1.3 行业经济环境分析(E)1.3.1 国内宏观经济分析(1)国内宏观经济主要指标分析1)国内生产总值状况2)社会消费品零售总额3)国内居民收入状况(2)GDP增速与行业产值走势对比分析(3)国内宏观经济发展趋势1)有利因素2)不利因素3)对行业发展前景的影响1.3.2 行业产业环境分析(1)我国食品行业进出口情况(2)食品工业经济运营分析1)食品工业发展概况2)食品制造业投资分析3)烘焙食品行业在食品制造业地位分析1.4 行业社会环境分析(S)1.4.1 行业消费环境分析(1)人均可支配收入与行业销售规模对比分析(2)城乡恩格尔系数分析(3)居民消费价格指数分析(4)城市化进程分析1.4.2 消费者食品消费需求趋势1.5 行业技术环境分析(T)1.5.1 烘焙技术专利申请数分析1.5.2 烘焙技术专利申请人分析第2章:烘焙食品行业经济指标分析2.1 烘焙食品行业财务指标分析2.1.1 规模指标分析2.1.2 盈利能力分析2.1.3 运营能力分析2.1.4 偿债能力分析2.1.5 发展能力分析2.2 烘焙食品行业经济指标分析2.2.1 国有企业2.2.2 集体企业2.2.3 股份合作企业2.2.4 股份制企业2.2.5 私营企业2.2.6 外商和港澳台投资企业2.2.7 其他性质企业2.2.8 不同性质企业主要经济指标历年的比重变化情况分析(1)不同性质企业数量变化情况(2)不同性质企业资产变化情况(3)不同性质企业销售收入变化情况(4)不同性质企业利润总额变化情况2.3 烘焙食品行业供需平衡分析2.3.1 烘焙食品行业供给情况分析(1)总产值分析(2)产成品分析2.3.2 各地区烘焙食品行业供给情况分析2.3.3 烘焙食品行业需求情况分析2.3.4 各地区烘焙食品行业需求情况分析2.3.5 烘焙食品行业产销率分析2.4 烘焙食品行业进出口分析2.4.1 烘焙食品行业出口情况(1)2013年行业出口总体情况(2)2013年行业出口产品结构2.4.2 烘焙食品行业进口情况分析(1)2013年行业进口总体情况(2)2013年行业进口产品结构第3章:烘焙食品行业产业链分析3.1 烘焙食品行业产业链简介3.2 烘焙食品行业产业链上游分析3.2.1 基础原料市场分析(1)玉米市场分析1)玉米供需情况分析2)玉米价格走势分析(2)小麦市场分析1)小麦产量与进出口2)小麦价格走势分析(3)稻米市场分析1)稻米产量情况分析2)稻米价格走势分析(4)马铃薯市场分析1)马铃薯供需情况分析2)马铃薯价格走势分析(5)食用植物油供需及价格走势分析1)食用植物油供需分析2)食用植物油价格走势(6)鸡蛋市场分析1)鸡蛋供需情况分析2)鸡蛋价格走势分析(7)奶业市场分析1)奶产品供需情况分析2)奶产品价格走势分析3.2.2 辅料市场分析(1)食糖市场分析1)食糖供需情况分析2)食糖价格走势分析3)食糖进出口分析(2)食盐市场分析1)食盐供需情况分析2)食盐价格走势分析(3)调味品市场分析1)调味品产值变动情况2)调味品市场价格走势(4)食品添加剂市场分析1)食品添加剂行业规模2)食品添加剂主要产品市场3.2.3 产业链上游对行业的影响分析3.3 烘焙食品行业产业链下游消费需求分析3.3.1 行业消费需求特征(1)行业主要消费人群(2)行业消费心理特征3.3.2 行业消费需求趋势第4章:烘焙食品行业市场竞争状况分析4.1 国际市场发展状况分析4.1.1 国际烘焙食品市场现状4.1.2 国际烘焙食品市场发展趋势分析4.1.3 国际烘焙市场对我国烘焙市场的影响4.2 跨国公司在华市场投资布局4.2.1 墨西哥宾堡集团4.2.2 美国卡夫食品国际公司4.2.3 美国百事食品公司4.2.4 菲律宾晨光公司4.2.5 韩国好丽友公司4.2.6 美国通用磨坊食品公司4.2.7 日本格力高集团4.3 行业国内市场竞争状况分析4.3.1 烘焙食品行业市场规模分析4.3.2 烘焙食品行业五力模型分析(1)行业上游议价能力分析(2)行业下游议价能力分析(3)行业替代品威胁分析(4)行业新进入者威胁分析(5)行业竞争现状分析4.3.3 烘焙食品行业竞争演变(1)“价格战”转向品牌竞争(2)低端市场竞争转向高端市场竞争4.4 行业不同经济类型企业竞争分析4.4.1 不同经济类型企业特征情况4.4.2 行业经济类型集中度分析第5章:烘焙食品细分行业市场分析5.1 糕点、面包行业市场分析5.1.1 糕点、面包行业运营情况分析(1)糕点、面包行业发展规模分析(2)糕点、面包行业市场供给情况(3)糕点、面包行业市场需求情况(4)糕点、面包行业经营效益分析5.1.2 糕点、面包行业产品市场分析(1)糕点市场分析1)月饼市场分析2)蛋糕市场分析3)蛋黄派市场分析(2)面包市场分析5.1.3 糕点、面包行业经营模式分析(1)工业生产模式(2)烘焙坊模式1)烘焙坊模式演变2)烘焙坊模式类型及效应分析5.1.4 糕点、面包行业品牌化运营分析(1)现状和趋势决定品牌化运营是唯一出路(2)品牌化运营以价值、模式系统为中心(3)品牌化运营以产业运营为支撑5.1.5 糕点、面包行业消费者调研分析(1)法式小面包消费者调研1)消费者偏好分析2)消费者购买行为分析(2)烘焙坊产品消费者调研1)消费者偏好分析2)消费者选择因素分析5.1.6 糕点、面包品牌成功案例分析(1)盼盼法式小面包成功案例1)产品定位2)产品推广模式3)关键成功因素(2)烘焙坊模式成功案例1)面包新语(BreadTalk)2)85度C5.2 饼干及其他烘焙食品行业市场分析5.2.1 饼干及其他烘焙食品行业运营情况分析(1)饼干及其他烘焙食品行业发展规模分析(2)饼干及其他烘焙食品行业市场供给情况(3)饼干及其他烘焙食品行业市场需求情况(4)饼干及其他烘焙食品行业经营效益分析5.2.2 饼干市场调研分析(1)饼干市场规模1)生产规模2)消费规模(2)饼干地区普及率(3)饼干品牌表现及价值分析1)品牌知晓度2)品牌形象3)品牌价值综合分析(4)饼干品牌营销及广告表现1)广告到达率2)广告到达途径3)广告有效性4)广告效果综合分析(5)饼干消费者调研1)消费者购买考虑因素2)消费者购买频率3)消费者购买场所4)消费者品牌忠诚度5.2.3 烘焙膨化食品市场分析(1)烘焙膨化食品市场集中度(2)薯片市场调研分析1)薯片地区普及率2)薯片品牌表现及价值分析3)薯片品牌营销及广告表现4)薯片消费者调研(3)烘焙膨化食品发展趋势5.2.4 康师傅差异化发展案例(1)产品差异化(2)价格差异化(3)包装差异化(4)渠道差异化第6章:烘焙食品行业市场营销分析6.1 烘焙食品行业销售渠道分析6.1.1 烘焙食品行业销售渠道结构6.1.2 烘焙食品主要销售渠道(1)传统销售渠道1)商超渠道2)专卖连锁(2)网络销售渠道1)食品业电子商务应用分析2)烘焙坊网络销售分析6.2 烘焙食品行业营销策略分析6.2.1 烘焙食品基本营销策略(1)产品策略(2)价格策略(3)服务策略(4)促销策略6.2.2 烘焙食品节日营销策略(1)节日营销的概念(2)节日的消费特点(3)节日营销的要点1)明确目标2)突出促销主题3)关注促销形式4)产品卖点节日化5)促销方案要科学(4)月饼的体验营销6.3 烘焙食品行业营销案例分析6.3.1 糕点、面包行业营销案例分析(1)元祖食品营销分析1)营销背景2)营销策略3)营销效果4)元祖雪月饼营销案例(2)克莉丝汀营销分析1)品牌发展2)营销策略6.3.2 饼干及其他烘焙食品行业营销案例分析(1)卡夫饼干营销分析1)品牌介绍2)营销背景3)营销策略4)营销效果(2)达利食品营销分析1)品牌介绍2)营销策略第7章:烘焙食品行业重点区域分析7.1 烘焙食品行业总体区域结构特征分析7.1.1 行业区域结构总体特征7.1.2 行业区域集中度分析7.2 行业重点区域产销情况分析7.2.1 华北地区烘焙食品行业产销情况分析(1)北京市烘焙食品行业产销情况分析(2)天津市烘焙食品行业产销情况分析(3)河北省烘焙食品行业产销情况分析(4)山西省烘焙食品行业产销情况分析(5)内蒙古烘焙食品行业产销情况分析7.2.2 东北地区烘焙食品行业产销情况分析(1)辽宁省烘焙食品行业产销情况分析(2)吉林省烘焙食品行业产销情况分析(3)黑龙江省烘焙食品行业产销情况分析7.2.3 华东地区烘焙食品行业产销情况分析(1)上海市烘焙食品行业产销情况分析(2)江苏省烘焙食品行业产销情况分析(3)浙江省烘焙食品行业产销情况分析(4)山东省烘焙食品行业产销情况分析(5)福建省烘焙食品行业产销情况分析(6)江西省烘焙食品行业产销情况分析(7)安徽省烘焙食品行业产销情况分析7.2.4 华中地区烘焙食品行业产销情况分析(1)湖南省烘焙食品行业产销情况分析(2)湖北省烘焙食品行业产销情况分析(3)河南省烘焙食品行业产销情况分析7.2.5 华南地区烘焙食品行业产销情况分析(1)广东省烘焙食品行业产销情况分析(2)广西烘焙食品行业产销情况分析(3)海南省烘焙食品行业产销情况分析7.2.6 西南地区烘焙食品行业产销情况分析(1)四川省烘焙食品行业产销情况分析(2)贵州省烘焙食品行业产销情况分析(3)重庆市烘焙食品行业产销情况分析(4)云南省烘焙食品行业产销情况分析7.2.7 西北地区烘焙食品行业产销情况分析(1)陕西省烘焙食品行业产销情况分析(2)宁夏烘焙食品行业产销情况分析(3)甘肃省烘焙食品行业产销情况分析第8章:烘焙食品行业主要企业经营分析8.1 烘焙食品企业发展总体状况分析8.1.1 销售收入状况8.1.2 利润总额状况8.1.3 企业产品品牌汇总8.2 烘焙食品行业领先企业个案分析8.2.1 中国旺旺控股有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.2 漯河临颍亲亲食品工业有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.3 上好佳(中国)有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.4 事食品(中国)有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.5 好丽友食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.6 青援食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.7 安阳市健丰食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.8 蜡笔小新(福建)食品工业有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.9 上海克莉丝汀食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.10 漯河市恒达食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.11 福建福马食品集团有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.12 福建达利食品集团有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.13 济南达利食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.14 乐天(中国)食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.15 湖北达利食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.16 纳贝斯克食品(苏州)有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.17 华嘉食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.18 福建省晋江福源食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.19 杭州顶园食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.20 上海江崎格力高食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.21 天津顶园食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.22 叶县永昌饼业食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.23 广东嘉士利食品集团有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.24 广东旺通食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.25 漯河晋江福源食品工业有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.26 成都达利食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.27 东莞锦泰食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.28 湖南沐林现代食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.29 家乐氏(青岛)食品有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.30 青岛食品股份有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析8.2.31 川米老头食品工业有限公司经营情况分析(1)企业发展简况(2)企业主营业务与产品(3)企业销售渠道与网络(4)企业经营情况分析1)主要经济指标2)盈利能力3)运营能力4)偿债能力5)发展能力(5)企业优势与劣势分析

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燃料电池膜电极研究现状论文

一、燃料电池发展背景 燃料电池原理很早被提出,但受技术所限与高昂的成本,发展速度十分缓慢。近些年燃料电池相关技术不断进步,特别是丰田等日本公司的大力推进下,部分燃料电池汽车已实现量产。燃料电池汽车历史资料来源:智研咨询整理 相较全球汽车销量,目前电动汽车销量占比仍不足1%,按照IEA预测,2030年电动汽车渗透率将达到15%,2018年-2030年每年则需要增长30%。插电混动汽车2012年后开始进入市场,目前,中国市场占比约为25%,美国约为43%,欧洲市场的PHEV占比更高。 二、燃料电池汽车定义及结构 燃料电池汽车英文缩写FCV,是一种利用氢燃料作为长时间续航,传统电池作为瞬间大电流输出互相配合的一种新型动力汽车。车用燃料电池系统通常使用高纯度的压缩氢气或者甲醇、甲酸、固态储氢等其他介质加重整系统所得到的高纯度氢气。与传统的电动汽车相比较,燃料电池汽车的电力来源为氢气通过燃料电池系统发电,传统电动汽车的能源来自于电网。燃料电池汽车结构示意图资料来源:智研咨询整理 动力控制单元,动力控制单元能在不同的行驶工况下控制不同的充放电策略。 电机,它由驱动电池和燃料电池来供电,受前端的动力控制单元控制。 升压逆变器,它把电池输出的低压DC,转换成高压AC,供给交流电机。 燃料电池反应堆,输出功率为114kW,是整车的动力来源。 驱动电池,用来回收制动能量(再生制动),加速时辅助燃料电池供电。 储氢罐,由三层碳纤维强化塑料结构构成,700个大气压,氢气解压后以液态氢的方式储存在燃料电池中,添加液态氢的过程加满大约需要3-5min。 三、中国燃料电池产业发展现状 (1)燃料电池汽车市场 整车开发方面,目前,我国已经初步掌握整车、动力系统与核心部件的核心技术并具有整车生产能力。 但是,在燃料电池汽车车型平台开发方面,以上汽股份、上海大众、一汽、长安、奇瑞等公司为代表开发的燃料电池轿车均基于传统内燃车或纯电动汽车进行改制,尚未掌握燃料电池汽车专用车身、底盘开发、底盘动力学主动控制等关键技术。 根据智研咨询发布的《2020-2026年中国氢燃料电池汽车行业发展动态分析及投资方向研究报告》数据显示:2019年1-9月,新能源汽车产销分别完成88.8万辆和87.2万辆,比2018年同期分别增长20.9%和20.8%。其中燃料电池汽车产销分别完成1315辆和1251辆,比2018年同期分别增长7.7倍和7.6倍。2015-2019年9月全国中国燃料电池汽车销量情况统计资料来源:中国汽车工业协会、智研咨询整理 (2)燃料电池电堆 燃料电池电堆开发方面,已形成包括明天氢能、新源动力、武汉理工新能源、弗尔赛、等在内的具有自主知识产权的燃料电池电堆生产厂家,在电堆上游配套方面,MEA、碳纸、质子膜、石墨双极板和金属双极板等均已实现国产化。目前已具备60kW以内的单个燃料电池电堆开发能力,体积比功率基本可达到2.0kW/L,与国际领先水平3.1kW/L仍有差距。

在中国的燃料电池研究始于1958年原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下,中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统(千瓦级AFC)均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务,1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池(DMFC)的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间,中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期,由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动,中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展,积累了一定经验。但是,由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的总体水平来看,与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视,1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论,强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布,2001年将提供40kW的中巴燃料电池,并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布,中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下:1:PEMFC的研究状况中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所,该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC,工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究,在电极工艺和电池结构方面做了许多工作,现已研制成工作面积为140cm2的单体电池,其输出功率达0.35W/cm2。

全球范围来看,世界主要发达国家从资源、环保等角度出发,都十分看重氢能的发展,目前氢能和燃料电池已在一些细分领域初步实现了商业化。2017年全球燃料电池的装机量达到670兆瓦,移动类装机量455.7兆瓦,固定式装机量213.5兆瓦。截至2017年12月,全球燃料电池乘用车销售累计接近6000辆。丰田Mirai共计销售5300辆,其中美国2900辆,日本2100辆,欧洲200辆,占全球燃料电池乘用车总销量的九成以上。截至2017年年底,全球共有328座加氢站,欧洲拥有139座正在运行的加氢站,亚洲拥有118座,北美拥有68座。目前氢燃料电池及氢燃料电池汽车的研发与商业化应用在日本、美国、欧洲迅速发展,在制氢、储氢、加氢等环节持续创新。

在中国的燃料电池研究始于1958年,原电子工业部天津电源研究所最早开展了MCFC的研究。70年代在航天事业的推动下,中国燃料电池的研究曾呈现出第一次高潮。其间中国科学院大连化学物理研究所研制成功的两种类型的碱性石棉膜型氢氧燃料电池系统(千瓦级AFC)均通过了例行的航天环境模拟试验。1990年中国科学院长春应用化学研究所承担了中科院PEMFC的研究任务,1993年开始进行直接甲醇质子交换膜燃料电池(DMFC)的研究。电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所于1991年研制出由7个单电池组成的MCFC原理性电池。“八五”期间,中科院大连化学物理研究所、上海硅酸盐研究所、化工冶金研究所、清华大学等国内十几个单位进行了与SOFC的有关研究。到90年代中期,由于国家科技部与中科院将燃料电池技术列入"九五"科技攻关计划的推动,中国进入了燃料电池研究的第二个高潮。在中国科学工作者在燃料电池基础研究和单项技术方面取得了不少进展,积累了一定经验。但是,由于多年来在燃料电池研究方面投入资金数量很少,就燃料电池技术的总体水平来看,与发达国家尚有较大差距。我国有关部门和专家对燃料电池十分重视,1996年和1998年两次在香山科学会议上对中国燃料电池技术的发展进行了专题讨论,强调了自主研究与开发燃料电池系统的重要性和必要性。近几年中国加强了在PEMFC方面的研究力度。 2000年大连化学物理研究所与中科院电工研究所已完成30kW车用用燃料电池的全部试验工作。北京富原公司也宣布,2001年将提供40kW的中巴燃料电池,并接受订货。科技部副部长徐冠华在EVS16届大会上宣布,中国将在2000年装出首台燃料电池电动车。此前参与燃料电池研究的有关概况如下:1:PEMFC的研究状况中国最早开展PEMFC研制工作的是长春应用化学研究所,该所于1990年在中科院扶持下开始研究PEMFC,工作主要集中在催化剂、电极的制备工艺和甲醇外重整器的研制已制造出100WPEMFC样机。1994年又率先开展直接甲醇质子交换膜燃料电池的研究工作。该所与美国CaseWesternReserve大学和俄罗斯氢能与等离子体研究所等建立了长期协作关系。 中国科学院大连化学物理所于1993年开展了PEMFC的研究,在电极工艺和电池结构方面做了许多工作,现已研制成工作面积为140cm2的单体电池,其输出功率达0.35W/cm2。复旦大学在90年代初开始研制直接甲醇PEMFC,主要研究聚苯并咪唑膜的制备和电极制备工艺。厦门大学与香港大学和美国的CaseWesternReserve大学合作开展了直接甲醇PEMFC的研究。1994年,上海大学与北京石油大学合作研究PEMFC(“八五”攻关项目),主要研究催化剂、电极、电极膜集合体的制备工艺。北京理工大学于1995年在兵器工业部资助下开始了PEMFC的研究,单体电池的电流密度为150mA/cm2。中国科学院工程热物理研究所于1994年开始研究PEMFC,主营使用计算传热和计算流体力学方法对各种供气、增湿、排热和排水方案进行比较,提出改进的传热和传质方案。天津电源研究所1997年开始PEMFC的研究,拟从国外引进1.5kW的电池,在解析吸收国外先进技术的基础上开展研究。1995年北京富原公司与加拿大新能源公司合作进行PEMFC的研制与开发,5kW的PEMFC样机现已研制成功并开始接受订货。2:MCFC的研究简况在中国开展MCFC研究的单位不太多。哈尔滨电源成套设备研究所在80年代后期曾研究过MCFC,90年代初停止了这方面的研究工作。1993年中国科学院大连化学物理研究所在中国科学院的资助下开始了MCFC的研究,自制LiAlO2微粉,用冷滚压法和带铸法制备出MCFC用的隔膜,组装了单体电池,其性能已达到国际80年代初的水平。90年代初,中国科学院长春应用化学研究所也开始了MCFC的研究,在LiAlO2微粉的制备方法研究和利用金属间化合物作MCFC的阳极材料等方面取得了很大进展。北京科技大学于90年代初在国家自然科学基金会的资助下开展了MCFC的研究,主要研究电极材料与电解质的相互作用,提出了用金属间化合物作电极材料以降低它的溶解。3:SOFC的研究简况最早开展SOFC研究的是中国科学院上海硅酸盐研究所他们在1971年就开展了SOFC的研究,主要侧重于SOFC电极材料和电解质材料的研究。80年代在国家自然科学基金会的资助下又开始了SOFC的研究,系统研究了流延法制备氧化锆膜材料、阴极和阳极材料、单体SOFC结构等,已初步掌握了湿化学法制备稳定的氧化锆纳米粉和致密陶瓷的技术。吉林大学于1989年在吉林省青年科学基金资助下开始对SOFC的电解质、阳极和阴极材料等进行研究组装成单体电池,通过了吉林省科委的鉴定。1995年获吉林省计委和国家计委450万元人民币的资助,先后研究了电极、电解质、密封和联结材料等,单体电池开路电压达1.18V,电流密度400mA/cm2,4个单体电池串联的电池组能使收音机和录音机正常工作。1991年中国科学院化工冶金研究所在中国科学院资助下开展了SOFC的研究,从研制材料着手制成了管式和平板式的单体电池,功率密度达0.09W/cm2~0.12W/cm2,电流密度为150mA/cm2~180mA/cm2,工作电压为0.60V~0.65V。1994年该所从俄罗斯科学院乌拉尔分院电化学研究所引进了20W~30W块状叠层式SOFC电池组,电池寿命达1200h。他们在分析俄罗斯叠层式结构、美国Westinghouse的管式结构和德国Siemens板式结构的基础上,设计了六面体式新型结构,该结构吸收了管式不密封的优点,电池间组合采用金属毡柔性联结,并可用常规陶瓷制备工艺制作。华南理工大学于1992年在国家自然科学基金会、广东省自然科学基金、汕头大学李嘉诚科研基金、广东佛山基金共一百多万元的资助下开始了SOFC的研究,组装的管状单体电池,用甲烷直接作燃料,最大输出功率为4mW/cm2,电流密度为17mA/cm2,连续运转140h,电池性能无明显衰减。 发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目,企业界也纷纷斥以巨资,从事燃料电池技术的研究与开发,已取得了许多重要成果,使得燃料电池即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车上。值得注意的是这种重要的新型发电方式可以大大降低空气污染及解决电力供应、电网调峰问题,2MW、4.5MW、11MW成套燃料电池发电设备已进入商业化生产,各等级的燃料电池发电厂相继在一些发达国家建成。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人力造成工业革命,也像电脑的发明普及取代人力的运算绘图及文书处理的电脑革命,又如网络通讯的发展改变了人们生活习惯的信息革命。燃料电池的高效率、无污染、建设周期短、易维护以及低成本的潜能将引爆21世纪新能源与环保的绿色革命。如今,在北美、日本和欧洲,燃料电池发电正以急起直追的势头快步进入工业化规模应用的阶段,将成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。燃料电池技术在国外的迅猛发展必须引起我们的足够重视,它已是能源、电力行业不得不正视的课题。磷酸型燃料电池(PAFC)受1973年世界性石油危机以及美国PAFC研发的影响,日本决定开发各种类型的燃料电池,PAFC作为大型节能发电技术由新能源产业技术开发机构(NEDO)进行开发。自1981年起,进行了1000kW现场型PAFC发电装置的研究和开发。1986年又开展了200kW现场性发电装置的开发,以适用于边远地区或商业用的PAFC发电装置。 富士电机公司是日本最大的PAFC电池堆供应商。截至1992年,该公司已向国内外供应了17套PAFC示范装置,富士电机在1997年3月完成了分散型5MW设备的运行研究。作为现场用设备已有50kW、100kW及500kW总计88种设备投入使用。下表所示为富士电机公司已交货的发电装置运行情况,到1998年止有的已超过了目标寿命4万小时。东芝公司从70年代后半期开始,以分散型燃料电池为中心进行开发以后,将分散电源用11MW机以及200kW机形成了系列化。11MW机是世界上最大的燃料电池发电设备,从1989年开始在东京电力公司五井火电站内建造,1991年3月初发电成功后,直到1996年5月进行了5年多现场试验,累计运行时间超过2万小时,在额定运行情况下实现发电效率43.6%。在小型现场燃料电池领域,1990年东芝和美国IFC公司为使现场用燃料电池商业化,成立了ONSI公司,以后开始向全世界销售现场型200kW设备"PC25"系列。PC25系列燃料电池从1991年末运行,到1998年4月,共向世界销售了174台。其中安装在美国某公司的一台机和安装在日本大阪梅田中心的大阪煤气公司2号机,累计运行时间相继突破了4万小时。从燃料电池的寿命和可靠性方面来看,累计运行时间4万h是燃料电池的长远目标。东芝ONSI已完成了正式商用机PC25C型的开发,早已投放市场。PC25C型作为21世纪新能源先锋获得日本通商产业大奖。从燃料电池商业化出发,该设备被评价为具有高先进性、可靠性以及优越的环境性设备。它的制造成本是$3000/kW,将推出的商业化PC25D型设备成本会降至$1500/kW,体积比PC25C型减少1/4,质量仅为14t。2001年,在中国就将迎来第一座PC25C型燃料电池电站,它主要由日本的MITI(NEDO)资助的,这将是我国第一座燃料电池发电站。质子交换膜燃料电池(PEMFC)著名的加拿大Ballard公司在PEMFC技术上全球领先,它的应用领域从交通工具到固定电站,其子公司BallardGenerationSystem被认为在开发、生产和市场化零排放质子交换膜燃料电池上处于世界领先地位。BallardGenerationSystem最初产品是250kW燃料电池电站,其基本构件是Ballard燃料电池,利用氢气(由甲醇、天然气或石油得到)、氧气(由空气得到)不燃烧地发电。Ballard公司正和世界许多著名公司合作以使BallardFuelCell商业化。BallardFuelCell已经用于固定发电厂:由BallardGenerationSystem,GPUInternationalInc.,AlstomSA和EBARA公司共同组建了BallardGenerationSystem,共同开发千瓦级以下的燃料电池发电厂。经过5年的开发,第一座250kW发电厂于1997年8月成功发电,1999年9月送至IndianaCinergy,经过周密测试、评估,并提高了设计的性能、降低了成本,这导致了第二座电厂的诞生,它安装在柏林,250kW输出功率,也是在欧洲的第一次测试。很快Ballard公司的第三座250kW电厂也在2000年9月安装在瑞士进行现场测试,紧接着,在2000年10月通过它的伙伴EBARABallard将第四座燃料电池电厂安装在日本的NTT公司,向亚洲开拓了市场。在不同地区进行的测试将大大促进燃料电池电站的商业化。第一个早期商业化电厂将在2001年底面市。下图是安装在美国Cinergy的Ballard燃料电池装置,正在测试。图是安装在柏林的250kW PEMFC燃料电池电站:在美国,PlugPower公司是最大的质子交换膜燃料电池开发公司,他们的目标是开发、制造适合于居民和汽车用经济型燃料电池系统。1997年,PlugPower模块第一个成功地将汽油转变为电力。PlugPower公司开发出它的专利产品PlugPower7000居民家用分散型电源系统。商业产品在2001年初推出。家用燃料电池的推出将使核电站、燃气发电站面临挑战,为了推广这种产品,1999年2月,PlugPower公司和GEMicroGen成立了合资公司,产品改称GEHomeGen7000,由GEMicroGen公司负责全球推广。此产品将提供7kW的持续电力。GE/Plug公司宣称其2001年初售价为$1500/kW。他们预计5年后,大量生产的燃料电池售价将降至$500/kW。假设有20万户家庭各安装一个7kW的家用燃料电池发电装置,其总和将接近一个核电机组的容量,这种分散型发电系统可用于尖峰用电的供给,又因分散式系统设计增加了电力的稳定性,即使少数出现了故障,但整个发电系统依然能正常运转。 在Ballard公司的带动下,许多汽车制造商参加了燃料电池车辆的研制,例如:Chrysler(克莱斯勒)、Ford(福特)、GM(通用)、Honda(本田)、Nissan(尼桑)、VolkswagenAG(大众)和Volvo(富豪)等,它们许多正在使用的燃料电池都是由Ballard公司生产的,同时,它们也将大量的资金投入到燃料电池的研制当中,克莱斯勒公司给Ballard公司注入4亿5千万加元用于开发燃料电池汽车,大大的促进了PEMFC的发展。1997年,Toyota公司就制成了一辆RAV4型带有甲醇重整器的跑车,它由一个25kW的燃料电池和辅助干电池一起提供了全部50kW的能量,最高时速可以达到125km/h,行程可达500km。这些大的汽车公司均有燃料电池开发计划,虽然燃料电池汽车商业化的时机还未成熟,但几家公司已确定了开始批量生产的时间表,Daimler-Benz公司宣布,到2004年将年产40000辆燃料电池汽车。因而未来十年,极有可能达到100000辆燃料电池汽车。熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)50年代初,熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)由于其可以作为大规模民用发电装置的前景而引起了世界范围的重视。在这之后,MCFC发展的非常快,它在电池材料、工艺、结构等方面都得到了很大的改进,但电池的工作寿命并不理想。到了80年代,它已被作为第二代燃料电池,而成为实现兆瓦级商品化燃料电池电站的主要研究目标,研制速度日益加快。MCFC的主要研制者集中在美国、日本和西欧等国家。预计2002年将商品化生产。美国能源部(DOE)2000年已拨给固定式燃料电池电站的研究费用4420万美元,而其中的2/3将用于MCFC的开发,1/3用于SOFC的开发。美国的MCFC技术开发一直主要由两大公司承担,ERC(EnergyResearchCorporation)(现为FuelCellEnergyInc.)和M-CPower公司。他们通过不同的方法建造MCFC堆。两家公司都到了现场示范阶段:ERC1996年已进行了一套设于加州圣克拉拉的2MW的MCFC电站的实证试验,正在寻找3MW装置试验的地点。ERC的MCFC燃料电池在电池内部进行无燃气的改质,而不需要单独设置的改质器。根据试验结果,ERC对电池进行了重新设计,将电池改成250kW单电池堆,而非原来的125kW堆,这样可将3MW的MCFC安装在0.1英亩的场地上,从而降低投资费用。ERC预计将以$1200/kW的设备费用提供3MW的装置。这与小型燃气涡轮发电装置设备费用$1000/kW接近。但小型燃气发电效率仅为30%,并且有废气排放和噪声问题。与此同时,美国M-CPower公司已在加州圣迭戈的海军航空站进行了250kW装置的试验,计划在同一地点试验改进75kW装置。M-CPower公司正在研制500kW模块,计划2002年开始生产。日本对MCFC的研究,自1981年"月光计划"时开始,1991年后转为重点,每年在燃料电池上的费用为12-15亿美元,1990年政府追加2亿美元,专门用于MCFC的研究。电池堆的功率1984年为1kW,1986年为10kW。日本同时研究内部转化和外部转化技术,1991年,30kW级间接内部转化MCFC试运转。1992年50-100kW级试运转。1994年,分别由日立和石川岛播磨重工完成两个100kW、电极面积1m2,加压外重整MCFC。另外由中部电力公司制造的1MW外重整MCFC正在川越火力发电厂安装,预计以天然气为燃料时,热电效率大于45%,运行寿命大于5000h。由三菱电机与美国ERC合作研制的内重整30kWMCFC已运行了10000h。三洋公司也研制了30kW内重整MCFC。石川岛播磨重工有世界上最大面积的MCFC燃料电池堆,试验寿命已达13000h。日本为了促进MCFC的开发研究,于1987年成立了MCFC研究协会,负责燃料电池堆运转、电厂外围设备和系统技术等方面的研究,它已联合了14个单位成为日本研究开发主力。欧洲早在1989年就制定了1个Joule计划,目标是建立环境污染小、可分散安装、功率为200MW的"第二代"电厂,包括MCFC、SOFC和PEMFC三种类型,它将任务分配到各国。进行MCFC研究的主要有荷兰、意大利、德国、丹麦和西班牙。荷兰对MCFC的研究从1986年已经开始,1989年已研制了1kW级电池堆,1992年对10kW级外部转化型与1kW级内部转化型电池堆进行试验,1995年对煤制气与天然气为燃料的2个250kW系统进行试运转。意大利于1986年开始执行MCFC国家研究计划,1992-1994年研制50-100kW电池堆,意大利Ansodo与IFC签定了有关MCFC技术的协议,已安装一套单电池(面积1m2)自动化生产设备,年生产能力为2-3MW,可扩大到6-9MW。德国MBB公司于1992年完成10kW级外部转化技术的研究开发,在ERC协助下,于1992年-1994年进行了100kW级与250kW级电池堆的制造与运转试验。现在MBB公司拥有世界上最大的280kW电池组体。资料表明,MCFC与其他燃料电池比有着独特优点:a.发电效率高比PAFC的发电效率还高;b.不需要昂贵的白金作催化剂,制造成本低;c.可以用CO作燃料;d.由于MCFC工作温度600-1000℃,排出的气体可用来取暖,也可与汽轮机联合发电。若热电联产,效率可提高到80%;e.中小规模经济性与几种发电方式比较,当负载指数大于45%时,MCFC发电系统成本最低。与PAFC相比,虽然MCFC起始投资高,但PAFC的燃料费远比MCFC高。当发电系统为中小规模分散型时,MCFC的经济性更为突出;f.MCFC的结构比PAFC简单。固体氧化物燃料电池(SOFC)SOFC由用氧化钇稳定氧化锆(YSZ)那样的陶瓷给氧离子通电的电解质和由多孔质给电子通电的燃料和空气极构成。空气中的氧在空气极/电解质界面被氧化,在空气燃料之间氧的分差作用下,在电解质中向燃料极侧移动,在燃料极电解质界面和燃料中的氢或一氧化碳反应,生成水蒸气或二氧化碳,放出电子。电子通过外部回路,再次返回空气极,此时产生电能。SOFC的特点如下:由于是高温动作(600-1000℃),通过设置底面循环,可以获得超过60%效率的高效发电。由于氧离子是在电解质中移动,所以也可以用CO、煤气化的气体作为燃料。由于电池本体的构成材料全部是固体,所以没有电解质的蒸发、流淌。另外,燃料极空气极也没有腐蚀。l动作温度高,可以进行甲烷等内部改质。与其他燃料电池比,发电系统简单,可以期望从容量比较小的设备发展到大规模设备,具有广泛用途。在固定电站领域,SOFC明显比PEMFC有优势。SOFC很少需要对燃料处理,内部重整、内部热集成、内部集合管使系统设计更为简单,而且,SOFC与燃气轮机及其他设备也很容易进行高效热电联产。下图为西门子-西屋公司开发出的世界第一台SOFC和燃气轮机混合发电站,它于2000年5月安装在美国加州大学,功率220kW,发电效率58%。未来的SOFC/燃气轮机发电效率将达到60-70%。被称为第三代燃料电池的SOFC正在积极的研制和开发中,它是正在兴起的新型发电方式之一。美国是世界上最早研究SOFC的国家,而美国的西屋电气公司所起的作用尤为重要,现已成为在SOFC研究方面最有权威的机构。 早在1962年,西屋电气公司就以甲烷为燃料,在SOFC试验装置上获得电流,并指出烃类燃料在SOFC内必须完成燃料的催化转化与电化学反应两个基础过程,为SOFC的发展奠定了基础。此后10年间,该公司与OCR机构协作,连接400个小圆筒型ZrO2-CaO电解质,试制100W电池,但此形式不便供大规模发电装置应用。80年代后,为了开辟新能源,缓解石油资源紧缺而带来的能源危机,SOFC研究得到蓬勃发展。西屋电气公司将电化学气相沉积技术应用于SOFC的电解质及电极薄膜制备过程,使电解质层厚度减至微米级,电池性能得到明显提高,从而揭开了SOFC的研究崭新的一页。80年代中后期,它开始向研究大功率SOFC电池堆发展。1986年,400W管式SOFC电池组在田纳西州运行成功。燃料电池另外,美国的其它一些部门在SOFC方面也有一定的实力。位于匹兹堡的PPMF是SOFC技术商业化的重要生产基地,这里拥有完整的SOFC电池构件加工、电池装配和电池质量检测等设备,是目前世界上规模最大的SOFC技术研究开发中心。1990年,该中心为美国DOE制造了20kW级SOFC装置,该装置采用管道煤气为燃料,已连续运行了1700多小时。与此同时,该中心还为日本东京和大阪煤气公司、关西电力公司提供了两套25kW级SOFC试验装置,其中一套为热电联产装置。另外美国阿尔贡国家实验室也研究开发了叠层波纹板式SOFC电池堆,并开发出适合于这种结构材料成型的浇注法和压延法。使电池能量密度得到显著提高,是比较有前途的SOFC结构。 在日本,SOFC研究是“月光计划”的一部分。早在1972年,电子综合技术研究所就开始研究SOFC技术,后来加入"月光计划"研究与开发行列,1986年研究出500W圆管式SOFC电池堆,并组成1.2kW发电装置。东京电力公司与三菱重工从1986年12月开始研制圆管式SOFC装置,获得了输出功率为35W的单电池,当电流密度为200mA/cm2时,电池电压为0.78V,燃料利用率达到58%。1987年7月,电源开发公司与这两家公司合作,开发出1kW圆管式SOFC电池堆,并连续试运行达1000h,最大输出功率为1.3kW。关西电力公司、东京煤气公司与大阪煤气公司等机构则从美国西屋电气公司引进3kW及2.5kW圆管式SOFC电池堆进行试验,取得了满意的结果。从1989年起,东京煤气公司还着手开发大面积平板式SOFC装置,1992年6月完成了100W平板式SOFC装置,该电池的有效面积达400cm2。现Fuji与Sanyo公司开发的平板式SOFC功率已达到千瓦级。另外,中部电力公司与三菱重工合作,从1990年起对叠层波纹板式SOFC系统进行研究和综合评价,研制出406W试验装置,该装置的单电池有效面积达到131cm2。在欧洲早在70年代,联邦德国海德堡中央研究所就研究出圆管式或半圆管式电解质结构的SOFC发电装置,单电池运行性能良好。80年代后期,在美国和日本的影响下,欧共体积极推动欧洲的SOFC的商业化发展。德国的Siemens、DomierGmbH及ABB研究公司致力于开发千瓦级平板式SOFC发电装置。Siemens公司还与荷兰能源中心(ECN)合作开发开板式SOFC单电池,有效电极面积为67cm2。ABB研究公司于1993年研制出改良型平板式千瓦级SOFC发电装置,这种电池为金属双极性结构,在800℃下进行了实验,效果良好。现正考虑将其制成25~100kW级SOFC发电系统,供家庭或商业应用。

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