近日(ri)公(gong)布(bu)的《電(dian)動(dong)汽車科技(ji)發(fa)(fa)展“十二五”專(zhuan)項規劃(hua)(摘要(yao))》指出；“要(yao)開發(fa)(fa)面向示范和產(chan)品驗證的燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)系(xi)統”及“研發(fa)(fa)面向技(ji)術突破的下一代燃料(liao)電(dian)池(chi)(chi)系(xi)統”。

　　近年(nian)來(lai)，燃料電池(chi)及燃料電池(chi)汽車(che)(che)技(ji)術取得突破性進展(zhan)，國際上各(ge)大(da)汽車(che)(che)集團持續投(tou)入開展(zhan)燃料電池(chi)汽車(che)(che)研發，燃料電池(chi)汽車(che)(che)整車(che)(che)成本顯著(zhu)下降(jiang)，性能指標已(yi)接近商(shang)業化水(shui)平。對(dui)此，有專(zhuan)家表(biao)示(shi)，作為新能源汽車(che)(che)的重要(yao)組成部分，燃料電池(chi)汽車(che)(che)正迎來(lai)重要(yao)發展(zhan)期。

　　優勢與掣肘因(yin)素均很明(ming)顯

　　專家(jia)表(biao)示，與傳(chuan)統汽車相比，燃料電(dian)池汽車具有(you)零排(pai)放或近似零排(pai)放，減少機油泄露帶(dai)來的水污染，降低溫室氣體的排(pai)放，提高了燃油經濟性(xing)，提高了發動機燃燒效(xiao)率(lv)，運行平穩、無噪聲等(deng)諸多優點。

　　據了(le)解，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽車(che)(che)(che)(che)利用與電(dian)(dian)解完(wan)全相反(fan)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)理，通(tong)過氫氣(qi)(qi)和空(kong)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)氧氣(qi)(qi)發(fa)生(sheng)化學反(fan)應產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)帶動(dong)發(fa)動(dong)機運(yun)轉，從而驅(qu)動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)行駛。與電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)利用已儲存的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)驅(qu)動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)行駛不(bu)同(tong)，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽車(che)(che)(che)(che)一邊發(fa)電(dian)(dian)一邊行駛，在行駛過程中僅排出水，不(bu)會產生(sheng)污染(ran)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)有害(hai)氣(qi)(qi)體。同(tong)時，氫氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)源密度是車(che)(che)(che)(che)載(zai)鋰(li)離子電(dian)(dian)池10倍，充一次氫氣(qi)(qi)可以行駛更長(chang)的(de)(de)(de)(de)距離，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)能(neng)量轉換效率比(bi)內燃(ran)(ran)機要高2-3倍。此(ci)外，電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)需(xu)長(chang)時間充電(dian)(dian)，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池汽車(che)(che)(che)(che)則可以在短時間內完(wan)成加氣(qi)(qi)。

　　近(jin)年來，各國(guo)政(zheng)府和汽車(che)生產商紛(fen)紛(fen)看好氫(qing)(qing)能(neng)。美(mei)國(guo)能(neng)源部的報告稱，以燃料電(dian)(dian)池(chi)(氫(qing)(qing)燃料電(dian)(dian)池(chi)車(che)和發電(dian)(dian)裝置等)為(wei)核心的清潔(jie)利用方(fang)式(shi)，正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)氫(qing)(qing)能(neng)市(shi)(shi)場(chang)新的增(zeng)長點。美(mei)國(guo)工程院(yuan)最近(jin)預計，氫(qing)(qing)燃料電(dian)(dian)池(chi)車(che)將在(zai)2015年批量(liang)進入發達(da)國(guo)家(jia)市(shi)(shi)場(chang)，并將在(zai)15-20年之內取(qu)代現有(you)燃油車(che)及混合動力車(che)，占(zhan)據(ju)(ju)全(quan)球(qiu)(qiu)汽車(che)市(shi)(shi)場(chang)的主(zhu)導地位(wei)。數據(ju)(ju)顯示，截至(zhi)2010年年底，全(quan)球(qiu)(qiu)加氫(qing)(qing)站總數已達(da)212座；2011年，又有(you)127座加氫(qing)(qing)站在(zai)建(jian)，加氫(qing)(qing)站的建(jian)設正(zheng)逐步向網絡化(hua)方(fang)向發展(zhan)。

　　燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車雖然(ran)優點很(hen)明顯，但(dan)是(shi)現在也存(cun)在氫(qing)氣(qi)(qi)的(de)制(zhi)取(qu)、儲存(cun)與燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)成本高(gao)昂(ang)等掣肘因素(su)(su)。據(ju)中(zhong)國工程院(yuan)院(yuan)士楊裕生介紹，以電(dian)(dian)解(jie)水方法(fa)制(zhi)氫(qing)，耗(hao)電(dian)(dian)4千(qian)瓦(wa)時可以制(zhi)氫(qing)1立方米(mi)，然(ran)而(er)1立方米(mi)氫(qing)氣(qi)(qi)在燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)只能產生1.2千(qian)瓦(wa)時的(de)電(dian)(dian)能，得不(bu)償失。此外，由于氫(qing)的(de)密度很(hen)小、只有天然(ran)氣(qi)(qi)的(de)1/8，儲存(cun)體積很(hen)大(da)，無法(fa)直接裝存(cun)使(shi)用。同時，作為(wei)目前主流燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)催化(hua)劑的(de)原料(liao)(liao)――鉑(bo)，據(ju)不(bu)完全統(tong)計(ji)，全球(qiu)鉑(bo)族(zu)元素(su)(su)礦產資源總(zong)儲量約(yue)為(wei)3.1萬噸，其中(zhong)鉑(bo)金(jin)總(zong)儲量約(yue)為(wei)1.4萬噸，遠(yuan)遠(yuan)無法(fa)滿足燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車大(da)規模產業化(hua)的(de)需求(qiu),也造成了當前燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)價格的(de)居高(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(zao)成本的(de)新(xin)方(fang)法(fa)。研究人員通過采(cai)用原(yuan)子(zi)層(ceng)沉積(ji)(ALD)法(fa)制(zhi)取納(na)米粒(li)子(zi)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)，使燃料電(dian)池的(de)陽極催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)覆(fu)蓋層(ceng)比以(yi)前(qian)(qian)薄很多，催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)需要量減少60%，能(neng)夠(gou)顯著(zhu)降低(di)成本，提高質量。研究結(jie)果(guo)表明，采(cai)用該(gai)(gai)方(fang)法(fa)制(zhi)備的(de)貴金(jin)屬納(na)米粒(li)子(zi)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)與目前(qian)(qian)商業(ye)燃料電(dian)池催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)相比，具有(you)較(jiao)低(di)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)負載，但卻(que)能(neng)提供(gong)類(lei)似(si)的(de)活(huo)性，采(cai)用該(gai)(gai)方(fang)法(fa)制(zhi)造(zao)的(de)燃料電(dian)池可能(neng)在5-10年內開始商業(ye)化(hua)生產(chan)。

　　國外政企聯動搶占制高點

　　此(ci)前(qian)，有(you)報道稱，豐(feng)田、戴姆勒(le)、通用、日產等11家全球(qiu)主要汽(qi)車(che)(che)生產企(qi)業即將締結聯盟，統(tong)一(yi)下一(yi)代新(xin)能源燃料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)液態(tai)氫供給系統(tong)的(de)(de)規(gui)格。據了解，11家汽(qi)車(che)(che)企(qi)業已(yi)基(ji)本同意將統(tong)一(yi)由(you)儲存(cun)罐(guan)向車(che)(che)體注入氫氣的(de)(de)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)(de)規(gui)格，2012年內還(huan)將完成(cheng)國(guo)際(ji)標準化組織的(de)(de)資格認定。與(yu)此(ci)相對應，在(zai)(zai)電(dian)(dian)動汽(qi)車(che)(che)領域，統(tong)一(yi)連(lian)接(jie)充電(dian)(dian)器(qi)和車(che)(che)體電(dian)(dian)線(xian)插頭國(guo)際(ji)規(gui)格的(de)(de)動作(zuo)則(ze)有(you)些遲緩。在(zai)(zai)燃料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)領域，各廠商(shang)在(zai)(zai)規(gui)格統(tong)一(yi)問題上達成(cheng)一(yi)致，將極大地推動燃料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)普及。

　　近年來(lai)，德(de)國、美國、日本等國都在(zai)實施氫(qing)能產業(ye)化(hua)未(wei)來(lai)規劃，重點發展氫(qing)燃料電(dian)池車(che)和(he)公路加(jia)氫(qing)站。在(zai)各國政府的扶持和(he)汽車(che)產業(ye)的推動下(xia)，氫(qing)能產業(ye)化(hua)的兩(liang)大瓶頸問(wen)題――加(jia)氣站和(he)燃料電(dian)池汽車(che)，正逐漸被打破。與此同時，寶馬、通用、豐田等全球主(zhu)要汽車(che)商都已提前作好(hao)技術儲(chu)備(bei)。

　　據統計(ji)(ji)，德國(guo)已經先后投(tou)入10多億(yi)歐元用于開(kai)發燃(ran)料(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)。按照計(ji)(ji)劃，德國(guo)將在(zai)2015年(nian)建成1000個加氫(qing)站，開(kai)始(shi)實現燃(ran)料(liao)電池(chi)動(dong)(dong)力汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)大(da)(da)(da)規模(mo)商業化，到(dao)2020年(nian)，將有(you)(you)100萬輛電動(dong)(dong)車(che)和(he)50萬輛燃(ran)料(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)投(tou)入使用。為(wei)盡早(zao)搶占(zhan)市場(chang)(chang)有(you)(you)利地(di)位，德國(guo)奔馳研發的(de)(de)3輛燃(ran)料(liao)電池(chi)原(yuan)型車(che)完(wan)成了橫跨(kua)4大(da)(da)(da)洲、14個國(guo)家(jia)繞地(di)球行(xing)(xing)駛1周的(de)(de)創舉。此外，奔馳在(zai)德國(guo)還有(you)(you)36輛氫(qing)燃(ran)料(liao)電池(chi)大(da)(da)(da)巴，已收集到(dao)200萬千米的(de)(de)運行(xing)(xing)數據。目前(qian)，氫(qing)料(liao)燃(ran)大(da)(da)(da)巴比早(zao)期的(de)(de)燃(ran)料(liao)消(xiao)耗降低50%，性能和(he)行(xing)(xing)駛里程均顯著提高。今年(nian)，戴(dai)姆(mu)勒將與世界最(zui)大(da)(da)(da)的(de)(de)工業氣體供(gong)應商林德集團進行(xing)(xing)合作，以(yi)城市為(wei)中心(xin)，增加20處(chu)氫(qing)氣站。戴(dai)姆(mu)勒還與雷諾(nuo)―日產開(kai)展技術(shu)合作，計(ji)(ji)劃2015年(nian)左右(you)在(zai)日本市場(chang)(chang)投(tou)放燃(ran)料(liao)電池(chi)汽(qi)(qi)車(che)。

　　日本(ben)(ben)已有(you)13家國內石(shi)油和(he)(he)氣(qi)體公(gong)司宣布(bu)，將在(zai)2015年(nian)前共同(tong)(tong)大力發展氫(qing)能(neng)(neng)基礎設(she)施。其中，包括在(zai)2025年(nian)前實(shi)現建(jian)設(she)1000座加(jia)氫(qing)站和(he)(he)200萬輛燃料(liao)電(dian)池汽車的(de)計劃。目(mu)前，豐(feng)(feng)田(tian)氫(qing)燃料(liao)電(dian)池車高壓(ya)儲氫(qing)罐壓(ya)力已從(cong)(cong)35兆帕(pa)(pa)提高到(dao)70兆帕(pa)(pa)，儲氫(qing)罐容量從(cong)(cong)148升增加(jia)到(dao)156升，貯存氫(qing)的(de)量比原來高1倍以上(shang)，從(cong)(cong)而能(neng)(neng)保證續駛里程提高1倍。同(tong)(tong)時，豐(feng)(feng)田(tian)與日本(ben)(ben)最大煉油商JX日礦(kuang)日石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)公(gong)司等13家企業將從(cong)(cong)2013年(nian)開(kai)始(shi)共同(tong)(tong)建(jian)設(she)氫(qing)氣(qi)站。隨(sui)著日本(ben)(ben)相(xiang)關部門放寬氫(qing)氣(qi)罐的(de)相(xiang)關安全規格，2015年(nian)，這13家企業將氫(qing)氣(qi)站增加(jia)到(dao)100處(chu)。

　　在(zai)此領域(yu)，美國不(bu)甘(gan)落后，已在(zai)其東部地區建成(cheng)加(jia)氫(qing)站(zhan)高速(su)公路，加(jia)注點(dian)全部為太陽能電解水(shui)制氫(qing)，同時加(jia)緊相(xiang)關研發。在(zai)美國通(tong)用(yong)公司的(de)努力下，氫(qing)燃(ran)料(liao)電池發動機(ji)(ji)的(de)體積減小了50%，與四缸(gang)內燃(ran)機(ji)(ji)相(xiang)當，重量減輕(qing)100千克。據了解，性(xing)能更高的(de)第四、第五代(dai)燃(ran)料(liao)電池汽車也已開發成(cheng)功。

　　國內產學研攜(xie)手奮(fen)起直追

　　2012年年初，由同(tong)濟大學倡議，國內一批(pi)在新能(neng)源汽車、地面交通、信息等領域具有優勢的高校、科研院所和骨干企業共同(tong)發起(qi)組建的中國燃料(liao)電池汽車技術(shu)創新戰略聯(lian)盟(meng)(meng)和先進地面交通創新聯(lian)盟(meng)(meng)在同(tong)濟大學同(tong)時揭(jie)牌(pai)和簽約成立。

　　據了解，與(yu)國(guo)外不同(tong)的(de)是，目前我國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池行業(ye)重在(zai)研(yan)(yan)發而非產(chan)業(ye)化，國(guo)內有(you)60多(duo)家機構(gou)在(zai)從事燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)。同(tong)時，我國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池市(shi)場重點在(zai)運(yun)輸工具領(ling)域。與(yu)此相對應，我國(guo)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池投入最大(da)(da)的(de)領(ling)域是質(zhi)子交(jiao)換(huan)膜(PEM)，以適用于車用燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池市(shi)場。同(tong)時，對燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池另(ling)外兩大(da)(da)瓶(ping)頸――燃(ran)料(liao)(liao)儲(chu)存和燃(ran)料(liao)(liao)基礎設施的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)投入也占相當大(da)(da)比(bi)例。

　　專家(jia)表示，由于(yu)沒有市場(chang)，我國的燃料(liao)電(dian)池企(qi)業(ye)以中(zhong)小企(qi)業(ye)為主(zhu)，很多(duo)企(qi)業(ye)依靠國家(jia)項目維持，而能(neng)夠獲(huo)得風險投資的僅有一(yi)家(jia)企(qi)業(ye)，大多(duo)數民營企(qi)業(ye)還(huan)掙扎在等待市場(chang)、融(rong)資難、力(li)量(liang)薄弱等多(duo)重漩渦之(zhi)中(zhong)。同(tong)時(shi)，國內氫(qing)能(neng)企(qi)業(ye)生(sheng)存壓(ya)力(li)較大，制氫(qing)、測(ce)試、集成等輔(fu)助工業(ye)尚(shang)且具有一(yi)定規(gui)(gui)模，但(dan)是由于(yu)產業(ye)鏈沒有打通，制氫(qing)、儲(chu)氫(qing)、運輸體系不健全，尤其是關(guan)鍵的燃料(liao)電(dian)池技術遲遲沒有突破(po)，整(zheng)個行業(ye)的規(gui)(gui)模化生(sheng)產還(huan)有待時(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)(de)一些關(guan)鍵技術上與國際先進水平仍有差距。例如，有資(zi)料(liao)表明，我國作為公交車(che)示范運營的(de)(de)燃料(liao)電池(chi)客(ke)車(che)其(qi)運行壽(shou)命(ming)還未超過(guo)3000小時(shi)，而(er)美國UTC研制(zhi)的(de)(de)城市客(ke)車(che)用(yong)燃料(liao)電池(chi)發動(dong)機的(de)(de)系(xi)統壽(shou)命(ming)已(yi)在道路(lu)試驗(yan)條件(jian)下超過(guo)5000小時(shi)。

　　據了(le)解，為加速(su)中(zhong)國(guo)(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車發展(zhan)而成立的中(zhong)國(guo)(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車技(ji)(ji)術創新戰略聯盟，其目的在于(yu)緊密(mi)結合國(guo)(guo)家“十二五(wu)”規劃(hua)和(he)(he)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車產業發展(zhan)的技(ji)(ji)術需(xu)求，通過開展(zhan)合作(zuo)攻關、自(zi)主技(ji)(ji)術創新，力爭早日攻克燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車的關鍵(jian)核心(xin)及瓶頸技(ji)(ji)術，解決(jue)我(wo)(wo)國(guo)(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車工程(cheng)技(ji)(ji)術和(he)(he)產業化(hua)難題，加快我(wo)(wo)國(guo)(guo)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車產業化(hua)進程(cheng)。