近日公布的(de)《電(dian)(dian)(dian)動汽車(che)科(ke)技(ji)(ji)發(fa)展“十(shi)二五”專項規劃(hua)(摘要)》指出；“要開發(fa)面(mian)向示范和產品驗(yan)證的(de)燃料電(dian)(dian)(dian)池系統”及“研發(fa)面(mian)向技(ji)(ji)術突破的(de)下一代燃料電(dian)(dian)(dian)池系統”。

　　近年(nian)來，燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池及燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)技術取得突破(po)性進展(zhan)，國際上各大汽(qi)車(che)(che)(che)集團持續投(tou)入開(kai)展(zhan)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)研發(fa)，燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)整車(che)(che)(che)成(cheng)本顯著下降(jiang)，性能(neng)指標已接近商(shang)業化水平。對此，有專(zhuan)家表(biao)示，作為(wei)新能(neng)源汽(qi)車(che)(che)(che)的重要組成(cheng)部分(fen)，燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池汽(qi)車(che)(che)(che)正迎(ying)來重要發(fa)展(zhan)期。

　　優(you)勢與掣肘因素(su)均(jun)很明顯

　　專家表(biao)示，與傳(chuan)統汽車相比(bi)，燃(ran)(ran)料電(dian)池汽車具有零(ling)(ling)排放(fang)或近(jin)似(si)零(ling)(ling)排放(fang)，減(jian)少(shao)機油泄露帶來的水污(wu)染，降低溫室氣(qi)體的排放(fang)，提高了燃(ran)(ran)油經(jing)濟性，提高了發動(dong)機燃(ran)(ran)燒效率(lv)，運行(xing)平(ping)穩、無(wu)噪聲(sheng)等諸(zhu)多(duo)優點(dian)。

　　據了解(jie)，燃料電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車利用與電(dian)解(jie)完全相(xiang)反(fan)的(de)(de)原理，通過氫(qing)氣(qi)(qi)和空氣(qi)(qi)中的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)發(fa)生(sheng)化學(xue)反(fan)應產(chan)生(sheng)的(de)(de)電(dian)帶動發(fa)動機運轉，從而驅(qu)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行駛。與電(dian)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車利用已儲存(cun)的(de)(de)電(dian)驅(qu)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行駛不同(tong)，燃料電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車一(yi)邊發(fa)電(dian)一(yi)邊行駛，在行駛過程中僅排(pai)出(chu)水，不會(hui)產(chan)生(sheng)污染空氣(qi)(qi)的(de)(de)有害氣(qi)(qi)體。同(tong)時(shi)，氫(qing)氣(qi)(qi)的(de)(de)能源密度是車載鋰離(li)子電(dian)池10倍，充一(yi)次(ci)氫(qing)氣(qi)(qi)可(ke)以(yi)行駛更長(chang)的(de)(de)距離(li)，燃料電(dian)池的(de)(de)能量轉換效率比內燃機要高2-3倍。此外，電(dian)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車需長(chang)時(shi)間充電(dian)，燃料電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車則(ze)可(ke)以(yi)在短時(shi)間內完成加氣(qi)(qi)。

　　近年來，各國(guo)政府和(he)汽車(che)(che)(che)生產商紛紛看好氫(qing)能。美國(guo)能源部的(de)(de)(de)報告稱，以燃(ran)(ran)料電池(氫(qing)燃(ran)(ran)料電池車(che)(che)(che)和(he)發電裝置等)為(wei)核(he)心的(de)(de)(de)清潔利(li)用方(fang)式(shi)，正(zheng)在(zai)成為(wei)氫(qing)能市場新(xin)的(de)(de)(de)增長點。美國(guo)工(gong)程院最近預計，氫(qing)燃(ran)(ran)料電池車(che)(che)(che)將在(zai)2015年批量(liang)進入發達國(guo)家市場，并將在(zai)15-20年之(zhi)內取代現有燃(ran)(ran)油(you)車(che)(che)(che)及混合(he)動(dong)力車(che)(che)(che)，占據全球汽車(che)(che)(che)市場的(de)(de)(de)主(zhu)導地位。數(shu)據顯示，截至2010年年底，全球加氫(qing)站(zhan)總(zong)數(shu)已達212座(zuo)；2011年，又(you)有127座(zuo)加氫(qing)站(zhan)在(zai)建，加氫(qing)站(zhan)的(de)(de)(de)建設正(zheng)逐步向(xiang)網絡化方(fang)向(xiang)發展。

　　燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池汽車雖然(ran)優點很明顯，但是(shi)現在也存在氫氣(qi)(qi)的(de)(de)制(zhi)(zhi)取、儲(chu)存與燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池成本(ben)高昂(ang)等掣肘(zhou)因(yin)素。據(ju)中(zhong)國工程(cheng)院院士楊裕生(sheng)介紹，以電(dian)(dian)(dian)解水方(fang)法制(zhi)(zhi)氫，耗電(dian)(dian)(dian)4千瓦時可以制(zhi)(zhi)氫1立(li)方(fang)米，然(ran)而(er)1立(li)方(fang)米氫氣(qi)(qi)在燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)只能(neng)(neng)產(chan)(chan)生(sheng)1.2千瓦時的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)，得不(bu)償失(shi)。此(ci)外，由于氫的(de)(de)密度很小、只有天然(ran)氣(qi)(qi)的(de)(de)1/8，儲(chu)存體積很大，無法直接裝存使(shi)用。同(tong)時，作為(wei)目(mu)前主流(liu)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池催化劑的(de)(de)原料(liao)――鉑，據(ju)不(bu)完全統計，全球(qiu)鉑族(zu)元(yuan)素礦產(chan)(chan)資源總(zong)儲(chu)量約(yue)為(wei)3.1萬噸，其中(zhong)鉑金(jin)總(zong)儲(chu)量約(yue)為(wei)1.4萬噸，遠(yuan)遠(yuan)無法滿(man)足燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池汽車大規模產(chan)(chan)業(ye)化的(de)(de)需求,也造成了當前燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池價(jia)格的(de)(de)居(ju)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造成本的(de)(de)新方法。研究人(ren)員通過采用(yong)原子層(ceng)(ceng)沉積(ALD)法制取納米粒子催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)，使燃料電池(chi)(chi)的(de)(de)陽極催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)覆(fu)蓋層(ceng)(ceng)比以前薄很多，催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)需要量減少60%，能夠(gou)顯著降低(di)成本，提高質量。研究結果表明(ming)，采用(yong)該方法制備的(de)(de)貴金(jin)屬(shu)納米粒子催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)與(yu)目前商業燃料電池(chi)(chi)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)相比，具有較低(di)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)負載，但卻能提供類(lei)似的(de)(de)活性(xing)，采用(yong)該方法制造的(de)(de)燃料電池(chi)(chi)可(ke)能在5-10年內開(kai)始商業化(hua)生產。

　　國(guo)外政(zheng)企聯動搶(qiang)占制高點

　　此前，有(you)報(bao)道(dao)稱，豐田、戴(dai)姆勒(le)、通用、日產(chan)等11家(jia)全球(qiu)主要汽(qi)車(che)生產(chan)企業(ye)即(ji)將締(di)結聯盟，統(tong)一下(xia)一代新能源(yuan)燃料電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的液態(tai)氫供給系統(tong)的規格。據了解，11家(jia)汽(qi)車(che)企業(ye)已基本同意將統(tong)一由儲存罐向車(che)體注入氫氣的連接(jie)器的規格，2012年內(nei)還將完成國(guo)際標準化組織的資格認(ren)定(ding)。與此相對應(ying)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)動汽(qi)車(che)領(ling)域，統(tong)一連接(jie)充電(dian)(dian)器和車(che)體電(dian)(dian)線插頭國(guo)際規格的動作則有(you)些遲緩。在(zai)(zai)燃料電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)領(ling)域，各(ge)廠商在(zai)(zai)規格統(tong)一問題上達成一致，將極(ji)大地推動燃料電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的普及。

　　近年(nian)來，德(de)國(guo)(guo)(guo)、美國(guo)(guo)(guo)、日本等國(guo)(guo)(guo)都(dou)在實施(shi)氫(qing)能產(chan)業化(hua)未來規劃，重點發展氫(qing)燃料電(dian)池車和(he)公路(lu)加氫(qing)站(zhan)(zhan)。在各國(guo)(guo)(guo)政府的(de)扶(fu)持和(he)汽(qi)車產(chan)業的(de)推動下，氫(qing)能產(chan)業化(hua)的(de)兩大(da)瓶頸問題――加氣站(zhan)(zhan)和(he)燃料電(dian)池汽(qi)車，正(zheng)逐漸(jian)被打破。與此(ci)同時(shi)，寶馬、通用(yong)、豐田等全球主要汽(qi)車商(shang)都(dou)已提(ti)前作好技術儲備(bei)。

　　據(ju)統計(ji)，德(de)(de)國(guo)已(yi)經先后投(tou)(tou)入10多億歐元(yuan)用于開發燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)。按(an)照計(ji)劃(hua)，德(de)(de)國(guo)將(jiang)在2015年建成(cheng)1000個加氫(qing)(qing)站(zhan)，開始實(shi)現燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)動力(li)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)大規模商業(ye)化，到(dao)2020年，將(jiang)有(you)100萬輛電(dian)(dian)動車(che)和50萬輛燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)投(tou)(tou)入使用。為盡(jin)早搶占(zhan)市(shi)場(chang)(chang)有(you)利地位，德(de)(de)國(guo)奔馳(chi)研發的(de)(de)(de)3輛燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)原型車(che)完成(cheng)了(le)橫跨4大洲、14個國(guo)家繞(rao)地球行駛1周的(de)(de)(de)創舉。此外，奔馳(chi)在德(de)(de)國(guo)還有(you)36輛氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)大巴(ba)(ba)，已(yi)收集(ji)到(dao)200萬千米(mi)的(de)(de)(de)運行數據(ju)。目(mu)前，氫(qing)(qing)料(liao)燃(ran)大巴(ba)(ba)比早期的(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)消耗降低50%，性能(neng)和行駛里程均顯著提高。今年，戴(dai)(dai)姆(mu)勒將(jiang)與世界最大的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)氣(qi)體(ti)供應(ying)商林德(de)(de)集(ji)團進行合(he)作，以城市(shi)為中(zhong)心(xin)，增加20處氫(qing)(qing)氣(qi)站(zhan)。戴(dai)(dai)姆(mu)勒還與雷諾―日產開展技(ji)術合(he)作，計(ji)劃(hua)2015年左右(you)在日本市(shi)場(chang)(chang)投(tou)(tou)放燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)。

　　日(ri)本(ben)已(yi)有13家國內石(shi)油和氣體公司(si)(si)宣布，將在2015年前共(gong)同(tong)大力(li)發展氫(qing)(qing)能(neng)基礎設施。其中，包(bao)括在2025年前實現(xian)建(jian)設1000座加(jia)氫(qing)(qing)站和200萬輛燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽車(che)的(de)計劃(hua)。目(mu)前，豐田氫(qing)(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)高壓(ya)儲氫(qing)(qing)罐(guan)壓(ya)力(li)已(yi)從35兆帕提(ti)高到70兆帕，儲氫(qing)(qing)罐(guan)容量從148升增加(jia)到156升，貯存氫(qing)(qing)的(de)量比原來高1倍(bei)以(yi)上，從而能(neng)保證續駛里程(cheng)提(ti)高1倍(bei)。同(tong)時，豐田與日(ri)本(ben)最大煉油商JX日(ri)礦日(ri)石(shi)能(neng)源公司(si)(si)等13家企業將從2013年開(kai)始共(gong)同(tong)建(jian)設氫(qing)(qing)氣站。隨著日(ri)本(ben)相關部門放寬氫(qing)(qing)氣罐(guan)的(de)相關安(an)全規格，2015年，這(zhe)13家企業將氫(qing)(qing)氣站增加(jia)到100處。

　　在此領域，美國不(bu)甘落(luo)后，已在其(qi)東(dong)部(bu)(bu)地區建成加(jia)(jia)氫站高速公(gong)路，加(jia)(jia)注點全(quan)部(bu)(bu)為太陽(yang)能電(dian)解水制氫，同時加(jia)(jia)緊相關研發。在美國通用公(gong)司(si)的(de)努(nu)力下(xia)，氫燃料電(dian)池(chi)(chi)發動機(ji)的(de)體積減小了50%，與四(si)缸內燃機(ji)相當，重量減輕100千克。據了解，性(xing)能更(geng)高的(de)第(di)(di)四(si)、第(di)(di)五代燃料電(dian)池(chi)(chi)汽車也(ye)已開發成功。

　　國內產學研(yan)攜手奮起直追(zhui)

　　2012年年初(chu)，由(you)同濟大學倡議，國(guo)內一(yi)批在新能源(yuan)汽(qi)車、地面交通、信息等(deng)領域具有(you)優勢(shi)的(de)高校、科研院所和骨干(gan)企業共同發起組建的(de)中國(guo)燃料電池汽(qi)車技術(shu)創新戰略聯盟和先進地面交通創新聯盟在同濟大學同時揭(jie)牌和簽約成(cheng)立。

　　據了解，與國外不同(tong)的是，目前(qian)我國燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池行業重在研(yan)發而非(fei)產(chan)業化，國內有60多(duo)家機構(gou)在從事燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池的研(yan)究。同(tong)時(shi)，我國燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池市(shi)場重點(dian)在運(yun)輸工(gong)具領(ling)(ling)域。與此(ci)相(xiang)對應，我國燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池投(tou)入最(zui)大的領(ling)(ling)域是質子交換膜(PEM)，以適用于(yu)車(che)用燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池市(shi)場。同(tong)時(shi)，對燃(ran)(ran)(ran)料電(dian)池另外兩(liang)大瓶(ping)頸――燃(ran)(ran)(ran)料儲存和燃(ran)(ran)(ran)料基礎設施的研(yan)究投(tou)入也占相(xiang)當大比例。

　　專家表示，由于沒(mei)有(you)(you)市(shi)場，我國的燃(ran)料電(dian)池企(qi)(qi)業以中小企(qi)(qi)業為主，很多企(qi)(qi)業依靠國家項目維持(chi)，而能夠獲(huo)得(de)風險投資的僅有(you)(you)一(yi)家企(qi)(qi)業，大(da)多數(shu)民營企(qi)(qi)業還(huan)掙扎在等待市(shi)場、融資難、力量薄弱等多重漩渦之中。同時(shi)，國內氫(qing)(qing)能企(qi)(qi)業生存壓力較(jiao)大(da)，制(zhi)氫(qing)(qing)、測(ce)試、集成等輔(fu)助工業尚(shang)且具有(you)(you)一(yi)定(ding)規模(mo)，但是(shi)由于產業鏈沒(mei)有(you)(you)打通，制(zhi)氫(qing)(qing)、儲氫(qing)(qing)、運輸(shu)體系不健(jian)全，尤其是(shi)關鍵的燃(ran)料電(dian)池技術遲(chi)遲(chi)沒(mei)有(you)(you)突(tu)破，整個行業的規模(mo)化生產還(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(xie)關鍵技術上與國際(ji)先進(jin)水(shui)平仍有(you)差距。例如，有(you)資(zi)料(liao)表(biao)明，我國作(zuo)為公交車(che)示范(fan)運(yun)營的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池客車(che)其運(yun)行壽(shou)命還未超過3000小(xiao)時(shi)(shi)，而(er)美國UTC研制的(de)城市客車(che)用燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池發動機的(de)系(xi)統壽(shou)命已在道路試驗條件下超過5000小(xiao)時(shi)(shi)。

　　據了解，為加速中國燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展而成立的中國燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)技(ji)術(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)戰(zhan)略聯盟，其目的在于緊(jin)密結合國家“十(shi)二五”規劃和燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)業發展的技(ji)術(shu)需求，通(tong)過開展合作攻關(guan)、自主技(ji)術(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)，力(li)爭早日攻克(ke)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)的關(guan)鍵核心及瓶(ping)頸技(ji)術(shu)，解決我國燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)程技(ji)術(shu)和產(chan)業化難題，加快我國燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)業化進程。