近日公布的(de)(de)《電動汽車科技發展“十二(er)五”專項規劃(摘要)》指出；“要開發面向示范和(he)產品驗(yan)證(zheng)的(de)(de)燃(ran)料(liao)電池(chi)系(xi)統”及“研發面向技術突破的(de)(de)下(xia)一代燃(ran)料(liao)電池(chi)系(xi)統”。

　　近(jin)年(nian)來，燃(ran)料電(dian)池(chi)及燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)技(ji)術(shu)取得突(tu)破性(xing)(xing)進(jin)展(zhan)，國(guo)際(ji)上各大汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)集團持(chi)續投入開(kai)展(zhan)燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)研發，燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)整車(che)(che)(che)成本顯著下降，性(xing)(xing)能指標已(yi)接(jie)近(jin)商業化水(shui)平。對(dui)此，有專(zhuan)家(jia)表示，作為新(xin)能源汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的重(zhong)要組成部分，燃(ran)料電(dian)池(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)正迎來重(zhong)要發展(zhan)期(qi)。

　　優勢與掣肘(zhou)因素均很明顯

　　專家表示，與傳統汽(qi)車相比，燃(ran)(ran)料(liao)電池汽(qi)車具(ju)有零排放或近似零排放，減少機(ji)油泄(xie)露帶來的水污染(ran)，降低溫室氣體的排放，提(ti)高了(le)燃(ran)(ran)油經濟性(xing)，提(ti)高了(le)發動機(ji)燃(ran)(ran)燒效率，運行平穩、無噪聲等諸(zhu)多優(you)點。

　　據了解，燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)利用(yong)與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)解完(wan)全(quan)相反的原理，通過(guo)(guo)氫(qing)氣(qi)(qi)和空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的氧氣(qi)(qi)發(fa)(fa)生(sheng)化(hua)學反應(ying)產生(sheng)的電(dian)(dian)(dian)(dian)帶動(dong)發(fa)(fa)動(dong)機運轉，從(cong)而驅動(dong)汽車(che)行(xing)(xing)駛。與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車(che)利用(yong)已儲存的電(dian)(dian)(dian)(dian)驅動(dong)汽車(che)行(xing)(xing)駛不(bu)同(tong)，燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)一邊發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)一邊行(xing)(xing)駛，在行(xing)(xing)駛過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)僅(jin)排出水，不(bu)會產生(sheng)污染空(kong)氣(qi)(qi)的有害氣(qi)(qi)體。同(tong)時(shi)，氫(qing)氣(qi)(qi)的能源密度(du)是車(che)載鋰離(li)(li)子電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)10倍，充一次氫(qing)氣(qi)(qi)可以行(xing)(xing)駛更長(chang)的距(ju)離(li)(li)，燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的能量轉換效(xiao)率比內燃機要高2-3倍。此外(wai)，電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車(che)需長(chang)時(shi)間充電(dian)(dian)(dian)(dian)，燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)則可以在短時(shi)間內完(wan)成加氣(qi)(qi)。

　　近年來(lai)，各國(guo)政(zheng)府和汽車(che)生產商紛(fen)紛(fen)看好氫(qing)(qing)能。美國(guo)能源(yuan)部的報告稱，以(yi)燃(ran)料電池(chi)(氫(qing)(qing)燃(ran)料電池(chi)車(che)和發電裝置等(deng))為核心的清潔利用方式(shi)，正(zheng)(zheng)在(zai)成為氫(qing)(qing)能市(shi)場新的增長點(dian)。美國(guo)工程院最近預計，氫(qing)(qing)燃(ran)料電池(chi)車(che)將在(zai)2015年批(pi)量進入發達國(guo)家市(shi)場，并將在(zai)15-20年之內取(qu)代現有燃(ran)油車(che)及混合(he)動力車(che)，占據全(quan)球(qiu)汽車(che)市(shi)場的主導地(di)位。數(shu)據顯(xian)示，截至2010年年底，全(quan)球(qiu)加氫(qing)(qing)站(zhan)總數(shu)已達212座；2011年，又有127座加氫(qing)(qing)站(zhan)在(zai)建(jian)，加氫(qing)(qing)站(zhan)的建(jian)設正(zheng)(zheng)逐步向網絡化方向發展。

　　燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車雖然(ran)(ran)優點很(hen)(hen)明顯，但(dan)是現在(zai)(zai)也(ye)存(cun)在(zai)(zai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)的(de)制取、儲(chu)存(cun)與燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)成(cheng)本高(gao)(gao)昂等掣肘(zhou)因素(su)。據中國(guo)工(gong)程院院士楊(yang)裕生介紹，以(yi)(yi)電(dian)(dian)解水方法制氫(qing)(qing)(qing)(qing)，耗電(dian)(dian)4千瓦時可(ke)以(yi)(yi)制氫(qing)(qing)(qing)(qing)1立(li)方米，然(ran)(ran)而1立(li)方米氫(qing)(qing)(qing)(qing)氣(qi)在(zai)(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)中只能產生1.2千瓦時的(de)電(dian)(dian)能，得不(bu)償失。此外，由于(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)密度很(hen)(hen)小、只有天然(ran)(ran)氣(qi)的(de)1/8，儲(chu)存(cun)體(ti)積很(hen)(hen)大，無法直接裝存(cun)使(shi)用(yong)。同時，作為(wei)目前主流燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)催化劑(ji)的(de)原(yuan)料(liao)――鉑，據不(bu)完全統計，全球鉑族元素(su)礦產資源總儲(chu)量(liang)約為(wei)3.1萬噸(dun)，其中鉑金(jin)總儲(chu)量(liang)約為(wei)1.4萬噸(dun)，遠遠無法滿足燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車大規模產業化的(de)需求,也(ye)造成(cheng)了當前燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)價格(ge)的(de)居高(gao)(gao)不(bu)下。

　　近日，芬蘭研究人員開發出一種能降低燃料電池制(zhi)造成(cheng)本的(de)新(xin)方(fang)法(fa)。研(yan)究(jiu)人員通過(guo)采用(yong)原子(zi)層(ceng)沉積(ji)(ALD)法(fa)制(zhi)取納(na)(na)米粒(li)子(zi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)，使燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)陽極(ji)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)覆蓋(gai)層(ceng)比以(yi)前薄很多，催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)需要量減少60%，能夠(gou)顯著降低成(cheng)本，提(ti)高質(zhi)量。研(yan)究(jiu)結果表明(ming)，采用(yong)該方(fang)法(fa)制(zhi)備的(de)貴金(jin)屬納(na)(na)米粒(li)子(zi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)與目前商業燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)相比，具有較低催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)負載(zai)，但卻(que)能提(ti)供類(lei)似的(de)活性，采用(yong)該方(fang)法(fa)制(zhi)造的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)可能在5-10年內開始商業化(hua)生產。

　　國外政企聯(lian)動(dong)搶占制高點

　　此(ci)前，有報道稱，豐田、戴姆勒(le)、通用、日產等11家全球主要汽車(che)(che)生產企(qi)業即將(jiang)締結聯盟，統一(yi)下一(yi)代(dai)新能源(yuan)燃料(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)(che)的(de)(de)(de)液態氫供給系統的(de)(de)(de)規格(ge)。據了解，11家汽車(che)(che)企(qi)業已基本同意將(jiang)統一(yi)由儲存罐(guan)向(xiang)車(che)(che)體注入氫氣的(de)(de)(de)連接器的(de)(de)(de)規格(ge)，2012年內還(huan)將(jiang)完成國(guo)際標(biao)準化組織的(de)(de)(de)資格(ge)認定。與此(ci)相對應，在電(dian)動汽車(che)(che)領域，統一(yi)連接充電(dian)器和車(che)(che)體電(dian)線插頭國(guo)際規格(ge)的(de)(de)(de)動作(zuo)則(ze)有些遲緩(huan)。在燃料(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)(che)領域，各(ge)廠商在規格(ge)統一(yi)問(wen)題上(shang)達(da)成一(yi)致(zhi)，將(jiang)極大(da)地推(tui)動燃料(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)(che)的(de)(de)(de)普(pu)及(ji)。

　　近年(nian)來，德國(guo)(guo)、美國(guo)(guo)、日(ri)本等國(guo)(guo)都在實施氫(qing)(qing)能產業(ye)(ye)化(hua)未來規劃，重點發展氫(qing)(qing)燃料(liao)電池(chi)車和(he)公路加(jia)氫(qing)(qing)站。在各國(guo)(guo)政府的扶持和(he)汽車產業(ye)(ye)的推(tui)動下，氫(qing)(qing)能產業(ye)(ye)化(hua)的兩大(da)瓶頸問題――加(jia)氣站和(he)燃料(liao)電池(chi)汽車，正逐漸被打破。與此(ci)同時，寶馬、通(tong)用、豐田等全(quan)球主(zhu)要汽車商都已提(ti)前作好技術儲備。

　　據(ju)統計，德(de)國(guo)已經先后投(tou)入10多億歐元用于開(kai)發(fa)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)。按(an)照計劃，德(de)國(guo)將在(zai)2015年建(jian)成1000個加氫(qing)站，開(kai)始實現燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)動(dong)力汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)大規模商業化，到(dao)2020年，將有100萬輛(liang)電(dian)動(dong)車(che)和50萬輛(liang)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)投(tou)入使(shi)用。為(wei)盡早搶占市場有利地(di)位，德(de)國(guo)奔(ben)馳(chi)研發(fa)的(de)(de)(de)3輛(liang)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)原型車(che)完(wan)成了橫(heng)跨(kua)4大洲、14個國(guo)家繞地(di)球行(xing)駛1周的(de)(de)(de)創舉。此外，奔(ben)馳(chi)在(zai)德(de)國(guo)還有36輛(liang)氫(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)大巴，已收集(ji)(ji)到(dao)200萬千米的(de)(de)(de)運行(xing)數(shu)據(ju)。目前，氫(qing)料(liao)燃(ran)(ran)大巴比(bi)早期的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)消耗(hao)降低50%，性能(neng)和行(xing)駛里程均顯著提(ti)高(gao)。今(jin)年，戴(dai)姆(mu)勒(le)將與(yu)世界最大的(de)(de)(de)工業氣(qi)體供(gong)應商林德(de)集(ji)(ji)團進行(xing)合作，以城(cheng)市為(wei)中心，增(zeng)加20處氫(qing)氣(qi)站。戴(dai)姆(mu)勒(le)還與(yu)雷諾―日(ri)產開(kai)展(zhan)技術合作，計劃2015年左右在(zai)日(ri)本市場投(tou)放燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)。

　　日(ri)本已(yi)有13家國內石(shi)油和氣體公司宣布，將(jiang)在(zai)2015年前(qian)共同(tong)大(da)力發(fa)展(zhan)氫能基礎設(she)施(shi)。其(qi)中，包括在(zai)2025年前(qian)實現(xian)建設(she)1000座(zuo)加氫站和200萬(wan)輛(liang)燃料電池汽車(che)的計劃(hua)。目前(qian)，豐田氫燃料電池車(che)高(gao)壓儲氫罐壓力已(yi)從(cong)35兆(zhao)帕提(ti)高(gao)到70兆(zhao)帕，儲氫罐容量(liang)從(cong)148升增加到156升，貯存氫的量(liang)比原來高(gao)1倍(bei)以(yi)上(shang)，從(cong)而能保證續駛里(li)程(cheng)提(ti)高(gao)1倍(bei)。同(tong)時，豐田與日(ri)本最大(da)煉油商JX日(ri)礦(kuang)日(ri)石(shi)能源公司等(deng)13家企業將(jiang)從(cong)2013年開始共同(tong)建設(she)氫氣站。隨著日(ri)本相關(guan)(guan)部門放寬氫氣罐的相關(guan)(guan)安(an)全規(gui)格，2015年，這13家企業將(jiang)氫氣站增加到100處(chu)。

　　在(zai)(zai)此領域，美國(guo)不(bu)甘落(luo)后，已在(zai)(zai)其東部地區建成加氫(qing)站高速公路，加注點全(quan)部為太(tai)陽能(neng)(neng)電(dian)解(jie)水制氫(qing)，同時加緊相關研發。在(zai)(zai)美國(guo)通用公司(si)的努力(li)下(xia)，氫(qing)燃料電(dian)池發動(dong)機的體積減小了50%，與四缸內(nei)燃機相當，重量(liang)減輕(qing)100千克。據了解(jie)，性能(neng)(neng)更(geng)高的第四、第五(wu)代(dai)燃料電(dian)池汽(qi)車也已開(kai)發成功。

　　國內產學(xue)研攜手奮起直追

　　2012年年初，由同(tong)(tong)濟(ji)大(da)(da)學(xue)倡議，國(guo)內(nei)一(yi)批在(zai)新能源汽(qi)車、地(di)面(mian)交通、信息等領域具有優勢的(de)高(gao)校(xiao)、科研(yan)院所和(he)骨干企業共同(tong)(tong)發起組(zu)建的(de)中國(guo)燃(ran)料電池汽(qi)車技術創新戰略聯(lian)盟和(he)先進(jin)地(di)面(mian)交通創新聯(lian)盟在(zai)同(tong)(tong)濟(ji)大(da)(da)學(xue)同(tong)(tong)時(shi)揭牌和(he)簽約成(cheng)立。

　　據了解，與(yu)(yu)國(guo)外(wai)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)是，目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)行業(ye)重在研(yan)發而非產業(ye)化，國(guo)內(nei)有60多家(jia)機構在從事燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)的(de)研(yan)究。同(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)，我(wo)(wo)國(guo)燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)市場重點在運輸工具領域。與(yu)(yu)此(ci)相(xiang)對(dui)(dui)應，我(wo)(wo)國(guo)燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)投入最大的(de)領域是質(zhi)子(zi)交換膜(PEM)，以適用(yong)(yong)于車用(yong)(yong)燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)市場。同(tong)(tong)(tong)時(shi)(shi)，對(dui)(dui)燃料(liao)電池(chi)(chi)(chi)另(ling)外(wai)兩大瓶頸――燃料(liao)儲存和燃料(liao)基礎設施的(de)研(yan)究投入也占相(xiang)當大比例(li)。

　　專家表示，由(you)于沒(mei)有(you)(you)市場，我國的燃(ran)(ran)料電池企業(ye)(ye)(ye)以中(zhong)小(xiao)企業(ye)(ye)(ye)為主，很(hen)多(duo)企業(ye)(ye)(ye)依(yi)靠國家項目維持，而能夠獲得風險投資的僅有(you)(you)一(yi)家企業(ye)(ye)(ye)，大多(duo)數民(min)營企業(ye)(ye)(ye)還(huan)掙(zheng)扎在等待市場、融資難、力量(liang)薄(bo)弱等多(duo)重(zhong)漩渦之中(zhong)。同(tong)時(shi)，國內氫能企業(ye)(ye)(ye)生存壓力較大，制氫、測試、集成等輔助(zhu)工業(ye)(ye)(ye)尚且具有(you)(you)一(yi)定(ding)規(gui)模(mo)，但(dan)是(shi)(shi)由(you)于產業(ye)(ye)(ye)鏈沒(mei)有(you)(you)打通，制氫、儲氫、運(yun)輸(shu)體系(xi)不健(jian)全，尤其是(shi)(shi)關(guan)鍵的燃(ran)(ran)料電池技術遲遲沒(mei)有(you)(you)突(tu)破，整個(ge)行(xing)業(ye)(ye)(ye)的規(gui)模(mo)化(hua)生產還(huan)有(you)(you)待時(shi)日。

　　截至目前，我國燃料電池汽車已通過北京奧運會、上海世博會等重大活動平臺開展示范應用。但同時，我國在燃料電池的(de)一些關鍵技術上(shang)與國(guo)際先(xian)進水平仍有(you)差距。例如，有(you)資料表(biao)明(ming)，我國(guo)作為公交車示范運(yun)營的(de)燃料電池客車其運(yun)行(xing)壽(shou)命還未超(chao)(chao)過(guo)(guo)3000小時(shi)，而美國(guo)UTC研制(zhi)的(de)城市客車用燃料電池發動機的(de)系統壽(shou)命已在道路試驗條件下超(chao)(chao)過(guo)(guo)5000小時(shi)。

　　據了解，為加(jia)速中(zhong)國燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車發展而成立的中(zhong)國燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車技(ji)術創新戰(zhan)略聯盟，其目的在于緊密結合國家“十(shi)二五”規劃和(he)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車產業(ye)發展的技(ji)術需求(qiu)，通過(guo)開(kai)展合作攻關(guan)、自主技(ji)術創新，力(li)爭早(zao)日攻克燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車的關(guan)鍵核心及瓶(ping)頸技(ji)術，解決我(wo)國燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車工程(cheng)技(ji)術和(he)產業(ye)化難(nan)題，加(jia)快我(wo)國燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車產業(ye)化進程(cheng)。