几年来不断有公司宣布推出用于便携产品的微型燃料电池原型，业界人士曾在2004年期望“2006年可以象购买普通干电池一样，在超市里买到甲醇燃料盒”。――2006年已经过去一半，虽然有些燃料电池厂商实现了小量产，但距离这个愿望还有相当长的路要走。不过，越来越明朗的是：技术的不断改进、公众认知度的深入以及来自政府的支持，都在加速推进微型燃料电池的商业化进程，目前已到破茧成蝶的阶段，全面起飞指日可待。

场研究公司NanoMarkets表示，2006年是“关键一年”，微型燃料电池的应用明显提速，该公司预计2009年这一市场将达11亿美元。初创公司PolyFuel公司的总裁兼首席执行官Jim Balcom更是乐观声称，其产品性价比已足以吸引客户，批量分销渠道也已准备就绪，“巨大的积压市场需求”正在被开发。

OEM厂商也已看到燃料电池带来的好处。便携产品电池使用时间正在随着功能的增多而不断缩减，这必会大大影响用户的使用体验。三星在一次研讨会上提出，如果继续使用现有电池，未来提供高速多媒体应用的4G手机通话时间不会超过30分钟，目前亚洲部分地区的3G手机通话时间已经低于60分钟。怎么办？在锂离子电池开发潜力有限的情况下，部分OEM厂商们采用和燃料电池开发商结盟的方式，试图解决“能量缺口”问题。

比如三星近期宣布与初创公司MTI MicroFuel Cells结成独家联盟。根据协议，后者将为三星手机业务开发下一代燃料电池原型。MTI Micro的DMFC(直接甲醇燃料电池)技术名为“Mobion”，已被选中为三星的一系列手机和手机附件供电。双方将联手为各种手机应用开发、测试和评估Mobion技术。如果上述协议能够获得成功，双方打算继续合作，签署产品商业化协议。

其它厂商也在寻求在燃料电池领域建立联盟。另一巨头摩托罗拉去年对Tekion公司进行了战略投资，后者同样是一家为移动产品开发混合燃料电池和新兴电池技术的初创公司。 当然，燃料电池并非人人叫好。比如诺基亚就在去年宣布“至少在今后的数年里不再开发使用燃料电池的手机。”该公司称，放弃开发的原因是该技术目前还不成熟。不过，诺基亚并未否定在未来使用这种技术的可能性。其发言人表示，“燃料电池技术具有很大的潜力，我们将继续密切关注它的发展情况。”

除初创公司外，老牌公司也在积极参与燃料电池的开发。如果观察全球各地区的开发情况，可以得出一些有趣的结果。北美从事燃料电池研究的厂商数量最多，部分原因是许多组织愿意分拆成新的公司。还有一部分原因是(特别是在美国)非常注重军事应用，因为这样可以获得大量的研发经费。该地区的大部分厂商采取的策略是为军用开发燃料电池，再把它转为民用。

目前，日本厂商在燃料电池驱动的电子产品方面是明显的领导者。多家新老公司都在开发积极燃料电池和相关技术，主要面向手机或笔记本电脑，或二者兼顾。其它地区主要由中国大陆、台湾地区和韩国的燃料电池开发商组成，这些地区的便携应用主要是为电子产品和较大的设备开发燃料电池。

总的来看，燃料电池的研发竞争正处于白热化阶段。老牌公司和初创公司同台劲舞，他们的努力和市场的推动将铺平大规模商用化之路。

技术水平持续提升

在各类燃料电池中，DMFC和质子交换膜燃料电池(PEMFC)较适合便携应用，尤其是前者。目前，微型燃料电池研发重点在于进一步减少电催化剂――贵金属铂的用量，以及通过改进的电解质膜来控制甲醇渗透(甲醇通过电解质膜导致燃料电池性能下降的现象)。两方面改进的主要作用在于降低成本、延长使用时间和提升输出功率。

迄今为止，PEMFC和DMFC的阴极和阳极有效催化剂仍以铂为主。由于铂的价格昂贵，资源匮乏，造成成本居高不下，大大限制了其广泛的应用。这样，降低铂用量、寻求廉价替代品，或提高催化剂性能成为电极催化剂研究的主要目标。

在第二届国际氢·燃料电池展上，住友3M公司推出面向PEMFC应用、减少铂用量的“纳米结构薄膜(NSTF)”技术。通过将正负极合计白金使用量降至0.12mg/cm2，该公司表示其“在技术上已确立了实用化目标。”在这一新技术中，铂的支撑材料采用的是有机颜料而不是碳素。带有类似绒毯表面的绒毛一样的触须，触须周围附着有铂触媒。住友3M称，此举提高了电气化学的活性，铂的用量仅为普通使用量的几分之一。

同一展会上，Acta SpA公司展出了可用酒精燃料驱动的燃料电池。公司燃料电池的特点在于没有使用可使质子移动的阳离子交换膜，而是使用了阴离子交换膜。在燃料极一侧，乙醇和OH负离子生成二氧化碳、水和电子，在空气极一侧则是氧和水及电子生成负离子。整个过程与DMFC的两极反应有所不同。

该燃料电池在燃料极中可使用铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)，在空气极中可使用铁、钴来催化，成功避开对铂的使用。从功率密度来说，不使用燃料泵和风扇的被动型产品，据称可达55mW/cm2。该公司乐观表示，通过改进电解质膜和催化剂扩散层粘合剂，将能够达到现在2倍以上的功率。

不足之处在于，由于反应性高，因此需要对空气极一侧的温度不足和粘合剂耐用性进行改进。此外，由于燃料极所用的镍触媒易于混入电解质膜，而使燃料极与空气极发生短路，因此必须寻找避免镍浸透的解决对策。DMFC电解质膜的改进是另外一个热点。通过控制甲醇渗透，可以延长燃料电池的使用时间，提高输出功率。

可乐丽(Kuraray)公司近期推出用于DMFC的碳化氢电解质膜。该公司称，与原有氟类电解质膜相比，甲醇渗透可减少40%，最大输出功率可提高至1.6倍。可乐丽表示，其碳化氢电解质膜使用热可塑性树脂，通过对电解质膜表面进行化学处理，“以纳米级水平对氢离子的通道这一构造进行控制。”使甲醇分子无法透过而氢离子(质子)能够透过，意即在减少甲醇渗透的同时，提高了氢离子的透过率。此外，该公司未透露其它细节。可乐丽计划从2008年开始面向燃料电池开展电解质膜业务，并通过电解质膜/电极复合体(MEA)的形式展开销售。

另外一家公司则武(Noritake)推出的电解质膜在降低甲醇渗透方面的数据看起来也相当有吸引力：该公司宣传，其和东京大?联合开发成果的新型电解质膜可以将DMFC的甲醇渗透降至原来的3.3%~6.6%。

则武表示，其电解质膜的特点是使用含氧化铝及氧化锆的多孔无机材料。在小孔中填充了单体(Monomer)，并使其在内部聚合。在多孔材料中聚合而成的聚合体形成碳化氢电解质。 该公司解释道，使用无机材料能够减少甲醇及氢的渗透，其原因在于弹力较小的无机材料能以物理方式抑制电解质的遇水膨胀。

虽然目前占主流的仍然是以杜邦公司为代表的氟类电解质膜，但新型膜的后发力量不可小觑，在燃料电池市场全面启动的前期，技术的进展将带来更多的变数，也许“忽如一夜东风来，千树万树梨花开”，燃料电池在市场的铺开会因某个技术突破而急速提升。

混合电源仍是市场切入点

除了高效、节能、环保之外，有利于燃料电池取得成功的一个重要因素在于，它可以与传统电池配合使用，而无需完全取而代之。“补充”，意味着使用两种技术的混合电池或者使用燃料电池对常规电池充电的能力，这也是很多公司一开始采取的市场切入点，目前这一策略看起来在持续进行中。

例如，三星集团旗下的三星尖端技术研究所(SAIT)近期宣布，已开发手机用的使用燃料电池的充电器和PDA一体型燃料电池。 这是SAIT首次公开面向便携终端的充电器及专用小型燃料盒，该款便携型充电器主要用于为能收看数字电视的手机等便携产品提供电源，其功率为1.3W，输出电压3.5V，属于不使用泵等辅助装置供应燃料的被动型DMFC。新产品的燃料盒容量10ml，盒中注入100%浓度的甲醇。1个燃料盒能为普通手机充电2.5次。SAIT同时还展示了PDA一体型燃料电池，它也使用和便携型充电器同样的燃料电池和燃料盒。

而在早些时候，Medis科技公司已宣布要在2006年夏季上市一次性小型燃料电池。该公司在去年底宣布与EMS巨头天泓(Celestica)公司就量产燃料电池进行合作。Medis的一次性小型燃料电池，作为面向移动设备的便携式充电器使用。该公司意在通过与天泓的合作，构筑燃料电池的量产体制。其名为“Power Pack”的燃料电池主要面向于手机、数码相机、PDA、MP3播放机、便携式游戏机等的充电。“Power Pack”与DMFC不同，燃料使用的是硼氢化合物。

最近，该公司又宣布推出其用于笔记本电脑的充电器的燃料电池原型，新产品能提供15W以上、12V的稳定电源，单个电池可提供12小时以上的使用时间。看起来，Medis还会在以充电器作为切入点的路上继续前行一段时间。

无独有偶，松下与Medis在差不多的时间发布了另一款面向笔记本电脑的燃料电池。该产品为DMFC，据称平均功率为13W，最大可达20W，该公司表示：“新产品利用更高的精度对燃料供应速度进行控制，减小了甲醇渗透等现象。过去的样品相对于供应量而言，只有约50%的甲醇参与了反应。而此次的样品则能用到甲醇供应量的80%左右。”

类似的是，为了应对笔记本电脑工作负荷的剧烈波动，在结构上还同时使用了小容量的锂离子充电电池作为缓冲。为此配备了电源控制电路。电源控制电路由基于DC/DC转换器的升压电路等元件构成，升压效率据称超过95%。毫无疑问，如果要在短期商用，燃料电池的独立应用性急待提高。

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