产品开发论文

全能通燃料电池开发方案

摘要：全能通燃料电池以时间长，清洁便巧为主要特点。具有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好等优点。以甲醇为燃料的微电池，而且燃料补充的方式也颇为新颖，载体酷似弹壳，人们只需像换子弹一样往里补充电池，这种燃料弹壳亦可用于掌上电脑等便携式电子产品。

关键词：时间长 清洁 方便 简单

一、市场调研

市场调研是企业获得信息的主要工具，在新产品的开发中，市场调研贯穿于产品开发从创意的产生到概念的设计再到产品的最后上市的整个流程之中。市场调研与新产品开发已经成为了一个密不可分的结合体。市场调研可以协助新产品的开发，了解新产品开发的外部环境，发现新产品的市场机会，辅助营销决策。Heeteuk公司通过对当今社会的50个公司，50个家庭的进行市场调查发现以下状况。

1、市场背景

60年代以来燃料电池就应用于诸如太空探索等特殊领域，但是成本和尺寸因素却将其排除在众多的商用产品之外。然而，自上世纪 90 年代起的诸多研究成果表明燃料电池成为主流技术的愿景已得到实现。

2、市场趋势

5年前，手机的功耗仅有1W；而今天，一款3G手机的功耗达到了3－5W。如果我们无法改变电池现状，那么随着新一代手机的出现，电池的使用时间将缩短1/3，这会对用户享受多媒体服务造成很大的限制。

3、消费者

面对当今世界高科技，高技术的日益发展，由于锂电池性能已接近极限，这就束缚了便携式设备的规格。对众多终端用户而言，现有设备中锂电池的运行时间都比期望的时间短很多，消费需要一种更加方便轻巧，牢固，运行和待机时间长的电池代替锂电池功能上的不足。

移动设备的蓬勃发展已经对可充电电池提出了异乎寻常的要求，但是现有解决方案在性能、工作时间、环境影响等方面尚有很多欠缺。Heeteuk公司决定开发一种新型的电池---燃料电池。以甲醇为燃料的微电池，而且燃料补充的方式也颇为新颖，载体酷似弹壳，人们只需像换子弹一样往里补充电池，这种燃料弹壳亦可用于掌上电脑等便携式电子产品。全能通燃料电池以时间长，清洁便巧为主要特点。有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好优点。

二、产品组成

为了分散风险，充分利用企业的品牌资源或是出于其他目的，企业普遍采用表现为不同形式的产品组合策划。产品组合包括两个变化因素：产品组合的广度，产品组合的深度。

1、产品的广度

指一个企业拥有的产品线数量。

2、产品的深度

指一个企业平均每条产品线拥有的产品项目的数量。

三、产品体系

产品体系由战略层面的文化和定位以及策略层面的价格、包装等一系列要素构成。如果说产品层次是从消费者的视角对产品进行的考察，那么产品体系则是企业从操作性角度对产品的审核。

1、产品文化

风雨通行，全能通燃料电池。

2、产品定位

全能通电池的最大优点就在于较高的待机能力和简单方面的操作，这样的燃料筒最多可为手机电池充电5次。适合长期在外，并且需要长期保持通信顺畅的人群。

3、产品质量

全能通电池组的发电设备具有高达8万小时和2万小时的使用年限，针对电池组使用年限要求会不低于3千小时。

4、成本目标

在固定式发电市场，全能通燃料电池产生每千瓦功率的成本是使用现有技术成本的5到10倍；在汽车市场，这个成本比例将上升至50到100倍。相反，如果大规模量产，可以预见燃料电池能在现有技术的成本范围内实现；考虑到相对于现有技术，燃料电池有潜在的高性能，所以无论如何都可卖得一个好的价格。

四、项目组织结构

项目的组织结构是产品开发过程的主要环节。在产品开发中我们要合理的协调好产品开发时候的组织结构与职能部门，使其有效协调的进行，达到最合理的生产效率和资源的合理利用。

1、领导和管理

为了企业确定方针，界定核心产品的概念。全能通燃料电池的核心产品概念是“追求轻巧”和“超长时间”牢牢把握这一核心概念。

项目的时间：2009/5/4~2009/10/6。

产品预算：适应在开发过程中的复杂因素5000万。

2、建立产品开发设计组织

Heeteuk公司为了扩大市场，把作为战略的人的需求倾向作为产品的开发方针，把新产品的开发和市场的形成作为产品开发的目标。把基础研究、企划立案、市场调查放在设计部门。而把产品的研究、产品设计、产品计划放在工程部门。产品化决定、原型模型制造、生产计划放在生产部门。销售计划、包装制作、经营推销放在市场部门。对于电池的提案、技术和宣传等，不管是正式或者是非正式的，均更加注重互相交流，以期能最大限度的发挥出设计师的创作才能。只要能达到这个目的的组织方式就可以被采用。

3、激励员工向开发过程不断注入活力

一旦产品开发设计战略得到明确，到了产品开发组织成员联合作战、通力合作，完成产品开发任务的时候，领导者必须不断地激励每一个人朝着正确的方向行动，不管有多少阻力。满足员工的归属感、认识感。具体项目管理系统模型如图1：

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图1 项目管理模型表 五、产品开发过程

产品开发过程是由产品创意、产品概念、产品方案、产品原型共同组成完成的最终得到产品的生产和销售。最后产品的生产要在市场经济发展的环境下进行开发和调整。

1、产品创意

氢燃料电池具有输出功率高和辐射低的优点，但其最大的缺点是其低能量密度(每单位容量的储能数量)。直接甲醇燃料电池(DMFC)也是一种燃料电池，它使用甲醇作为燃料。甲醇是一种低成本的液体，具有运输和储存方便的优点。燃料电池通常是按构成的电解质来分类。现在开发最为盛行的有4种燃料电池。各种燃料电池，特别是其动作温度不相同，最先进行开发的磷酸型燃料电池（PAFC）约在200℃的温度下动作。相对于此，熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）和固体氧化物燃料电池均可应用在以石燃料为基本燃料的电厂内，可作为电力电源来利用。高温型燃料电池又可称之为是通过利用其高质量排气，来面向复合发电的燃料电池。

2、产品概念

燃料电池等温地按电化学方式直接将化学能转化为电能。它不经过热机过程，因此不受卡诺循环的限制，能量转化效率高（40－60％）；几乎不产生NOx和SOx的排放。而且，CO2

的排放量也比常规发电厂减少40％以上。正是由于这些突出的优越性，燃料电池技术的研究和开发倍受各国政府与大公司的重视，被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术 它工作时氧化剂和还原剂可以不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池,把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能,具有能量转化率高,可持续使用的优点。

3、产品方案

将粉末状的氢硼化钠(NaBH)存储在一个小型的燃料筒内，筒内也存储了一些水。将液体喷溅在粉末上将引起水解，从而产生500Wh/liter的功率/重量比。这种一次性氢燃料筒提供500 Wh/kg的能量密度。需要时可以通过对化学反应的电子控制来获取能量。该系统会生成少量水。液体水蒸发时会带走热量从而给系统制冷。这个微型燃料电池每平方厘米硅可提供高达400 mW能量，一般情况下可以稳定地以150mW/cm2的功率密度工作数百小时。全能通电池的目标，是在4年左右的时间内实现1W/cm2；如果能够达到这种水平，硅片只需做到几平方厘米，就可为功耗为3－5W的手机提供所需电能。

4、产品原型

CEA能源中使用的基于氢的燃料电池内核单元(FCCU)由CEA-Liten和ST联合开发；能量管理单元(EMU)由ST提供；而氢燃料筒则出自法国Bic公司。CEA-Liten采用的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)结构，它采用固态电解质(位于阳极和阴极间，H+离子或质子在其中循环往复)。其电解质由聚合物组成，呈膜状。被贯穿涂层保护(可以与空气接触)的阴极置于电解质膜的上部，而与电解质膜下部阳极相连的通道则使得气态氢可以流入。

5、最终产品

一款包含氢燃料筒和微型燃料电池的腰带。”全能通的目标是使手机的工作时间延长5倍。同时还包括提供一种可以被整合进手持设备并辅以小型锂离子电池的微型燃料电池，锂离子电池的作用是应付开启手持设备时所需的峰值功率，或满足执行新功能所需的能量。具体产品设计模型见下图2:

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图2 产品开发设计程序图

六、产品战略

现在市场广泛的使用的锂电池，燃料电池到目前为止都没有公司开发。所谓Heeteuk公司在这方面比较的创新，开发成功就可以占据市场的主导趋势，具有广泛的市场驱动性。

1、战略目标

取代锂电池在市场上的位置，占据整个市场。电脑，手机，MP3，MP4等高科技产品都使用Heeteuk的燃料电池。

2、战略规划

首先与一些知名品牌，如诺基亚、摩托罗拉合作，把新开发的产品快速的上市到市场上去，使顾客可以快速的接触到新产品。靠着这些知名品牌打响我们Heeteuk的口号和知名度。是我们Heeteuk公司很快的上市，并且使大家可以速度的认识我们。然后逐步像相机，电脑等科技领域发展，逐渐占领整个市场。

当然在产品投入市场之初，我们要做好良好的准备，加强与政府部门之间的公关联系，可以更加的使消费者认为全能通是个值得信赖的产品。利用网络，用一个月的时间让消费者了解燃料电池的性能，与顾客形成互动。请报纸和媒体极力宣传燃料电池的优点。

3、市场驱动力

在固定式发电领域，对基础设施、发电设备以及用户的高成本生产投资如热水器和熔炉等进行改造或更换的步伐都是非常缓慢的，往往需要几十年。在汽车市场，汽车制造商出于改造成本的考虑同样会延续汽油模式，而其产品也同样有相当长(5到10年)的使用年限。然而，在便携式电子产品市场，产品的使用年限要短得多(6个月到2年)。假如燃料电池能轻易的取代锂电池，则燃料电池的采用将会更便捷。另外，诸如笔记本电脑(约1亿台/年)和手机(约10亿部/年)等庞大市场，也将为燃料电池产品的投放提供强大动力，即使只按10%这样低的采用率来计算，也将有数千万到上亿台的使用量。

4、营销计划

Heeteuk公司在中国直销的三个主要目标是：一要有能力面对不确定的目标市场；二要能把信息成功的传递给目标顾客；加强顾客的沟通，使全能通成为和顾客距离最近的企业。

5、监控环境

需要为发电机并网制定互连标准，而且可能需要针对火灾、保险与建筑用途制定规范与标准。对于汽车应用，基于氢具有易爆特性以及各种陆地交通工具的广泛使用，因此氢传感器和氢储存装置需求的规范则会更复杂。

七、产品测试

产品开发过程中产品的评估不是一次性的活动，他贯穿从产品构思一直到产品导入的各个阶段。从产品战略和产品产品概念开发不同阶段的评估方法，包括初选、筛选、原型测试、产品使用测试、适效等方法。

1、市场测试

产品的评估系统可以分为，评估目的，评估中的问题、评估的问题与困难。新产品的评估系统，战略设计阶段、构思产生阶段、概念开发阶段、技术开发阶段、市场导入阶段六个重要的阶段。产品开发过程是产品设计和商业化并行演化的过程，评估输出的是一件产品，有时是一个商业计划，两者是相辅相成的。

市场采用得分卡，将六点市场采用因素用下列方法记分并相加而成为一张得分卡：1分：该因素将促进燃料电池的采用。0分：该因素对燃料电池的采用具有不确定影响。-1分：该因素将抑制燃料电池的采用。具体新产品评估系统示意如图3：

图3 新产品评估系统示意图

八、产品风险

人们总是习惯于凭经验，按常规办事。因为，消费者感到改变行为习惯可能承担更大的风险，这种风险可能是生理上的、经验上的，也可能是安全上的，甚至是舆论上的。若消费者具有较强的独立意识，敢于承担风险，就可能率先使用燃料电池。但大多数人宁愿等别人对燃料电池有了使用经验和稳定的评价后，才开始逐渐接受燃料，表现出一种从众的社会心理现象。 对于燃料消费者通常不会立即购买，而且经常有一个接受或抵制的过程，这一过程客观上存在规律性。任何新产品都有少数革新者首先使用，这些使用者作为新产品的试销对象，他们对新产品的反应、对修正新产品的市场营销战略具有很好的参考价值，这就要求企业不断加强对消费者的调查和研究，寻找市场革新者。企业很可能同时得到同样的新产品构思，而最终胜利往往属于行动迅速的人。反应灵敏的企业必须压缩产品开发的时间，其方法可采用计算机的辅助设计和先进的生产技术，公司建立战略合伙人开发机制，提早进行产品试验及制定先进的营销计划等。现在也可以使用一种同步新产品开发的方法，在这种方法中，一个跨职能部门的工作组参与产品开发到产品上市的全过程，如果一个职能领域发生问题，该小组参与攻关，而其他人员继续前进。同步开发像橄榄球比赛而不是接力赛，小组成员之间前前后后传递着这项新产品直到实现共同目标。

九、总结

全能通燃料电池核心产品概念是“追求轻巧”和“超长时间”。具有发电效率高，适应多种燃料和环境特性好等优点。全能通电池组的发电设备具有高达8万小时和2万小时的使用年限，针对电池组使用年限要求会不低于3千小时。 取代锂电池在市场上的位置，占据整个市场。电脑，手机，MP3，MP4等高科技产品都使用Heeteuk的燃料电池。核心产品概念是“追求轻巧”和“超长时间”。

参考文献：

[1] 李亦文.产品开发设计.第1版.江苏：江苏美术出版社，2008.

[2] 李通.设计程序. 第1版.天津：天津大学出版社，2007.