钜大LARGE | 点击量：1105次 | 2019年02月27日
氢燃料电池汽车将至
专家表示，作为新能源汽车的重要组成部分，氢燃料电池汽车是极其环保的新能源汽车。近年来，随着跨国汽车企业持续加大对氢燃料电池汽车的研发力度，使得氢燃料电池整车成本显著下降，性能指标已接近商业化水平。对此，我国应奋起追赶。
跨国企业动作频频
近一段时间，日本丰田汽车在氢燃料电池领域风头正劲。日前，丰田宣布，将无偿公开其持有的燃料电池车的全部约5680项相关专利。丰田表示，为尽快普及氢燃料电池汽车，未来全球范围内的汽车制造商和零部件供应商将可免费使用丰田的氢燃料电池技术专利。
而在此前的2014年12月中旬，丰田发布首款氢燃料电池汽车Mirai，并宣布将于2015年3月在日本本土率先上市，2015年夏季前后在美国和欧洲上市。据悉，该款氢燃料电池汽车只需3分钟即可完成氢燃料的补给，续航里程可达约482公里。
“算上日本政府的补贴，消费者实际只需承担约520万日元（约合27.1万元人民币）。此外，丰田还为车主免费提供3年的氢燃料。”在中国汽车流通协会常务理事贾新光看来，丰田Mirai的价格比特斯拉ModelS的最低售价便宜一多半的事实表明，氢燃料电池汽车整车成本显著下降，性能指标已接近商业化水平。“到2020年，丰田计划将Mirai的制造成本再削减一半。届时，一辆Mirai的售价即使在没有政府补贴的情况下，也将降到400万日元以下，折算成人民币不会高于20万元。”贾新光表示。
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%
中国汽车工业协会副秘书长许艳华认为，丰田氢燃料电池汽车能够量产得益于其在氢燃料电池技术和成本、寿命上的突破，基本解决了氢燃料电池体积输出密度、低温性、高压氢燃料罐小型/轻量化和安全性问题，氢燃料电池寿命可达10年以上，而成本相比5年前也有较大幅度下降。
其实，涉足氢燃料电池汽车领域的并非丰田一家。2014年11月，洛杉矶车展期间，奥迪和大众也展出了3款氢燃料电池汽车。这些产品采用了大众集团研发的第四代100千瓦低温质子交换薄膜技术（PEM）的燃料电池堆栈，虽然目前还没有量产，但显示出大众在氢燃料电池技术储备上相当丰富。
据了解，通用、福特等跨国汽车企业也有推出氢燃料电池汽车的计划。许多跨国汽车企业都将2015年视为氢燃料电池汽车的市场化元年，将2020年看作市场启动年。
“研发和制造成本过高一直以来都是制约氢燃料电池汽车发展的瓶颈，随着跨国汽车企业加大对氢燃料电池汽车研发力度，使得整车成本显著下降。而在氢燃料电池汽车领域，跨国汽车企业的优势较明显。我国应奋起追赶，以缩小在氢燃料电池汽车领域的差距。”贾新光认为。
氢燃料电池技术获突破
“燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。而氢燃料电池汽车的工作原理是使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池里与大气中的氧发生化学反应，产生电能带动电机，并由电机带动汽车中的机械传动结构驱动汽车。”贾新光表示，氢燃料电池化学反应的副产品主要是水，因此氢燃料电池汽车基本不产生污染，是非常清洁环保。
与传统汽车相比，氢燃料电池汽车具有零排放或近似零排放，减少机油泄露带来的水污染，降低温室气体的排放，运行平稳、无噪声等诸多优点。
据了解，与电动汽车利用已储存的电能驱动行驶不同，氢燃料电池汽车一边发电一边行驶，在行驶过程中仅排出水，不会产生污染空气的有害气体。同时，氢气的能源密度是车载锂离子电池10倍，充一次氢气可以行驶更长距离，氢燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。此外，电动汽车需长时间充电，燃料电池汽车则可以在短时间内完成加氢，优势明显。
近两年来，国际上氢燃料电池技术突破很快，主要体现在：一是寿命问题已经解决，主流水平都可以免维护运行5000小时，UTC、丰田可达1万小时，相当于汽车终生免维护。二是耐低温性能得到解决，某品牌氢燃料电池汽车在北极测试已经没有问题。三是材料体系取得突破，如催化剂用量大幅减少，极板已经从第一代碳板发展到第二代超薄超轻不锈钢板，储氢装置安全、加氢高压枪、氢气纯度问题已经解决。
“氢燃料电池汽车已具备一定的商业化条件，即燃料电池堆和氢气罐两个关键总成部件已有产业化基础。”中国汽车工业协会副秘书长许艳华认为。专家介绍，氢燃料电池汽车市场的真正启动必须要同时具备3个条件：车辆成本大大降低；市场因素(如高油价等)或政府政策为零排放车辆提供明显优惠；加氢网络建设足以满足燃料电池车辆日常的使用需求。
国内企业明确目标奋起直追
我国一直非常重视对氢燃料电池汽车的研发和推广工作。早在2000年左右科技部就开始对国内氢燃料电池汽车基础技术的研发给予支持，2008年北京奥运会期间已有少量示范运行车辆投入使用。2012年，同济大学、清华大学、中科院大连物理化学研究所、上汽、一汽等发起成立了中国燃料电池汽车技术创新战略联盟。
政策方面，《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》提出，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。2014年7月发布的《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》明确，通过国家科技计划，对新能源汽车储能系统、燃料电池、驱动系统、整车控制和信息系统、充电加注、试验检测等共性关键技术以及整车集成技术集中力量攻关，不断完善科技创新体系建设。2014年12月发布的《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知（征求意见稿）》提出，“2016-2020年除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡”，但“燃料电池汽车等车型采取定额补助的方式”。
“虽然我国一直在积极进行氢燃料电池汽车的研发和推广工作，但近年来国内氢燃料电池汽车发展水平与国际先进水平比差距在拉大。”许艳华坦言，差距主要体现在，我国氢燃料电池总体上处于工程化开发阶段，功率特性、冷启动、可靠性等主要技术性能指标与世界标杆产品相比还有很大差距，关键技术领域所拥有的专利数量不多，技术标准未形成体系，成本居高不下，产品基本不具备商业化条件。
“差距加大的主要原因是相比电动汽车，氢燃料电池汽车技术门槛高，需要巨额投入，而我国氢燃料电池技术和产业基础薄弱，资金和技术力量投入严重不足，技术链不完善，产业化能力较弱。除上汽外，大多数整车企业在氢燃料电池汽车方面没有开展实质性研发和产业化准备。此外，我国在催化剂、双极板等关键材料领域和高压储氢罐、空压机、氢循环泵等关键零部件领域基本不具备产业化能力，产业链尚未形成。”许艳华表示。
“虽然存在差距，但还有机会。”许艳华认为，从国内氢燃料电池汽车发展现状看，需要奋起直追才有可能保持与国际先进水平同步发展。首先，国家层面应进一步明确规划目标，要加大在氢燃料电池汽车发展方面的支持力度，鼓励有条件的企业积极参与，为产业化创造条件，推动建立和完善氢燃料电池汽车及相关技术标准体系，积极参与相关国际标准制定。其次，国内有能力的整车企业应把氢燃料电池汽车发展纳入规划，并切实加大投入，相关企业之间应加强在车辆技术、关键零部件供应商培育等方面合作，加快工程化开发和产业化能力建设进程。第三，应加强国际合作和交流，力争以多种形式借助国际科研资源、产业资源尽快缩小差距，提高我国氢燃料电池汽车发展水平。第四，国内相关科研资源要向氢燃料电池汽车关键技术领域倾斜，强化基础研究，并会同整车、关键零部件企业加强工程化研究，集中攻克功率特性、寿命、冷启动、续驶里程、成本等难题。
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