国内外燃料电池发展状况介绍

目前，由于质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术的突破，世界上的发达国家及各主要汽车公司都投入大量人力、物力，进行氢燃料电池的研究。以PEMFC为动力的各种型号的“零排放”汽车已在发达国家商业示范运行。

1）美国

最早的固体聚合物燃料电池（SPFC）系统是在60年代由美国通用电气公司（GE）为美国特种航天局（NASA）研制的。1969年，GE公司选用美国DuPont公司生产的改进型Nafion膜，研制出350W的生物卫星用SPFC电池堆。自1990年起，通用汽车公司开始研究PEMFC在汽车方面的应用。1995年4月，加拿大巴拉德公司向通用汽车公司提供了价值600万美元的PEMFC，这些电池被安装在通用汽车公司生产的无污染汽车上。1998年9月在巴黎汽车展上，通用汽车公司展示了他们的燃料电池汽车。

1994年7月，福特汽车公司从美国能源部获得1380万美元的资助，用于开发PEMFC电动车。1997年12月15日，福特公司与加拿大的巴拉德公司和德国的奔驰公司合作制造PEMFC电动车，这三家公司计划在2004年使PEMFC为动力的客车和轿车在公路上运行。其商业化的目标是达到年产10万辆的能力。1999年1月，在Detroit汽车展上，福特公司展示了P2000燃料电池车及P2000SUV燃料电池车，后者是一种新概念的运动车。

1994年8月，戴姆勒·克莱斯勒汽车公司从美国能源部获得1500万美元的资金，用于开发PEMFC电动车。1998年12月在LosAngeles汽车展上，奔驰—克莱斯勒公司展示了PEMFC吉普车。并计划在2004年开始将燃料电池车推向市场。戴姆勒.克莱斯勒目前宣布，从2003年起将向欧洲10个主要城市公交公司提供30辆配备燃料电池的城市公交车“Clitato”，同时向欧洲、美国、日本和新加坡供应60辆公路测试用的、以奔驰A级为原型的燃料电池汽车F-Cell。F-Cell的氢燃料成本与燃耗4.2L/100km的柴油车相同。60辆F-Cell将从2003年开始在政府援助的各国公共机构中使用。

1996年12月18日，美国最大的电力公司GPU公司出资3120万美元购买了加拿大巴拉德公司19.3%的股份。在美国，目前至少有28套天然气重整的PEMFC发电机组在发电，总装机容量超过13MW。

在美国，以能源部为首，大力研制和推广使用燃料电池，从1992年到2001年，仅从美国能源部就拨款七亿美元的基金，用于燃料电池的研制和开发，最近美国能源部又宣布，拨款1380万美元协助美国通用汽车公司，用来研究和发展高分子燃料电池及其在汽车上的应用。美国的通用公司、福特公司和克莱斯勒公司等在美国能源部的大力支持下，全力研究质子交换膜燃料电池汽车，并且相继推出了各自的实验车。据初步预测，大约到2004~2006年，燃料电池汽车便可能走向市场。在2000年的悉尼奥运会上，通用汽车公司就推出了用液氢作燃料的“氢动一号”燃料电池汽车作为运动场工作车。由美国环保局与戴姆勒?克莱斯勒公司、美国联合邮政服务公司联手研制的首批氢燃料电池汽车近日已投入实地使用检验阶段，这是燃料电池提供动力的机动车首次在美国全国的道路上实地驾驶运行。这项由美国政府与工业界共同合作实施的研究计划旨在推动氢能燃料电池汽车尽快投入商业应用。据称，今年下半年，戴姆勒?克莱斯勒公司生产的燃料电池大客车也将投入使用。2004年，一种由一个或多个燃料电池供电、名为“道奇赛手”的箱式货车，将作为首辆中型燃料电池商用车在美国投入运营。美国总统布什在2003年的国情报告中，曾呼吁美国向以氢为主要能源的国度迈进。美国政府拨款12亿美元，支持开发高效、经济的氢燃料电池。

2)加拿大

在研究和发展PEMFC技术方面，目前处于领先地位的巴拉德公司，完全是靠着加拿大政府的资助而发展起来的，在这一领域仍居于世界最高水平。1993年巴拉德公司就已经制造出了世界上第一辆以PEMFC为动力的城市公共汽车，其功率为125马力，载客20人。该车卖给了美国洛杉矶机场，目前仍在运行之中。1995年2月，由加拿大政府同美国加州南海岸空气质量管理公署等单位共同投资440万美元开发的巴拉德公司第二辆PEMFC汽车交付使用，其功率为275马力，载客75人。1996年2月，巴拉德公司从美国能源部得到810万美元的基金，与美国华盛顿乔治城合作，共同开发135马力的，以甲醇为基础燃料，以PEMFC为动力的公共电动车。1996年3月，卑诗省政府和巴拉德公司签订了一项860万美元的合同。巴拉德公司将向卑诗省政府提供三辆以PEMFC为动力的275马力的公共汽车。

1990年12月，巴拉德公司为加拿大特种部设计和制造了一台4000W的甲醇—空气PEMFC轻便型发电机。

1994年6月，加拿大特种部拨款270万美元给巴拉德公司，用于制造一艘以40kW的PEMFC为动力的特种，于1996年底完工。1997年—2001年还将再拨款2300万美元，建造一艘300kW的PEMFC特种。

3）德国

1993年3月，奔驰公司投资3400万美元研制PEMFC汽车。1995年3月，欧洲的第一辆50kWPEMFC的奔驰面包车已在进行道路运行测试。该车时速可达110公里，补充一次燃料可行驶250公里，车里可乘坐6人而不显拥挤。1999年3月奔驰公司展示了Necar-4型PEMFC电动车，它用液氢作燃料，一次充氢行驶里程可达450公里。目前，奔驰公司已开发Necar-4型小轿车和NEBUS大公共汽车。采用甲醇重整制氢的NECAR5即将面世，。

2000年4月7日奔驰公司网点新闻报道，该公司将在两三年内生产30辆PEMFC城市公共汽车。预计2002年将出售第一辆PEMFC公共汽车。价格为120万美元（125万欧元）。其中包括两年的维修费用。

宝马汽车公司最近推出了以天然气为基础燃料的燃料电池汽车，驾驶这辆车可以顺利的超车，其最高时速可达177公里。

1994年，德国HDW造船公司投资680万美元购买加拿大巴拉德研制的PEMFC，将其装在特种上，定型为212级特种。随后，德国海军就订购了四艘212级特种。据说，核特种可在水下潜行几周而不被发现。可以说，燃料电池特种是核特种以外常规特种的最佳侯选。

4）日本

1981至1990年期间，日本政府就设立了一个“月光工程”。目前，一个新的燃料电池工程—“新阳光工程”正在进行中。

1996年10月，丰田汽车公司宣布，他们已经开发成功新型PEMFC汽车。该车功率为20kW，最高时速大于100公里/小时，充氢一次行驶250公里。目前，该公司已生产出PEMFC的吉普车和小轿车。

从1980年起，日本就开始推广使用燃料电池机组发电。目前，世界上最大的一台燃料电池发电机就是由日本的东芝公司于1991年11月制造的。其装机容量已达到11MW。并打算在2010年利用燃料电池生产220万kWh的电能。

日本汽车保有量占全球第二位，数量为7300万辆，由于人口密集，国土狭小，石油几乎100%依靠进口，故除实施严格的汽车排放标准外，还十分注意代用燃料汽车的发展，特别是开发混合动力电动汽车已处于全球领先位置。在日本政府通商产业省的资助和各大汽车公司的努力下，日本制定雄心勃勃的研发、展示和推广燃料电池汽车的计划——日本氢能和燃料电池展示计划。参加这个计划的主要单位有丰田汽车公司、本田汽车公司等14家，从2001-2002年开始已有5个汽车公司开发燃料电池汽车进行路上实车试运行，并已建立了几个加氢站。日本经济产业省提出的发展目标是，在2010年前要把汽车用燃料电池的价格降低到普通汽油发动机的水平，并且要首先从政府机关开始普及燃料电池车。

5）我国

我国是世界上从事燃料电池研究较早的国家之一，早在50年代出于航天事业的需要，一些科研单位即开始了这方面的研究。我国在“七五”、“八五”、“九五”期间都安排了相应的PEM燃料电池攻关项目，取得了一定的进展，并且根据《新能源和可再生能源发展纲要》，燃料电池技术被列入“新能源和可再生能源发展优先项目”之中。2001年，国家科技部更是将“燃料电池汽车”的研制开发工作列入了“十五”863项目，并加大了投入的力度，目前已研制出燃料电池客车用50千瓦燃料电池发动机系统和燃料电池汽车的功能样车。

2003年3月，“中国燃料电池公共汽车商业化”示范项目正式启动，这项总投入为3236万美元的项目，将采取全球招标的方式，购置12辆燃料电池公共汽车，在北京和上海两地进行为期五年、总里程160万公里的示范运行。届时，作为“绿色汽车”，运行趋于成熟的“电池大巴”将有望为2008年北京奥运会提供服务。