近日(ri)公布(bu)的《電(dian)動汽車(che)科技(ji)發展“十(shi)二五”專項規劃(摘(zhai)要)》指出；“要開(kai)發面向示(shi)范和產品驗(yan)證的燃料(liao)電(dian)池系(xi)統”及“研發面向技(ji)術(shu)突破的下一代燃料(liao)電(dian)池系(xi)統”。

　　近(jin)年來，燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池及(ji)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)技術取(qu)得突破性進展，國際(ji)上(shang)各大汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)集團持續(xu)投(tou)入開展燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)研發，燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)整車(che)(che)(che)(che)(che)成本顯著(zhu)下降(jiang)，性能指標已接近(jin)商業化水平。對(dui)此(ci)，有(you)專家表示(shi)，作(zuo)為新能源汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的重要組成部分，燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)正迎來重要發展期(qi)。

　　優勢(shi)與掣肘(zhou)因(yin)素(su)均(jun)很明顯(xian)

　　專家表示，與(yu)傳統汽車相比(bi)，燃(ran)料電池汽車具有零(ling)排放或近似零(ling)排放，減少機油(you)泄露帶來的水污染，降低溫(wen)室(shi)氣體(ti)的排放，提高了燃(ran)油(you)經濟(ji)性，提高了發動機燃(ran)燒效率，運行平穩、無噪(zao)聲等諸多(duo)優點。

　　據了解(jie)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)利(li)用與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)完全相反的(de)(de)原(yuan)理，通過氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)和空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)發(fa)生化(hua)學反應產(chan)生的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)帶動發(fa)動機運轉，從(cong)而(er)驅動汽車(che)行(xing)駛。與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動汽車(che)利(li)用已儲存(cun)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)驅動汽車(che)行(xing)駛不同，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)一邊發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)一邊行(xing)駛，在行(xing)駛過程中僅排出(chu)水，不會產(chan)生污染空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)有害氣(qi)(qi)(qi)(qi)體。同時(shi)，氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)能源密度是車(che)載鋰離(li)子電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)10倍(bei)，充一次氫(qing)氣(qi)(qi)(qi)(qi)可以行(xing)駛更長的(de)(de)距離(li)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)能量轉換效率比內燃(ran)(ran)(ran)機要高2-3倍(bei)。此外，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動汽車(che)需(xu)長時(shi)間(jian)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)則可以在短時(shi)間(jian)內完成加氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

　　近年(nian)來，各國(guo)政府和汽車(che)生產(chan)商紛紛看(kan)好氫能(neng)。美國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)的(de)報告稱，以燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(氫燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)車(che)和發(fa)電(dian)(dian)裝置等)為核心的(de)清潔利用方(fang)式，正(zheng)在(zai)(zai)成為氫能(neng)市(shi)(shi)場(chang)新的(de)增長點。美國(guo)工(gong)程(cheng)院最近預(yu)計，氫燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)車(che)將(jiang)在(zai)(zai)2015年(nian)批量進(jin)入發(fa)達國(guo)家市(shi)(shi)場(chang)，并(bing)將(jiang)在(zai)(zai)15-20年(nian)之內(nei)取代現有燃(ran)油車(che)及(ji)混合動力車(che)，占據全(quan)球(qiu)汽車(che)市(shi)(shi)場(chang)的(de)主導地位。數(shu)據顯(xian)示(shi)，截至(zhi)2010年(nian)年(nian)底，全(quan)球(qiu)加氫站(zhan)總(zong)數(shu)已達212座(zuo)(zuo)；2011年(nian)，又有127座(zuo)(zuo)加氫站(zhan)在(zai)(zai)建，加氫站(zhan)的(de)建設正(zheng)逐步(bu)向網絡(luo)化方(fang)向發(fa)展。

　　燃(ran)料電(dian)(dian)池汽車雖(sui)然優點很(hen)明顯(xian)，但是現在(zai)也存(cun)在(zai)氫(qing)氣(qi)的(de)(de)制取、儲存(cun)與燃(ran)料電(dian)(dian)池成本(ben)高昂等掣肘因素。據(ju)中(zhong)(zhong)國工程院院士楊裕生(sheng)介(jie)紹，以電(dian)(dian)解水方法制氫(qing)，耗電(dian)(dian)4千瓦時(shi)可(ke)以制氫(qing)1立方米，然而1立方米氫(qing)氣(qi)在(zai)燃(ran)料電(dian)(dian)池中(zhong)(zhong)只(zhi)能產生(sheng)1.2千瓦時(shi)的(de)(de)電(dian)(dian)能，得不(bu)償(chang)失。此外，由于(yu)氫(qing)的(de)(de)密度(du)很(hen)小、只(zhi)有天然氣(qi)的(de)(de)1/8，儲存(cun)體積很(hen)大，無法直(zhi)接裝(zhuang)存(cun)使用。同時(shi)，作為目前主流燃(ran)料電(dian)(dian)池催(cui)化劑(ji)的(de)(de)原料――鉑(bo)，據(ju)不(bu)完全統計，全球鉑(bo)族元素礦產資(zi)源總儲量約(yue)為3.1萬噸(dun)，其中(zhong)(zhong)鉑(bo)金(jin)總儲量約(yue)為1.4萬噸(dun)，遠遠無法滿足燃(ran)料電(dian)(dian)池汽車大規(gui)模(mo)產業化的(de)(de)需求,也造(zao)成了當前燃(ran)料電(dian)(dian)池價格的(de)(de)居高不(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(ben)(ben)的(de)新方法(fa)(fa)(fa)(fa)。研究(jiu)人員通過采用原子層沉積(ALD)法(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)取納米粒子催化(hua)(hua)劑，使燃料電(dian)池的(de)陽極催化(hua)(hua)劑覆蓋層比(bi)以前薄很多(duo)，催化(hua)(hua)劑需要量減少60%，能(neng)夠顯著降低成(cheng)本(ben)(ben)，提(ti)(ti)高(gao)質(zhi)量。研究(jiu)結果表明，采用該方法(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)備的(de)貴(gui)金屬納米粒子催化(hua)(hua)劑與目前商業燃料電(dian)池催化(hua)(hua)劑相比(bi)，具有較低催化(hua)(hua)劑負載，但卻能(neng)提(ti)(ti)供類(lei)似的(de)活性，采用該方法(fa)(fa)(fa)(fa)制(zhi)造的(de)燃料電(dian)池可能(neng)在5-10年內開始商業化(hua)(hua)生(sheng)產。

　　國(guo)外政企聯動(dong)搶占制高點

　　此前，有(you)報道稱，豐田、戴姆勒、通(tong)用、日產等11家全球主要汽(qi)車(che)(che)生產企業即將(jiang)締結聯盟，統(tong)一(yi)(yi)下一(yi)(yi)代新能源燃料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)的(de)液態氫供給系統(tong)的(de)規格。據了解，11家汽(qi)車(che)(che)企業已基本(ben)同意將(jiang)統(tong)一(yi)(yi)由儲(chu)存罐(guan)向車(che)(che)體注(zhu)入氫氣的(de)連接器(qi)的(de)規格，2012年內還將(jiang)完(wan)成(cheng)國際(ji)標準(zhun)化組織的(de)資格認定。與此相對應，在(zai)電(dian)動汽(qi)車(che)(che)領(ling)域，統(tong)一(yi)(yi)連接充電(dian)器(qi)和(he)車(che)(che)體電(dian)線插(cha)頭國際(ji)規格的(de)動作(zuo)則有(you)些遲緩。在(zai)燃料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)領(ling)域，各廠商在(zai)規格統(tong)一(yi)(yi)問題上達成(cheng)一(yi)(yi)致，將(jiang)極(ji)大地推動燃料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)的(de)普及。

　　近年來，德國、美國、日(ri)本(ben)等國都在實(shi)施氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)化(hua)未(wei)來規劃，重點發展(zhan)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)和公(gong)路(lu)加氫(qing)站。在各(ge)國政(zheng)府的扶持和汽車(che)產(chan)業(ye)的推動下(xia)，氫(qing)能(neng)產(chan)業(ye)化(hua)的兩大(da)瓶頸問題(ti)――加氣站和燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車(che)，正逐漸(jian)被打(da)破。與此同時，寶(bao)馬(ma)、通用、豐田等全球主要汽車(che)商都已提前作(zuo)好(hao)技術儲備。

　　據統計，德(de)(de)(de)國(guo)已經先后投入(ru)10多億歐元用(yong)于開發燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)。按照(zhao)計劃，德(de)(de)(de)國(guo)將在(zai)2015年建成1000個(ge)加氫(qing)(qing)站(zhan)(zhan)，開始(shi)實現燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)動力汽(qi)車(che)的(de)大規模(mo)商(shang)業化，到(dao)2020年，將有(you)100萬輛(liang)(liang)電(dian)動車(che)和(he)(he)50萬輛(liang)(liang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)投入(ru)使(shi)用(yong)。為(wei)(wei)盡早搶占市場有(you)利地位，德(de)(de)(de)國(guo)奔(ben)馳(chi)研發的(de)3輛(liang)(liang)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)原型車(che)完成了橫跨4大洲、14個(ge)國(guo)家繞地球行駛1周的(de)創舉。此外，奔(ben)馳(chi)在(zai)德(de)(de)(de)國(guo)還(huan)有(you)36輛(liang)(liang)氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)大巴，已收集到(dao)200萬千(qian)米的(de)運(yun)行數(shu)據。目前(qian)，氫(qing)(qing)料(liao)燃(ran)大巴比早期的(de)燃(ran)料(liao)消耗降低50%，性能和(he)(he)行駛里程均顯著提高。今年，戴(dai)姆勒將與(yu)世界最大的(de)工業氣體(ti)供應商(shang)林德(de)(de)(de)集團進行合作，以城市為(wei)(wei)中(zhong)心，增(zeng)加20處(chu)氫(qing)(qing)氣站(zhan)(zhan)。戴(dai)姆勒還(huan)與(yu)雷(lei)諾―日產開展技術合作，計劃2015年左右在(zai)日本市場投放燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)汽(qi)車(che)。

　　日(ri)(ri)(ri)本已有13家國(guo)內石(shi)油(you)和(he)氣(qi)體公(gong)(gong)司宣布，將在(zai)2015年(nian)前(qian)共(gong)同(tong)大力發展氫(qing)能基(ji)礎設施。其(qi)中，包括在(zai)2025年(nian)前(qian)實現(xian)建設1000座加氫(qing)站(zhan)和(he)200萬輛燃料(liao)電池汽車的計劃。目前(qian)，豐(feng)田氫(qing)燃料(liao)電池車高(gao)壓(ya)儲氫(qing)罐(guan)(guan)壓(ya)力已從(cong)35兆帕提高(gao)到70兆帕，儲氫(qing)罐(guan)(guan)容量從(cong)148升(sheng)增加到156升(sheng)，貯(zhu)存氫(qing)的量比原來高(gao)1倍(bei)以上，從(cong)而(er)能保證續駛里程(cheng)提高(gao)1倍(bei)。同(tong)時，豐(feng)田與日(ri)(ri)(ri)本最大煉(lian)油(you)商JX日(ri)(ri)(ri)礦日(ri)(ri)(ri)石(shi)能源公(gong)(gong)司等13家企業將從(cong)2013年(nian)開始共(gong)同(tong)建設氫(qing)氣(qi)站(zhan)。隨著日(ri)(ri)(ri)本相(xiang)關(guan)部門放寬氫(qing)氣(qi)罐(guan)(guan)的相(xiang)關(guan)安全規(gui)格，2015年(nian)，這13家企業將氫(qing)氣(qi)站(zhan)增加到100處。

　　在此(ci)領域，美(mei)國不甘落后，已(yi)在其東部(bu)(bu)地區建(jian)成加氫站高速(su)公路，加注點全部(bu)(bu)為太(tai)陽(yang)能電解水制氫，同時加緊相(xiang)關研發(fa)。在美(mei)國通用公司的努力下，氫燃料電池發(fa)動機的體積減小(xiao)了50%，與四缸內(nei)燃機相(xiang)當，重量減輕(qing)100千克。據了解，性能更高的第四、第五代燃料電池汽車也(ye)已(yi)開發(fa)成功。

　　國內產(chan)學研攜(xie)手奮(fen)起直追

　　2012年年初，由同(tong)濟大學倡議，國內一批在新能源汽車(che)、地面交(jiao)通、信息(xi)等(deng)領域具有(you)優(you)勢的高(gao)校(xiao)、科研(yan)院(yuan)所和(he)骨干(gan)企業共同(tong)發起組建的中(zhong)國燃料電池汽車(che)技術創新戰(zhan)略聯盟和(he)先進(jin)地面交(jiao)通創新聯盟在同(tong)濟大學同(tong)時揭(jie)牌和(he)簽約成立。

　　據(ju)了解，與國(guo)外(wai)不同的是，目(mu)前我國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)行業重在(zai)研(yan)發而非(fei)產業化，國(guo)內(nei)有60多家(jia)機構在(zai)從事燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)的研(yan)究。同時，我國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)市場重點在(zai)運輸工(gong)具領域。與此(ci)相對應，我國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)投入最大(da)的領域是質(zhi)子交(jiao)換膜(PEM)，以適用于車用燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)市場。同時，對燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)另(ling)外(wai)兩大(da)瓶頸――燃(ran)(ran)料(liao)(liao)儲存和燃(ran)(ran)料(liao)(liao)基礎設施(shi)的研(yan)究投入也占相當大(da)比例。

　　專(zhuan)家(jia)表(biao)示，由(you)于沒(mei)(mei)有(you)市場，我國的燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池企(qi)業(ye)以中小(xiao)企(qi)業(ye)為主(zhu)，很(hen)多企(qi)業(ye)依靠國家(jia)項目維持，而能夠獲得風險投資(zi)的僅有(you)一家(jia)企(qi)業(ye)，大多數(shu)民營企(qi)業(ye)還掙扎在等(deng)(deng)待市場、融資(zi)難、力量薄(bo)弱(ruo)等(deng)(deng)多重漩渦之(zhi)中。同時(shi)，國內氫能企(qi)業(ye)生存壓力較大，制氫、測試、集成等(deng)(deng)輔助工業(ye)尚且具有(you)一定(ding)規模(mo)，但是由(you)于產業(ye)鏈(lian)沒(mei)(mei)有(you)打通(tong)，制氫、儲氫、運輸(shu)體系(xi)不(bu)健全，尤其是關(guan)鍵的燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池技術遲(chi)遲(chi)沒(mei)(mei)有(you)突破(po)，整個(ge)行業(ye)的規模(mo)化生產還有(you)待時(shi)日(ri)。

　　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(yi)些關鍵技術上與國際先進(jin)水平仍有差距(ju)。例如，有資料(liao)表明(ming)，我國作為公(gong)交車(che)示(shi)范運營的(de)燃(ran)料(liao)電池客(ke)車(che)其運行壽命還未(wei)超過3000小時，而美國UTC研(yan)制的(de)城市客(ke)車(che)用燃(ran)料(liao)電池發動機(ji)的(de)系統(tong)壽命已在道(dao)路試驗條件下超過5000小時。

　　據了解，為加速中國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)發展(zhan)(zhan)而(er)成(cheng)立的(de)中國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)技(ji)術(shu)(shu)創新戰(zhan)略(lve)聯盟，其目的(de)在于緊(jin)密結合(he)國(guo)家(jia)“十二五”規劃和燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)產(chan)業(ye)(ye)發展(zhan)(zhan)的(de)技(ji)術(shu)(shu)需(xu)求，通過開(kai)展(zhan)(zhan)合(he)作攻(gong)關、自主技(ji)術(shu)(shu)創新，力(li)爭早日攻(gong)克燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)的(de)關鍵核心及瓶頸技(ji)術(shu)(shu)，解決我國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)工程(cheng)技(ji)術(shu)(shu)和產(chan)業(ye)(ye)化難題(ti)，加快(kuai)我國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池汽車(che)產(chan)業(ye)(ye)化進程(cheng)。