離我們還有多遠 氫燃料電池車

在環保的巨大壓力下，現在很多國家都推廣低排放或零排放的環保型汽車。目前的情況是蓄電池電動車叫的最歡，但是，由於蓄電池本身無法克服的技術瓶頸（能量密度低，不能在幾分鐘內完成快速充電），它不能成為傳統汽車100%的替代者。各種環保車中，很多人更看好氫燃料電池動力車的未來。

本田Clarity Fuel Cell

豐田Mirai

燃料電池是什麼東西？燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。從外表上看它有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能「儲電」而是一個「發電廠」。氫燃料電池是使用氫做燃料，其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧（從空氣中獲得）分別供給陰極和陽極，氫通過陰極向外擴散和電解質發生反應後，放出電子通過外部的負載到達陽極，從而在外電路中產生電流。氫燃料電池車利用燃料電池發出的電，經逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經傳動系統、驅動橋等帶動車輪轉動，就可使車輛在路上行駛。

與傳統汽車相比，燃料電池車能量轉化效率高達60~80%，比內燃機效率高1.5～2倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出，這就是氫燃料電池汽車零排放的由來。

從燃料電池汽車發展狀況來看，日本、韓國和歐美等主要汽車公司大都已經完成了燃料電池汽車的基本性能開發，解決了很多關鍵技術問題，其性能、可靠性、壽命和環境適應性等方面均基本達到了傳統汽車的水平。從2006年到2014年，國外一流燃料電池系統的平均成本從124美元／千瓦降低到了55美元／千瓦，距離美國能源部制定的2020年目標只有12%的差距，這預示著燃料電池系統低成本大規模生產在未來幾年有望實現。隨著燃料電池技術的發展，目前最好的燃料電池壽命已經達到了5000小時，對於很多家庭車來說幾乎是全使用壽命了。

正是在這種背景下，量產的燃料電池車陸續問世，繼燃料電池商用車後燃料電池家用車也開始商品化，不久前本田剛剛發布了Clarity Fuel Cell燃料電池車，這是繼2014年12月豐田Mirai後又一款量產型燃料電池家用車。

豐田Mirai問世時它的便利性可以說是完爆採用蓄電池的電動車，其續航里程為650公里（日本JC08燃油模式下），單次加滿燃料的時間為3分鐘，百公里加速時間為10秒，從使用便利性到性能都和普通動力家庭車無異。這款車目前累積的訂單已經排到了2020年，豐田公司今年計劃生產Mirai 3000輛，2020年年產量達到3萬輛。而本田Clarity Fuel Cell於今年3月10日在日本開始租售，其續航里程達到了750公里。

氫燃料電池車聽上去這麼好，很多國家也很關注，但是最重視它的還是日本。按照日本政府的發展規劃，2030年日本乘用車中10%是燃料電池車，對於燃料電池家庭車的補貼也非常可觀。以豐田Mirai為例，日本市場售價為723.6萬日元（約37.8萬元人民幣），日本政府補貼後實際價格為520萬日元（約27.1萬元人民幣）。

日本燃料電池家庭車目前的情況和二十年前豐田第一代普銳斯混合動力車問世時有些相近，當時世界也是觀望豐田混動車的具體表現。在消費者體會到它帶來的好處後它普及的步伐也就開始了，如今豐田混動車全世界銷量超過了1000萬輛，超過了同時期其它廠商混動車的總和。 對於氫燃料電池車，日本以及歐美汽車廠商預計2020年開始燃料電池家庭車開始進入普及階段，中國的自主車企是否能同步？

中國燃料電池車的起步並不晚，但是技術水平和世界一流水平有差距，首先是功率密度和壽命上，功率密度小直接影響到了動力系統小型化，國內相關企業的燃料電池的壽命在3000小時左右，而國際一流水準是5000小時，差距明顯。 同時，燃料電池關鍵材料和部件基礎也比較薄弱，比如燃料電池用的電催化劑、質子交換膜等關鍵材料的開發還停留在實驗室階段……這些嚴重影響到我國車用燃料電池堆技術的開發進程。除此之外，還有氫氣存儲問題。

雖然有差距，但是根據國家已發布的科技於產業發展戰略，氫燃料電池車離普通消費者也並不是一個很遙遠的將來時；按照此規劃，2020年我國突破關鍵材料、核心部件以及系統集成等關鍵技術，實現氫能與氫燃料電池技術規模化示範運行，示範車輛達到1萬輛。2025年實現氫能及氫燃料電池技術的推廣和應用，此時期望我國行駛的氫燃料電池車規模達到12萬輛的規模（2萬輛商用車，10萬輛乘用車）。2030年實現氫能及氫燃料電池汽車的大規模推廣應用，屆時中國公路上行駛的氫燃料電池車將超過百萬輛。

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