近(jin)日公布的《電動汽車科技發展“十二五”專(zhuan)項規劃(摘(zhai)要)》指出；“要開(kai)發面向示范和產品驗(yan)證的燃(ran)(ran)料(liao)電池系統(tong)”及“研發面向技術突破的下一代燃(ran)(ran)料(liao)電池系統(tong)”。

　　近(jin)(jin)年(nian)來，燃料(liao)電池(chi)(chi)及燃料(liao)電池(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)技術取得突破(po)性進展，國際上各大汽(qi)(qi)車(che)(che)集團持續投入開展燃料(liao)電池(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)研發，燃料(liao)電池(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)整車(che)(che)成本顯著下降(jiang)，性能指(zhi)標已接(jie)近(jin)(jin)商業(ye)化水平。對此，有專家表示，作為新能源汽(qi)(qi)車(che)(che)的重要(yao)組成部分，燃料(liao)電池(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)(che)正迎來重要(yao)發展期。

　　優(you)勢與掣肘(zhou)因(yin)素均(jun)很明顯(xian)

　　專(zhuan)家表示，與(yu)傳統汽車(che)相比，燃(ran)料電池汽車(che)具有零(ling)排放或近似零(ling)排放，減(jian)少機油泄露帶來(lai)的水(shui)污染，降低溫(wen)室氣體的排放，提高了(le)燃(ran)油經濟(ji)性，提高了(le)發(fa)動(dong)機燃(ran)燒效率，運行平穩、無噪聲等諸多優點。

　　據(ju)了解，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)利用與電(dian)解完(wan)(wan)全相反的原理，通(tong)過(guo)氫(qing)氣和(he)空氣中的氧氣發(fa)(fa)生化學(xue)反應(ying)產生的電(dian)帶動(dong)發(fa)(fa)動(dong)機運轉，從而(er)驅動(dong)汽(qi)車(che)(che)行(xing)駛(shi)(shi)(shi)(shi)。與電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)利用已儲存的電(dian)驅動(dong)汽(qi)車(che)(che)行(xing)駛(shi)(shi)(shi)(shi)不同(tong)(tong)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)一(yi)(yi)(yi)邊(bian)發(fa)(fa)電(dian)一(yi)(yi)(yi)邊(bian)行(xing)駛(shi)(shi)(shi)(shi)，在(zai)行(xing)駛(shi)(shi)(shi)(shi)過(guo)程中僅排(pai)出水，不會產生污染空氣的有(you)害氣體。同(tong)(tong)時(shi)，氫(qing)氣的能源密度是車(che)(che)載鋰離(li)子電(dian)池10倍(bei)，充(chong)(chong)一(yi)(yi)(yi)次(ci)氫(qing)氣可以行(xing)駛(shi)(shi)(shi)(shi)更長(chang)(chang)的距離(li)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池的能量(liang)轉換效(xiao)率比內(nei)燃(ran)(ran)(ran)機要高2-3倍(bei)。此外，電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)需長(chang)(chang)時(shi)間(jian)充(chong)(chong)電(dian)，燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽(qi)車(che)(che)則可以在(zai)短時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)(wan)成加氣。

　　近(jin)年(nian)(nian)來，各(ge)國(guo)(guo)政府(fu)和汽車(che)生產商(shang)紛(fen)紛(fen)看(kan)好氫(qing)能。美(mei)(mei)國(guo)(guo)能源部(bu)的報告稱，以燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)(氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)和發電(dian)裝(zhuang)置等)為核心的清(qing)潔(jie)利用(yong)方式，正(zheng)在成為氫(qing)能市場新的增長點。美(mei)(mei)國(guo)(guo)工程院最近(jin)預計，氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)將(jiang)在2015年(nian)(nian)批(pi)量進(jin)入發達(da)國(guo)(guo)家市場，并將(jiang)在15-20年(nian)(nian)之內取代現有燃(ran)油(you)車(che)及混合動(dong)力車(che)，占據全球汽車(che)市場的主導地(di)位。數(shu)據顯示，截至(zhi)2010年(nian)(nian)年(nian)(nian)底(di)，全球加氫(qing)站(zhan)總(zong)數(shu)已(yi)達(da)212座；2011年(nian)(nian)，又有127座加氫(qing)站(zhan)在建(jian)，加氫(qing)站(zhan)的建(jian)設正(zheng)逐步向網(wang)絡化方向發展。

　　燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)雖然(ran)優點很(hen)明顯，但(dan)是現在也存(cun)(cun)在氫(qing)氣的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)取、儲(chu)存(cun)(cun)與燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)成本高昂等掣肘因素。據中國(guo)工程(cheng)院院士楊裕生(sheng)介(jie)紹，以電(dian)(dian)(dian)解水方法(fa)制(zhi)(zhi)氫(qing)，耗電(dian)(dian)(dian)4千(qian)瓦(wa)時(shi)可(ke)以制(zhi)(zhi)氫(qing)1立方米，然(ran)而1立方米氫(qing)氣在燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)中只(zhi)能產生(sheng)1.2千(qian)瓦(wa)時(shi)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能，得不(bu)(bu)償失。此外，由于氫(qing)的(de)(de)(de)密度很(hen)小、只(zhi)有天(tian)然(ran)氣的(de)(de)(de)1/8，儲(chu)存(cun)(cun)體積很(hen)大(da)(da)，無法(fa)直接裝存(cun)(cun)使用(yong)。同時(shi)，作為目前主流燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)催化劑的(de)(de)(de)原料(liao)(liao)――鉑(bo)，據不(bu)(bu)完全(quan)統計，全(quan)球鉑(bo)族(zu)元素礦產資源總儲(chu)量(liang)約為3.1萬噸，其中鉑(bo)金總儲(chu)量(liang)約為1.4萬噸，遠(yuan)遠(yuan)無法(fa)滿足燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)汽車(che)大(da)(da)規(gui)模產業化的(de)(de)(de)需求,也造成了當前燃料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)價格的(de)(de)(de)居高不(bu)(bu)下。

　　近日，芬蘭研究人員開發出一種能降低燃料電池制(zhi)(zhi)造成(cheng)本的新方(fang)法。研究(jiu)人員(yuan)通過采(cai)用(yong)原(yuan)子層(ceng)沉積(ALD)法制(zhi)(zhi)取納米粒子催化(hua)(hua)劑，使燃料電(dian)池的陽極催化(hua)(hua)劑覆(fu)蓋層(ceng)比以前(qian)薄很(hen)多，催化(hua)(hua)劑需要量減少60%，能(neng)夠顯著降低成(cheng)本，提(ti)(ti)高質量。研究(jiu)結果表明，采(cai)用(yong)該方(fang)法制(zhi)(zhi)備的貴金屬(shu)納米粒子催化(hua)(hua)劑與目前(qian)商業燃料電(dian)池催化(hua)(hua)劑相(xiang)比，具有較(jiao)低催化(hua)(hua)劑負載，但卻(que)能(neng)提(ti)(ti)供(gong)類似(si)的活(huo)性，采(cai)用(yong)該方(fang)法制(zhi)(zhi)造的燃料電(dian)池可能(neng)在5-10年內開始(shi)商業化(hua)(hua)生產。

　　國外政企聯動(dong)搶占(zhan)制高(gao)點

　　此前，有報(bao)道(dao)稱，豐(feng)田、戴姆勒、通用、日產等11家全球主要汽(qi)車(che)(che)生(sheng)產企業即(ji)將締結聯盟，統(tong)一(yi)下一(yi)代新能源燃(ran)料電池(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)液(ye)態氫(qing)供給系統(tong)的(de)(de)(de)(de)規格(ge)(ge)。據了解，11家汽(qi)車(che)(che)企業已基本同意將統(tong)一(yi)由儲存(cun)罐向車(che)(che)體(ti)注入(ru)氫(qing)氣的(de)(de)(de)(de)連(lian)接器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)規格(ge)(ge)，2012年內還(huan)將完成(cheng)(cheng)國際(ji)標準化組織的(de)(de)(de)(de)資(zi)格(ge)(ge)認定(ding)。與(yu)此相對應，在電動汽(qi)車(che)(che)領域(yu)，統(tong)一(yi)連(lian)接充電器(qi)(qi)和車(che)(che)體(ti)電線插頭國際(ji)規格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)動作則(ze)有些遲緩。在燃(ran)料電池(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)領域(yu)，各廠商在規格(ge)(ge)統(tong)一(yi)問(wen)題上達成(cheng)(cheng)一(yi)致(zhi)，將極(ji)大地推動燃(ran)料電池(chi)(chi)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)普及。

　　近年(nian)來，德國(guo)(guo)、美國(guo)(guo)、日本等(deng)國(guo)(guo)都在實(shi)施氫(qing)能產業化未來規劃，重點發展氫(qing)燃料(liao)電池車(che)和公路加氫(qing)站。在各國(guo)(guo)政(zheng)府的(de)扶持和汽(qi)車(che)產業的(de)推(tui)動下，氫(qing)能產業化的(de)兩(liang)大(da)瓶頸(jing)問題――加氣站和燃料(liao)電池汽(qi)車(che)，正逐漸被打破。與此同(tong)時，寶馬(ma)、通用、豐田等(deng)全球主要汽(qi)車(che)商都已(yi)提前(qian)作好技(ji)術儲備。

　　據統計(ji)，德國(guo)(guo)已經先后投(tou)入(ru)10多億(yi)歐元用于開(kai)發燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)(che)。按照計(ji)劃(hua)，德國(guo)(guo)將(jiang)在2015年(nian)(nian)(nian)建成(cheng)1000個(ge)加氫(qing)(qing)站(zhan)，開(kai)始實現(xian)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池動力汽車(che)(che)的(de)大(da)規(gui)模(mo)商(shang)業化(hua)，到2020年(nian)(nian)(nian)，將(jiang)有100萬輛電(dian)動車(che)(che)和(he)(he)50萬輛燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)(che)投(tou)入(ru)使用。為盡早搶占市(shi)(shi)場有利地(di)位，德國(guo)(guo)奔(ben)馳研發的(de)3輛燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池原型車(che)(che)完成(cheng)了橫跨4大(da)洲、14個(ge)國(guo)(guo)家繞地(di)球行駛1周的(de)創舉。此外，奔(ben)馳在德國(guo)(guo)還有36輛氫(qing)(qing)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池大(da)巴，已收集到200萬千米的(de)運(yun)行數據。目前，氫(qing)(qing)料(liao)燃(ran)(ran)大(da)巴比早期的(de)燃(ran)(ran)料(liao)消耗降(jiang)低50%，性能和(he)(he)行駛里程(cheng)均(jun)顯著提(ti)高。今年(nian)(nian)(nian)，戴姆勒將(jiang)與世界(jie)最大(da)的(de)工業氣體供應商(shang)林德集團進行合作，以城市(shi)(shi)為中心，增加20處氫(qing)(qing)氣站(zhan)。戴姆勒還與雷諾(nuo)―日(ri)(ri)產開(kai)展技術合作，計(ji)劃(hua)2015年(nian)(nian)(nian)左右在日(ri)(ri)本市(shi)(shi)場投(tou)放燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池汽車(che)(che)。

　　日本已有13家國內石(shi)油和(he)氣體(ti)公司宣布，將在2015年前共同(tong)大力發展氫(qing)能基礎設(she)施。其(qi)中(zhong)，包(bao)括在2025年前實現建設(she)1000座加(jia)氫(qing)站和(he)200萬輛燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車的計劃。目(mu)前，豐田氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池車高壓(ya)儲氫(qing)罐壓(ya)力已從35兆(zhao)帕提(ti)高到(dao)70兆(zhao)帕，儲氫(qing)罐容量(liang)從148升(sheng)增(zeng)加(jia)到(dao)156升(sheng)，貯存氫(qing)的量(liang)比原來高1倍以(yi)上，從而能保(bao)證續駛(shi)里程提(ti)高1倍。同(tong)時(shi)，豐田與日本最大煉(lian)油商JX日礦日石(shi)能源(yuan)公司等13家企(qi)業將從2013年開始共同(tong)建設(she)氫(qing)氣站。隨(sui)著日本相關部門放寬氫(qing)氣罐的相關安全規格，2015年，這13家企(qi)業將氫(qing)氣站增(zeng)加(jia)到(dao)100處。

　　在此(ci)領域，美(mei)國不甘落后，已(yi)在其東部地區建成加氫站高(gao)速公路，加注點全部為太陽能電解水制氫，同時加緊(jin)相(xiang)關研發(fa)。在美(mei)國通(tong)用(yong)公司的(de)努力(li)下，氫燃(ran)料電池(chi)發(fa)動機的(de)體積減小了(le)50%，與四缸內燃(ran)機相(xiang)當，重量減輕100千(qian)克。據了(le)解，性(xing)能更高(gao)的(de)第四、第五代燃(ran)料電池(chi)汽車(che)也已(yi)開發(fa)成功。

　　國內產學研(yan)攜手(shou)奮起直追

　　2012年年初(chu)，由同(tong)濟大學(xue)倡議，國(guo)內一批在新(xin)能源(yuan)汽(qi)車(che)、地(di)面交通(tong)(tong)、信息等(deng)領域具有優(you)勢的高校(xiao)、科研院所和骨干企業共同(tong)發起組建的中國(guo)燃(ran)料電池汽(qi)車(che)技術創(chuang)新(xin)戰略聯(lian)盟(meng)和先(xian)進地(di)面交通(tong)(tong)創(chuang)新(xin)聯(lian)盟(meng)在同(tong)濟大學(xue)同(tong)時揭(jie)牌和簽約成立(li)。

　　據了(le)解，與(yu)國(guo)外不同的(de)是(shi)，目前我(wo)國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)行業重在研發而非產業化，國(guo)內有60多(duo)家機(ji)構在從事燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)研究。同時，我(wo)國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)市(shi)場重點在運輸(shu)工(gong)具領(ling)域。與(yu)此相(xiang)對應(ying)，我(wo)國(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)投入(ru)最大(da)的(de)領(ling)域是(shi)質子交換膜(mo)(PEM)，以適用(yong)于車(che)用(yong)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)市(shi)場。同時，對燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)另外兩大(da)瓶頸――燃(ran)(ran)料(liao)儲存和燃(ran)(ran)料(liao)基(ji)礎設施的(de)研究投入(ru)也占相(xiang)當(dang)大(da)比例。

　　專家表(biao)示，由于(yu)沒(mei)有市場，我國的(de)燃料電(dian)池企業(ye)(ye)(ye)以中小(xiao)企業(ye)(ye)(ye)為主，很(hen)多(duo)企業(ye)(ye)(ye)依靠國家項(xiang)目維持，而能(neng)夠獲得風險投資(zi)的(de)僅有一(yi)家企業(ye)(ye)(ye)，大多(duo)數民營企業(ye)(ye)(ye)還掙扎在等待市場、融資(zi)難、力量(liang)薄弱等多(duo)重漩渦之中。同時，國內氫能(neng)企業(ye)(ye)(ye)生(sheng)(sheng)存壓力較大，制氫、測試、集成等輔助工業(ye)(ye)(ye)尚且(qie)具有一(yi)定(ding)規(gui)模，但(dan)是由于(yu)產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈沒(mei)有打(da)通，制氫、儲(chu)氫、運(yun)輸體系不(bu)健全，尤其(qi)是關鍵(jian)的(de)燃料電(dian)池技術遲遲沒(mei)有突破，整個(ge)行業(ye)(ye)(ye)的(de)規(gui)模化生(sheng)(sheng)產(chan)還有待時日。

　　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，我國在燃料電池的一(yi)些關鍵技術(shu)上(shang)與國際先進水平仍有差(cha)距。例如，有資料(liao)表明(ming)，我國作(zuo)為(wei)公(gong)交車(che)(che)示(shi)范(fan)運營的燃料(liao)電池(chi)(chi)客車(che)(che)其(qi)運行壽命還未超(chao)過3000小(xiao)時，而(er)美國UTC研(yan)制的城市客車(che)(che)用燃料(liao)電池(chi)(chi)發(fa)動(dong)機的系統壽命已在道路(lu)試驗條件下(xia)超(chao)過5000小(xiao)時。

　　據了解(jie)，為加速中國(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)發展(zhan)而成立的中國(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)技(ji)(ji)術(shu)創新(xin)戰略聯盟，其(qi)目的在(zai)于緊密(mi)結合(he)國(guo)家(jia)“十二五(wu)”規劃和燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)產業發展(zhan)的技(ji)(ji)術(shu)需求(qiu)，通過(guo)開(kai)展(zhan)合(he)作攻關、自主(zhu)技(ji)(ji)術(shu)創新(xin)，力爭早日攻克燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)的關鍵(jian)核心及瓶頸(jing)技(ji)(ji)術(shu)，解(jie)決(jue)我國(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)工(gong)程技(ji)(ji)術(shu)和產業化難題，加快我國(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)(che)產業化進程。