近日(ri)公布(bu)的(de)《電(dian)(dian)動汽車科(ke)技發展(zhan)“十二(er)五”專項規(gui)劃(摘(zhai)要(yao))》指出(chu)；“要(yao)開發面(mian)向示范和產品驗證的(de)燃(ran)料電(dian)(dian)池系統”及“研發面(mian)向技術突破的(de)下一代燃(ran)料電(dian)(dian)池系統”。

　　近年來，燃料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)及燃料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)技術取得(de)突破性(xing)進展(zhan)，國際上各(ge)大汽(qi)(qi)車(che)集團持續投入開展(zhan)燃料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)研(yan)發，燃料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)整車(che)成本顯著下降，性(xing)能(neng)指標已接近商(shang)業(ye)化水(shui)平。對(dui)此，有專家(jia)表示，作為(wei)新(xin)能(neng)源汽(qi)(qi)車(che)的重(zhong)要組成部分，燃料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)(chi)汽(qi)(qi)車(che)正(zheng)迎(ying)來重(zhong)要發展(zhan)期(qi)。

　　優勢與掣(che)肘(zhou)因素均很明(ming)顯

　　專家表(biao)示，與傳統(tong)汽車(che)相比，燃料電池汽車(che)具(ju)有零排放(fang)(fang)或近似零排放(fang)(fang)，減(jian)少(shao)機油泄露帶來的水污染，降低溫(wen)室氣體的排放(fang)(fang)，提高了(le)(le)燃油經濟性，提高了(le)(le)發動(dong)機燃燒效率，運行平穩、無噪聲(sheng)等諸多優點。

　　據了解，燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)利用(yong)(yong)與電(dian)(dian)(dian)解完全(quan)相反的(de)原理，通過氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)和空氣(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)氧氣(qi)(qi)(qi)(qi)發(fa)生化(hua)學反應產(chan)生的(de)電(dian)(dian)(dian)帶動發(fa)動機(ji)運(yun)轉，從而驅動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行駛(shi)。與電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)利用(yong)(yong)已(yi)儲存的(de)電(dian)(dian)(dian)驅動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行駛(shi)不同(tong)，燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)一邊發(fa)電(dian)(dian)(dian)一邊行駛(shi)，在行駛(shi)過程中僅排(pai)出(chu)水，不會產(chan)生污染空氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)有害氣(qi)(qi)(qi)(qi)體。同(tong)時(shi)，氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)能源密(mi)度是車(che)(che)(che)(che)(che)載鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)10倍，充一次(ci)氫氣(qi)(qi)(qi)(qi)可(ke)(ke)以行駛(shi)更(geng)長的(de)距離，燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)能量(liang)轉換效率比(bi)內燃機(ji)要高(gao)2-3倍。此(ci)外，電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)需(xu)長時(shi)間充電(dian)(dian)(dian)，燃料電(dian)(dian)(dian)池(chi)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)則可(ke)(ke)以在短(duan)時(shi)間內完成(cheng)加氣(qi)(qi)(qi)(qi)。

　　近(jin)年(nian)來，各(ge)國(guo)(guo)政府和(he)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)生(sheng)產(chan)商紛(fen)紛(fen)看好(hao)氫(qing)能。美(mei)國(guo)(guo)能源(yuan)部的(de)報告稱，以(yi)燃(ran)料電池(氫(qing)燃(ran)料電池車(che)(che)(che)和(he)發電裝置等)為(wei)核心的(de)清潔利用方式(shi)，正(zheng)在成(cheng)為(wei)氫(qing)能市場新的(de)增長點。美(mei)國(guo)(guo)工程院(yuan)最近(jin)預計，氫(qing)燃(ran)料電池車(che)(che)(che)將(jiang)在2015年(nian)批(pi)量(liang)進(jin)入發達國(guo)(guo)家市場，并(bing)將(jiang)在15-20年(nian)之內取代現有燃(ran)油車(che)(che)(che)及混合動力車(che)(che)(che)，占據(ju)全(quan)球汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)市場的(de)主導地位。數據(ju)顯(xian)示，截至2010年(nian)年(nian)底，全(quan)球加氫(qing)站總數已達212座；2011年(nian)，又有127座加氫(qing)站在建，加氫(qing)站的(de)建設(she)正(zheng)逐步向(xiang)網絡化方向(xiang)發展。

　　燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車(che)雖(sui)然優點很明顯，但是(shi)現在(zai)(zai)也(ye)(ye)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)氫氣的(de)(de)(de)制取、儲(chu)存(cun)(cun)(cun)與燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)成本高(gao)昂等掣肘因(yin)素。據(ju)中(zhong)(zhong)國工程(cheng)院院士楊裕生(sheng)介(jie)紹，以電(dian)(dian)解水方法(fa)(fa)制氫，耗電(dian)(dian)4千(qian)瓦時可以制氫1立方米，然而1立方米氫氣在(zai)(zai)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)中(zhong)(zhong)只(zhi)能產生(sheng)1.2千(qian)瓦時的(de)(de)(de)電(dian)(dian)能，得不(bu)償失(shi)。此外，由于氫的(de)(de)(de)密度很小、只(zhi)有天然氣的(de)(de)(de)1/8，儲(chu)存(cun)(cun)(cun)體(ti)積很大，無法(fa)(fa)直接裝(zhuang)存(cun)(cun)(cun)使(shi)用。同時，作為目前主(zhu)流燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)催(cui)化劑(ji)的(de)(de)(de)原料(liao)(liao)(liao)(liao)――鉑(bo)，據(ju)不(bu)完全統計(ji)，全球鉑(bo)族元素礦產資源總儲(chu)量約為3.1萬噸，其中(zhong)(zhong)鉑(bo)金總儲(chu)量約為1.4萬噸，遠遠無法(fa)(fa)滿足燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)汽車(che)大規模產業(ye)化的(de)(de)(de)需求,也(ye)(ye)造成了當前燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)池(chi)價格(ge)的(de)(de)(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)(zhi)造(zao)(zao)成本(ben)的(de)新方(fang)法(fa)。研究(jiu)人員通過采用(yong)原子(zi)層(ceng)沉積(ji)(ALD)法(fa)制(zhi)(zhi)取(qu)納(na)米粒子(zi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，使燃料(liao)電(dian)池(chi)的(de)陽(yang)極催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)覆蓋層(ceng)比以前薄很(hen)多，催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)需要量(liang)減少(shao)60%，能夠顯著降低成本(ben)，提高質量(liang)。研究(jiu)結(jie)果表(biao)明，采用(yong)該方(fang)法(fa)制(zhi)(zhi)備的(de)貴金屬(shu)納(na)米粒子(zi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)與目前商業燃料(liao)電(dian)池(chi)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)相比，具有較(jiao)低催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)負載，但(dan)卻(que)能提供類(lei)似的(de)活(huo)性，采用(yong)該方(fang)法(fa)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)的(de)燃料(liao)電(dian)池(chi)可能在(zai)5-10年內開始商業化(hua)(hua)生產。

　　國外政企聯動搶占制高點

　　此前，有報道稱，豐田、戴姆勒、通用、日產等11家全(quan)球主要汽(qi)車(che)(che)(che)生產企業即將(jiang)締結聯(lian)盟，統(tong)一下(xia)一代新(xin)能(neng)源燃料(liao)電池汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)液態氫供(gong)給系統(tong)的(de)(de)規格(ge)。據(ju)了解，11家汽(qi)車(che)(che)(che)企業已基本同意(yi)將(jiang)統(tong)一由儲存罐向(xiang)車(che)(che)(che)體(ti)注(zhu)入氫氣的(de)(de)連(lian)接(jie)(jie)器(qi)的(de)(de)規格(ge)，2012年內(nei)還將(jiang)完(wan)成國(guo)際(ji)標準化(hua)組織的(de)(de)資(zi)格(ge)認(ren)定。與此相對應，在(zai)電動汽(qi)車(che)(che)(che)領(ling)域，統(tong)一連(lian)接(jie)(jie)充電器(qi)和車(che)(che)(che)體(ti)電線插頭國(guo)際(ji)規格(ge)的(de)(de)動作則有些遲緩(huan)。在(zai)燃料(liao)電池汽(qi)車(che)(che)(che)領(ling)域，各廠商在(zai)規格(ge)統(tong)一問(wen)題上(shang)達(da)成一致，將(jiang)極大地推動燃料(liao)電池汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)普及。

　　近年來，德國、美國、日本等(deng)國都在實施氫(qing)(qing)能產業化(hua)未來規(gui)劃，重點發展氫(qing)(qing)燃料電池車(che)和公路加(jia)氫(qing)(qing)站。在各國政府的(de)扶持和汽(qi)車(che)產業的(de)推(tui)動下，氫(qing)(qing)能產業化(hua)的(de)兩大瓶頸問題(ti)――加(jia)氣站和燃料電池汽(qi)車(che)，正(zheng)逐漸被(bei)打破(po)。與此同時，寶馬、通用、豐田等(deng)全球主要(yao)汽(qi)車(che)商都已(yi)提前作(zuo)好技術儲備。

　　據(ju)統(tong)計(ji)，德(de)(de)國(guo)已(yi)經先后投(tou)入10多億歐元用于(yu)開發燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)。按照計(ji)劃，德(de)(de)國(guo)將在(zai)2015年建(jian)成1000個加氫站，開始實現(xian)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)動力汽車(che)的(de)(de)大(da)規模商業化，到(dao)2020年，將有100萬(wan)(wan)輛(liang)電(dian)動車(che)和50萬(wan)(wan)輛(liang)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)投(tou)入使用。為(wei)盡(jin)早(zao)搶占市(shi)場有利(li)地位，德(de)(de)國(guo)奔馳研發的(de)(de)3輛(liang)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)原型車(che)完成了橫跨4大(da)洲、14個國(guo)家繞地球行(xing)駛1周的(de)(de)創舉(ju)。此外(wai)，奔馳在(zai)德(de)(de)國(guo)還有36輛(liang)氫燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)大(da)巴(ba)，已(yi)收集到(dao)200萬(wan)(wan)千米的(de)(de)運行(xing)數(shu)據(ju)。目前，氫料(liao)(liao)燃(ran)(ran)大(da)巴(ba)比早(zao)期的(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)消耗降低50%，性能和行(xing)駛里(li)程均顯(xian)著提高。今年，戴(dai)姆(mu)勒將與(yu)世界最大(da)的(de)(de)工業氣體供(gong)應商林德(de)(de)集團進行(xing)合作，以城市(shi)為(wei)中心，增加20處氫氣站。戴(dai)姆(mu)勒還與(yu)雷諾(nuo)―日產開展技(ji)術合作，計(ji)劃2015年左右在(zai)日本市(shi)場投(tou)放(fang)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)汽車(che)。

　　日(ri)(ri)(ri)本已有13家國內石(shi)油(you)和氣(qi)體(ti)公司宣布(bu)，將(jiang)在2015年(nian)前共同大力發展氫(qing)(qing)能(neng)基(ji)礎設施。其中，包(bao)括在2025年(nian)前實現建(jian)設1000座加(jia)氫(qing)(qing)站和200萬輛燃料電池汽車(che)的計劃。目前，豐田氫(qing)(qing)燃料電池車(che)高壓(ya)儲氫(qing)(qing)罐壓(ya)力已從(cong)(cong)35兆帕提(ti)高到(dao)70兆帕，儲氫(qing)(qing)罐容量(liang)從(cong)(cong)148升增加(jia)到(dao)156升，貯存氫(qing)(qing)的量(liang)比原來高1倍(bei)以(yi)上，從(cong)(cong)而能(neng)保證續駛里程提(ti)高1倍(bei)。同時(shi)，豐田與日(ri)(ri)(ri)本最大煉(lian)油(you)商JX日(ri)(ri)(ri)礦日(ri)(ri)(ri)石(shi)能(neng)源(yuan)公司等13家企業將(jiang)從(cong)(cong)2013年(nian)開始共同建(jian)設氫(qing)(qing)氣(qi)站。隨著日(ri)(ri)(ri)本相關部門放寬氫(qing)(qing)氣(qi)罐的相關安全(quan)規格，2015年(nian)，這13家企業將(jiang)氫(qing)(qing)氣(qi)站增加(jia)到(dao)100處。

　　在(zai)此領域(yu)，美(mei)國不甘落(luo)后，已在(zai)其東(dong)部(bu)(bu)地(di)區建成加氫站高(gao)速公路(lu)，加注點全部(bu)(bu)為太(tai)陽能(neng)電(dian)解(jie)水制氫，同時加緊(jin)相(xiang)關研(yan)發。在(zai)美(mei)國通用公司的(de)努力(li)下，氫燃(ran)料(liao)電(dian)池發動機的(de)體積減小了50%，與四缸(gang)內燃(ran)機相(xiang)當，重量(liang)減輕100千克(ke)。據了解(jie)，性(xing)能(neng)更高(gao)的(de)第四、第五代燃(ran)料(liao)電(dian)池汽車也已開發成功。

　　國內產(chan)學研攜手奮(fen)起(qi)直追

　　2012年(nian)年(nian)初，由同(tong)濟大學(xue)倡(chang)議，國(guo)內一(yi)批在新(xin)能(neng)源汽(qi)(qi)車、地面(mian)交(jiao)通、信息等領域具有(you)優勢(shi)的高校、科研院(yuan)所和骨干(gan)企業共同(tong)發(fa)起(qi)組(zu)建的中國(guo)燃料電池汽(qi)(qi)車技術創(chuang)新(xin)戰略(lve)聯(lian)盟(meng)和先(xian)進地面(mian)交(jiao)通創(chuang)新(xin)聯(lian)盟(meng)在同(tong)濟大學(xue)同(tong)時揭牌和簽(qian)約成(cheng)立。

　　據了解，與國(guo)(guo)外不同(tong)的是(shi)(shi)，目前我國(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池行業(ye)重在研(yan)發(fa)而(er)非(fei)產業(ye)化，國(guo)(guo)內(nei)有60多(duo)家機(ji)構在從事燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池的研(yan)究(jiu)。同(tong)時，我國(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池市場重點在運(yun)輸(shu)工具領(ling)域。與此(ci)相對應，我國(guo)(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池投入(ru)最(zui)大(da)的領(ling)域是(shi)(shi)質子(zi)交換(huan)膜(mo)(PEM)，以(yi)適(shi)用于車用燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池市場。同(tong)時，對燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)電(dian)池另外兩大(da)瓶(ping)頸――燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)儲存和(he)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)基礎設施的研(yan)究(jiu)投入(ru)也占相當大(da)比例。

　　專家表示，由于沒有市場(chang)，我國的(de)燃料(liao)電池企業(ye)(ye)(ye)以(yi)中小企業(ye)(ye)(ye)為主，很多企業(ye)(ye)(ye)依靠國家項目維持，而(er)能夠(gou)獲得風險(xian)投(tou)資(zi)的(de)僅有一(yi)家企業(ye)(ye)(ye)，大(da)多數民營企業(ye)(ye)(ye)還掙扎在等(deng)(deng)(deng)待(dai)(dai)市場(chang)、融資(zi)難、力量薄弱等(deng)(deng)(deng)多重漩渦之中。同時，國內氫(qing)能企業(ye)(ye)(ye)生(sheng)存壓(ya)力較大(da)，制氫(qing)、測(ce)試、集成等(deng)(deng)(deng)輔助(zhu)工業(ye)(ye)(ye)尚且具(ju)有一(yi)定規模，但是由于產業(ye)(ye)(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(de)燃料(liao)電池技術遲遲沒有突破，整個行業(ye)(ye)(ye)的(de)規模化(hua)生(sheng)產還有待(dai)(dai)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些關(guan)鍵(jian)技術上與國際先進(jin)水平(ping)仍有差距(ju)。例如，有資料(liao)表明，我國作為公交車示范運(yun)營的燃料(liao)電池(chi)客車其運(yun)行(xing)壽命(ming)還未超過(guo)3000小(xiao)時，而(er)美(mei)國UTC研(yan)制的城(cheng)市客車用燃料(liao)電池(chi)發動機的系統(tong)壽命(ming)已在道(dao)路試驗條件下超過(guo)5000小(xiao)時。

　　據了解，為加速中國燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)發展而成(cheng)立的(de)中國燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)創(chuang)新戰略聯(lian)盟，其目(mu)的(de)在于緊密結合(he)國家“十二五”規劃和燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)產業(ye)發展的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)需求，通過開展合(he)作攻關、自(zi)主技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)創(chuang)新，力爭早日(ri)攻克(ke)燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)的(de)關鍵核心及(ji)瓶頸技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，解決我國燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)工程(cheng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和產業(ye)化難題，加快我國燃(ran)料(liao)(liao)電池(chi)汽車(che)產業(ye)化進程(cheng)。