燃料电池车 ：商业化之路渐行渐近

日前 ，丰田汽车公司对外宣布 ，计划今年9 、10月在欧美市场出售MIRAI燃料电池汽车 。这条消息顿时引发社会各界的广泛关注 ，因为这意味着燃料电池汽车的商业化之路曙光已现 。

在理想的状态下 ，只要五分钟 ，车主就可以给电池灌满燃料 ，而不是等上几个小时来充满电——这就是燃料电池汽车相比纯电动汽车的最大优势 。

燃料电池汽车也是电动汽车 ，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池 。当然 ，和普通化学电池相比 ，燃料电池需要补充氢气 。

应该说 ，作为汽车大国 ，中国发展燃料电池汽车 ，无疑具备相当优势 。那么 ，中国的燃料电池汽车的研发情况如何?有哪些因素制约其产业化 、商业化之路呢?日前 ，在由电动汽车百人会组织的沙龙上 ，众多学者 、汽车厂商代表就此进行了深入研讨 。

进入商业化诱导期

由于常规能源的日渐匮乏和排放标准的日益严苛 ，燃料电池汽车(氢新能源车)将有效降低对常规能源的依赖 ，并减少碳排放 。目前 ，发展燃料电池汽车已经成为世界的一大潮流 。

中国工程院院士衣宝廉向记者指出 ，燃料电池的发电原理跟锂电池完全一样 。“但是跟锂电池不同的是 ，燃料电池发电工作方式类似传统的内燃机 ，要构成一个完整的系统 。”

清华大学教授李建秋向记者介绍 ，燃料电池是开放体系 ，氢和氧要源源不断地输入到电堆里面 ，所以它的密封和存储比较关键 。电动汽车和燃料电池汽车有各自的优缺点 ，行驶里程短 ，电动汽车的成本会低一些 ，但对于长里程 ，燃料电池汽车则更具优势 。

从历史来看 ，燃料电池汽车已经走过好几个阶段 。在第一阶段 ，科研人员发现燃料电池在汽车启动后便很快衰减 ，随即开始进行攻关 。在第二阶段 ，科研人员主要解决燃料电池的可靠性 、耐久性等问题 。“现在，应该说已经进入了第三阶段 ，主要是进一步降低成本和铂(Pt)的用量 ，同时加强加氢站的建设 ，实现燃料电池车的商业化 。”衣宝廉说 。

目前 ，国际上几大知名汽车厂商如通用 、丰田 、戴克和现代 ，其研发的燃料电池发动机都可以跟现在的内燃机进行互换 。相关数据统计 ，使用燃料电池的大巴车的寿命已经超过了1万小时 ，小轿车已经超过了5000小时 ，达到了国家对汽车的要求。

那么 ，这种燃料电池汽车的成本如何?和传统汽车相比有无优势呢?

按照美国能源部的估算 ，如果量产50万辆的燃料电池汽车 ，每台汽车的燃料电池的成本接近40美元 ，其价格将会大大降低 。如果用户购买燃料电池的轿车，按照100公里一公斤氢气来估算 ，费用约为20元人民币 ，比传统汽车加油的费用要便宜 。

2014年5月 ，日本经济产业省发布《氢燃料电池车普及促进策略》 ，将氢燃料 、氢燃料电池车相关的国际技术标准引入日本国内 ，并将其作为国内氢燃料电池车行业标准 。这说明在国家层面 ，日本已经在大力推进燃料电池汽车 。

“今年 ，丰田的未来车已经宣布实现了商业化 ，现在订货已经超过了1500辆 。”衣宝廉指出 ，从国际上来看 ，燃料电池车现在正进入一个商业化的诱导期 。

中国已经全面布局

那么 ，对于燃料电池汽车 ，国内的研发水平及应用情况又是怎样的?

事实上 ，在国家层面上 ，我国早已意识到燃料电池汽车的先进性 。科技部连续出台了多个五年计划 ，对电动汽车技术的研发 ，包括燃料电池汽车以及氢能技术的研发给予了专项经费的支持 。“就中国的燃料电池研发技术来说 ，在前面三个五年科技计划支持下 ，一定发基本上掌握了零部件和平台技术 ，但是一定发在规模化 、标准化 、一致性方面还不够 。”李建秋说 。

在国内汽车企业中 ，目前上汽集团也在开发燃料电池汽车 ，比如荣威750和荣威950 。

“燃料电池汽车是真正意义上的零排放 。此外 ，它能够有效利用工业废氢 。”上汽集团燃料电池整车项目总工程伟指出，上汽集团一直贯彻国家能源战略 ，瞄准汽车驱动电气化趋势 ，推动燃料电池汽车升级 ，“2014年 ，一定发开发的荣威750燃料电池汽车参加了整个全国巡游 ，西线 、北线 、南线跑了接近1万公里 ，西部最远到了拉萨和日喀则 ，经受住了不同路况 、气候 、海拔的考验” 。

同济大学新能源汽车中心主任章桐指出 ，中国现在已经具备燃料电池汽车产业化的很多条件 ，“燃料电池汽车本身也是纯电动汽车 ，跟目前国内大规模推广的(锂电池)纯电动汽车有很多共同之处 ，一定发有很强的行业技术支持 。此外 ，国内从2000年开始做燃料电池汽车 ，在燃料电池发动机系统方面 ，包括氢气的生产 、加注 、运输等方面都积累了一定经验 。尽管技术方面不一定是最领先的 ，但是相应的条件已经都有了” 。

大规模产业化可期

2014 年 12 月 15 日 ，丰田燃料电池汽车 Mirai 在日本国内开始发售 。现代汽车集团也表示 ，会在今年开始量产燃料电池汽车 。

毫无疑问 ，国外的汽车企业已经走在产业化的前端 。那么 ，中国的燃料电池汽车何时能够迎来大规模的产业化?或者说 ，燃料电池汽车何时能够在国内普及?

在此前出台的《中国制造2025》中 ，国家已经明确提出将新能源汽车作为重点发展领域 ，未来国家将继续支持电动汽车 、燃料电池汽车的发展 。其中 ，燃料电池汽车的战略目标包括三个阶段 ，第一是在关键材料零部件方面逐步实现国产化;第二是燃料电池和电堆整车性能逐步提升;第三方面是要实现燃料电池汽车的运行规模进一步扩大 ，达到1000辆的运行规模 。到2025年 ，制氢 、加氢等配套基础设施基本完善 ，燃料电池汽车实现区域小规模运行 。这说明 ，国家对于未来燃料电池汽车的推广 ，有着明确的步骤和清醒的认识 。

李剑秋指出 ，目前 ，在燃料电池汽车整车技术方面 ，一定发仍然有三大关键技术需要攻克 ，“第一是纯电驱动技术，包括纯电动或者混合动力的技术;第二是整车的结构安全集成技术;第三是车载的氢能源核燃料电池的技术 。未来这个行业应当从材料到单体 、发动机 、整车形成相应的配合关系” 。

“如果一定发国家的政策得当 ，未来5年内整个燃料电池汽车 ，包括客车和轿车这两类 ，在电池耐久性 、PT用量等方面应该会有明显的突破 。”李建秋表示 ，目前客车已经进入技术示范阶段 ，2020年前后会进入大量的推广阶段 。对于轿车来说，由于现在还需要技术攻关 ，预计到2020年进入大规模产业化建设 ，2025年前后进入大规模产业化生产阶段 。

“2020年这个时间点 ，可能会是整个燃料电池汽车大发展的阶段 。”程伟也表示 ，目前燃料电池汽车对很多整车企业来讲可能有点曲高和寡 ，希望未来有更多的整车企业或者同行参与到燃料电池汽车开发中来 ，拉动燃料电池汽车产业链的发展 ，为燃料电池汽车的开发多作贡献 。

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来源:中国科学报  作者:彭科峰   扬州一定发电气转载此文