氢燃料电池车发展现状及展望

来源：新能源汽车网

时间：2017-06-22 06:35:23

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氢燃料电池车发展现状及展望●追求终极化的汽车当代清洁能源汽车已进入一个多元化、多样化、多维化发展的世纪，在电动汽车领域，特别是纯电动汽车的发展居主导地位，不过要说明，FCEV也是属

●追求终极化的汽车

当代清洁能源汽车已进入一个多元化、多样化、多维化发展的世纪，在电动汽车领域，特别是纯电动汽车的发展居主导地位，不过要说明，FCEV也是属于电动汽车序列中一种重要的，理想的新兴产品。

当代，全世界，当然也包括我国正掀起一股FCEV热，这是由于FCEV在相当长时间的创新，积累，进化的实验性试制和试用过程中，已经在相关的不少科技领域取得突破性进展，这无论是在原理上验证，结构上整合，功能上进步都有了很好的显现，已形成一种波浪式轧迹上的跃迁，可以说我们已经看到了FCEV走向产业化的总趋势。

由此国内外一些科学家、工程师、学者和企业家再次提示：FCEV可能是汽车一种终端产品，而且会很好的引发令人十分向往的氢经济社会的来临。在最近的一些汽车产业论坛上，汽车及相关业界人士对发展FCEV表现出更有信心，认为不应再停留在示范上，而应该大力推动商业化的进程，这是对推动实体经济向新型方向发展，推动汽车产业由大变强的有力举措之一。

那么到底FCEV有那些优势呢？请看，作为FCEV主要能源的氢，能量密度相当的好，我们以世界标准的KW·h/kg为系数，氢能为33.3，天然气13.8，汽油12.1，煤气8.4，氢能比汽油高出2倍多；氢作为二次能源，其资源十分丰富，只要有水就可以制氢，还有其他众多产氢方法，是人类社会用之不尽的“氢矿”；FCEV运行中排放出只是水，无论是对大气的污染还是温室气体都应是“零”；当前FCEV一次充气，可跑700公里，充气只用3分钟，而且还在不断提升之中；当前FCEV的制氢用氢成本昂贵，但要多看前景，可能10年前后，可达到与传统内燃机运行同等价格，然后继续下降，到2050年基本上可能实现氢气零成本运行；不久未来同样可以出现FCEV的智能化车辆，特别是要注意克服氢能不安全运作一些隐患，成为更安全的产品。

当然，当前一些人士认为氢能备制和应用成本很高，高纯度的氢提炼难度大，这些劣势是很难克服的。我想用全息论中的演化推理方式，即溯因法来分析，即事物的发展分为可逆的和不可逆的。如我们用汽柴油汽车，必然会产生大气污染和温室效应，虽然可以减少但不会排除，而氢气则是无害无毒的，氢气当前的高成本问题是可以克服的，前者属于不可逆性，后者属可逆性，就是说我们以此为依据对事物的现状和未来把握其本质问题，而确定其目的性，这就证实为什么人们要用二百多年这样漫长的历史，坚持不懈的去探索，研究氢气和燃料电池问题，可以说一门重大的科学的应用多是经历着一个孕育到诞生，再到发展壮大的自然历史过程，这是历史进化的必然规律，也是最终要完成目标的重要因素。

FCEV既是一种古老又新型的高科技产品，它的悠久历史可追溯到二百多年的历程。在1801年英国科学家H·Davy发明了燃料电池的原理；1889年英国科学家Mond首先用工业煤和空气合成装置制氢，并正式用上燃料电池的命名；20世纪50年代，英国剑桥大学教授培根用高压氢试制成功5kw的燃料电池，在试验室中应用；1965年美国GE公司把燃料电池装上阿波罗（Appollo）登月飞船，提供电力；2002年美国总统布什制订《自由汽车计划（Freedom CAR）》，研究应用燃料电池汽车产业化问题，为此提供FCEV的不断探索留下不少经验和教训；2003年美国提议成立《氢能经济国际合作伙伴（IPHE）》，美国和西欧等15个国家都参与了，中国也在其中，2004年5月第二届IPHE指导委员会议就是在北京人民大会堂召开的，2007年美国通用汽车公司和加拿大知名的巴拉德燃料电池公司，在雪佛兰Equinox轿车装上燃料电池进行试运行，至今还在继续改进实验中；同年欧盟提出《欧洲清洁都市交通计划（CUTE）》，拟在阿姆斯特丹、汉堡、伦敦、卢森堡、马德里、斯德哥尔摩等城市开展燃料电池公共汽车示范运行；2011年德国戴姆勒·奔驰汽车公司开展了FCEV全球巡展演示，投入Citano燃料电池客车36辆，由20个交通运营商负责进行巡展，其全程运行已达480万公里；欧盟在2014年发布《地平线2020年计划》，指出到2020年，燃料电池各种车辆应用要达到20万辆，加氢站1000座，氢气来源50%以上来自非石化能源生成的，成本要下降90%；2015年5月国际第23届IPHE指导委员会在我国武汉召开，很好的交流了国际对氢能和燃料电池的最新进展，以及下一步计划，也为我国加强国际上合作，共享资源提供了好机遇；2016年5月《亚洲氢能与燃料电池大会》在上海召开，并举办展示，特别关注的是制氢和燃料电池的装备，对发展FCEV起到很好助推作用。

这里要指出，国际汽车界人士认为2015年是FCEV的元年，这主要以日本丰田的“未来”（Mirai）正式进入初期的商业化运作为标志而提出的，Mirai功率113kw，扭矩335N·M，相当于2.0发动机轿车水平，续行500公里，在日本成本720万日元，政府补贴200万日元，市场售价500万日元（约折合26万元人民币），这和“皇冠”轿车价格差不多。丰田2015年产销700辆，2016年1600辆，其中三分之一出口，2017年计划3000万辆，2020年为迎东京的奥运会，计划推出3万辆。与此同时，本田、三菱、马自达、大发等公司也都抛出具有自己特色的FCEV，本田的ClarityFCEV续程已达589公里。近来，日本通产省公布《燃料电池汽车战略路线图和氢能社会白皮书》提到，2025年实现200万辆的目标，2030年加氢站达1800座，相应对质量，成本和配套工程设施都要很好改善，形成规模化能力走向市场。

中国也是十分重视和积极发展FCEV的国度。早在20年前的“十·五”的863重大专项中，就明确指出要支持FCEV的研发，拨款3.8亿元；到“十一·五”和“十二·五”规划中，在节能与新能源汽车重大项目中，都把FCEV列为重点项目，支持发展；2014年1月《中国燃料电池技术创新战略联盟》在上海成立，同济大学、清华大学、武汉理工大学、重庆大学参与，一汽、东风、上汽、长安、奇瑞等汽车及零部件企业都参与，燃料电池及其附属企业也参与，目的是加紧实行产、学、研联合，更好攻克核心技术，加强FCEV产业更好更快发展；今年4月，三部委关于《汽车产业中长期发展规划》中，对FCEV的战略地位进一步加强，提出三个时间节点要求，2020年在特定地区的公共服务车辆领域进行小规模示范应用，2025年私人用车和公共服务用车领域批量应用，不低于1万辆，到2030年在私人乘用车，大型商用车领域进行规模化推广，不低于10万辆。与此同时，三部委发布《2016-2020新能源汽车推广应用财政支持政策通知》中指出，在2017-2020除燃料电池汽车外，对其他新能源汽车的补助标准实行必要的退坡，而燃料电池汽车补助保持不变，甚至个别车种还有所提高。由此可见国家在宏观层面，对氢能和燃料电池汽车给予越来越重视和支持。

在企业层面，我国第一辆FCEV于1999年12月在清华大学试验成功。2001年12月美国通用汽车公司和上汽集团合资的泛亚技术中心，研制出“风凰”FCEV。2008年北京奥运会上，有20辆各种燃料电池汽车在会上示范运用，2010年上海世博会上有40辆各种燃料电池汽车，供大会交通示范运行。2014年上海荣威950第四代FCEV产出，行程400公里。宇通客车公司是首家推出燃料电池客车，2014年9辆，2016年100辆，2020年计划4000辆，宇通第四代燃料电池客车，续程600公里，成本下降50%，加氢10分钟。北汽福田汽车公司也推出“欧辉”牌燃料电池客车，计划28辆，送广州和佛山地区进行示范运行。东风汽车公司第一款EQ5080型燃料电池厢式运输车已问世，续程305公里。据统计目前为止，我国共研发试制出200多辆各种燃料电池汽车在各个时间段进行示范运行。2017年6月2日工信部公布公告《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中，就包括有燃料电池客车5种，专用车及卡车2种，如果加上2016年公布燃料电池轿车1种，则FCEV在国家目录中共计有8种车型，确认正式列为商品对待，但目前产量还很少，急待改革和改进。