钜大LARGE | 点击量：813次 | 2021年11月09日
氢燃料动力电池汽车产业发展现状与趋势
近年来，氢能与燃料动力锂电池的研究受到各国关注，被视为未来世界能源体系的重要组成部分。我国是世界上最大的能源生产国和消费国，已形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源和可再生能源全面发展的能源供给体系。
随着我国社会经济的持续上升，能源消费需求总量不断上升，石油、天然气等进口依存度持续走高，2015年我国石油对外依存度突破60%，天然气对外依存度已上升至32.7%。能源进口依存度高，已成为我国能源安全的巨大挑战，能源结构转型势在必行。
汽车产业作为世界重要工业国家的支柱产业，是衡量一个国家综合实力和发达程度的重要标志。氢燃料动力锂电池汽车不仅在能源发展方面具有重要用途，而且具有优秀的环保性能和能量转化效率。与纯电动汽车相比，具有加注时间短、续航里程长等优势，同样是未来汽车工业可持续化发展的重要方向。
我国《十三五战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划（2016〜2030年)》《节能与新能源汽车产业发展规划（2012〜2020年)》《我国制造2025》等国家顶层规划都明确了氢能与燃料动力锂电池产业的战略性地位，纷纷将发展氢能和氢燃料动力锂电池技术列为重点任务，将氢燃料动力锂电池汽车列为重点支持领域。
氢燃料动力锂电池汽车产业发展现状与趋势
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
整车
2014年十二月，丰田Mirai燃料动力锂电池轿车上市，标志着氢燃料动力锂电池汽车技术实现重大进步，氢燃料动力锂电池汽车的技术已经从基础研究、样车示范进入工程化、商品化发展阶段。据统计，2016年，全球氢燃料动力锂电池汽车销量为2312辆，与2015年相比，增幅为225%。重要有3款车型：丰田Mirai、本田Clarity、现代ix35FC，其中，丰田Mirai销售2039辆，重要用于运营。2017年，还有少数车企计划推出氢燃料动力锂电池商品车，但预计全球总销售量不会超过5000辆。
国内在燃料动力锂电池乘用车方面，投入研发的重要公司是上汽集团，已完成前后四代氢燃料动力锂电池轿车的开发。在国家创新工程支持下，上汽氢燃料动力锂电池轿车在动力性、续驶里程等性能指标方面取得了重大进步，已累计实现81辆示范运行，部分车辆在2014年参加了上汽的新能源汽车万里行全国巡游，历经1万公里的实际路试，通过各种地形、海拔、环境气温的综合考验。
关键零部件和材料
我国在氢燃料动力锂电池电堆及其关键材料领域已初步形成产业链，但技术成熟度差距较大。
在技术路线方面，车用氢燃料动力锂电池电堆都选择了质子交换膜体系，金属板电极和石墨板电极并存。
目前，国内具有完全自主知识产权的电堆重要由大连新源动力供应，国外公司通过在国内合资建厂组装电堆为国内系统公司供应电堆，但膜电极等核心零部件仍掌控在外方手中。
商用车的氢燃料动力锂电池系统采用的是石墨板或者复合板，还没有采用高功率密度的金属双极板。石墨板电堆在性能上近年来有较大提升，但与金属板电堆仍有显著的差别，虽然目前成本较低，但从加工便利性和材料发展趋势分析，金属板成本会低于石墨板。
在寿命方面，国产电堆寿命为几千小时，国外已经达到上万小时，但国外电堆对空气质量要求很高，能否适应国内空气质量条件尚有待验证。
在氢燃料动力锂电池关键材料和其他零部件方面，如催化剂、质子交换膜、碳纸、空压机、氢循环泵等方面，我国与国外水平相比仍存在较大差距，有能力配套的公司少，技术水平较低，大多属于空白或尚未成熟，要采用进口材料，国际上也被少数公司垄断，价格极高。
从系统成本来看，成本在1万〜1.5万元/kW左右。
从发展阶段来看，目前我国氢燃料动力锂电池汽车具备小规模推广应用条件。
我国氢燃料动力锂电池汽车产业发展存在的重要问题有：产业链建设不完善，部分关键材料和零部件缺乏量产量力；氢源产业链尚未建立，车用高纯氢价格高昂；政府鼓励氢燃料动力锂电池汽车产业发展，但缺乏配套措施；加氢站建设审批缺乏规范，公司面对重重困难。
对此，笔者对燃料动力锂电池汽车发展提出以下建议：发展氢能和氢燃料动力锂电池汽车产业要发挥举国之力，进一步明确国家战略导向，构建高层次协调机制，在政策层面统一步调、形成合力、做好引导；在整车研宄方面，应大力促进整车公司在燃料动力锂电池汽车方面的研发投入，以整车为龙头，带动整个产业链的建设和完善；由于氢气一直作为高度危险品进行管理，部分标准与法规已与技术发展不相一致，应在经过严密验证后，科学评估安全风险，在保障安全的基础上，结合实际要逐步适度调整。
