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便攜燃料電池實用化元年（一）首先作為鋰離子電池的充電器
攜終端用小型燃料電池終于進入了實用化階段。東芝于2009年3月在該公司的手機上采用，美國MTI MicroFuel Cells計劃在2009年內(nèi)、意法半導體計劃在2010年分別量產(chǎn)。其他的日本電子大廠則力爭在2012年以后實用化。用于便攜終端的燃料電池首先將作為便攜終端內(nèi)置鋰離子充電電池的充電器投放市場。然后將應用范圍擴展至一次電池（干電池）的替代用途。
便攜終端用燃料電池開始步入實用化階段。2009年3月，東芝率先在該公司的手機上采用。之后，美國燃料電池供應商MTI MicroFuel Cells（以下簡稱MTI）和意法半導體也表明了實用化意向，前者將在2009年底、后者將在2010年推出產(chǎn)品。
此前也有企業(yè)宣布將使便攜終端用燃料電池實現(xiàn)實用化。不過目標都是替代鋰離子充電電池，由于門檻較高，這些計劃大都受挫 （注1）。而此次配備燃料電池的目的并不是替代鋰離子充電電池，而是通過與鋰離子充電電池結(jié)合，延長便攜終端的驅(qū)動時間。通過降低燃料電池業(yè)務的門檻來啟動業(yè)務，思路與原來不同。
（注1）近10年來一直在推動開發(fā)的日本電子大廠商紛紛表示，“研發(fā)已告一段落，實用化時期尚未確定”（卡西歐計算機公關(guān)室），“目前正致力于小型固定型產(chǎn)品”（日立制作所公關(guān)室）。
東芝、MTI及意法半導體3公司的實用化產(chǎn)品均為與鋰離子充電電池并用的產(chǎn)品。將燃料電池作為鋰離子充電電池的充電電源嵌入到產(chǎn)品里。如此一來，與僅使用鋰離子充電電池時相比，可將電池壽命（容量）延長至兩倍以上。即使在不能為鋰離子充電電池充電的環(huán)境下，也可減輕對電池電量耗盡的擔心。當電池電量耗盡時，填充燃料后就能立即驅(qū)動。這樣便可省去攜帶備用電池的麻煩。而且，還可憑借鋰離子充電電池的功率輸出來彌補燃料電池最大輸出功率較低的缺點。與只使用鋰離子充電電池相比，雖然成本升高、尺寸變大，但卻能享受到壽命延長、無需充電等待時間等優(yōu)點。
瞄準未來的主導權(quán)
東芝的主要目標首先瞄準的是重度用戶，這些用戶在使用便攜終端時，往往半天即可將鋰離子充電電池充滿的電量用光。對象包括便攜網(wǎng)絡(luò)終端及便攜音視頻播放器的內(nèi)置充電器 注2）。在這一領(lǐng)域積累經(jīng)驗后，再將燃料電池應用于商用個人電腦（PC）等。通過提高燃料電池的認知度，使用戶形成注入燃料而非插入AC適配器的習慣，建立起使用燃料電池的環(huán)境。
�。ㄗ�2）為了實用化，東芝使燃料電池乃至燃料注入用連接器及燃料盒等，在尺寸未加大的情況下確保了安全性及可靠性。在連接器方面，開發(fā)了能夠高可靠性連接燃料盒的形狀以及閥門開閉方法。而燃料盒則達到了可在便利店銷售的安全性和可靠性。
另外，還通過在燃料電池市場創(chuàng)立期便開始涉足該業(yè)務，“在便攜終端、燃料盒及燃料濃度標準化方面先行一步”（東芝顯示器部件材料總工程師上野文雄）注3）。便攜燃料電池今后將有望在手機內(nèi)置及替代一次電池（干電池）等方面形成巨大市場。通過在實用化上先行一步，作為開拓者掌握市場主導權(quán)。
注3）對于連接器，東芝參照了標準化推進機構(gòu)——國際電工委員會（IEC）的標準，東芝一直積極參加IEC的標準制定活動。有關(guān)標準由東芝主導制定概要，預定2009年上半年確定。
MTI及意法半導體并非便攜終端廠商，與東芝能夠在自己的便攜終端上配備相比，情況有所不同。因此打算以內(nèi)置于便攜終端為目標，最初向外置充電器用途供應燃料電池。
MTI計劃在2009年底之前面向外置充電器用途投產(chǎn)燃料電池單元，意法半導體也計劃在2010年投產(chǎn)類似的產(chǎn)品。之后，兩公司將推進在手機中的內(nèi)置業(yè)務。目前，MTI已開始與韓國三星電子展開合作。意法半導體正在以2012年前后實用化為目標，與芬蘭諾基亞等推進開發(fā)。
便攜燃料電池實用化元年（二）僅靠鋰離子電池還不行
“僅靠鋰離子電池則無法解決”
近10年來，便攜終端用小型燃料電池的開發(fā)企業(yè)曾多次表示要實現(xiàn)燃料電池的實用化，但計劃卻一再延期。造成這種情況的原因在于，最初一直將目光放在對鋰離子充電電池的替代上，但這種單純替代幾乎看不到什么好處。
但是近來，便攜鋰離子充電電池充滿的電量只經(jīng)半天即被耗光的重度使用已相當普遍，這一問題到了必須立即解決的程度。對于這一需求，僅靠技術(shù)上無望迅速進步的鋰離子充電電池本身已無法滿足。NTT DoCoMo就曾表示，“鋰離子充電電池無法解決這個問題。由于別無選擇，因此期待燃料電池能夠化解該問題”（NTT DoCoMo移動設(shè)備開發(fā)部技術(shù)推進部部長竹野和彥）。
市場悄然形成
用于便攜終端的小型燃料電池有兩種方式。一種是將甲醇直接作為燃料，使之與氧發(fā)生化學反應并發(fā)電的直接甲醇燃料電池（DMFC：Direct Methanol Fuel Cell）。另一種是以氫為燃料，使之與氧發(fā)生化學反應并發(fā)電的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEFC：Proton Exchange Membrane Fuel Cell）。其中，DMFC雖然構(gòu)造簡單，容易實現(xiàn)小型化，但難以提高輸出功率。而PEFC雖然容易提高輸出功率，但難以實現(xiàn)小型化。
DMFC、PEFC的應用從便攜音視頻播放器開始，最終將迎來替代干電池這一巨大市場。“將來要想替代干電池，就必須大幅降低成本。雖然需要跨越的障礙還很高，不過，在材料成本方面相對于干電池已經(jīng)具有競爭力，只要制造技術(shù)能夠開發(fā)出來，便可實現(xiàn)與干電池相同水平的價格”（燃料電池的技術(shù)人員）。
要想替代干電池，就必須依靠產(chǎn)量來大幅降低成本。但最近有預測認為，由于涉足的廠商有限，進入大量生產(chǎn)階段還需時日。調(diào)查公司富士經(jīng)濟表示，便攜終端用DMFC及PEFC的市場規(guī)模最初在2009年以10萬個起步，2010年為100萬個，2016年為1000萬個。而鋰離子充電電池市場2007年為24億個，2009年為30億個，2010年為33億個。
富士經(jīng)濟表示，如果這一市場規(guī)模的差距反映在單價上，便攜終端用燃料電池2010年度為每瓦時(Wh)3000日元，2020年度為每瓦時1000日元，而手機鋰離子充電電池的供貨價格為每瓦時300日元。燃料電池要想替代干電池，涉足的廠商至少要增加到與鋰離充電電池同等的數(shù)量。
