燃料電池車迎來發(fā)展的這一新機遇

燃料電池車迎來發(fā)展的這一新機遇

最早是在2015年初的美國拉斯維加斯消費電子展(CES)上，當時，豐田汽車攜量產(chǎn)的Mirai亮相，并宣布將免費共享自己在燃料電池領域的5 680項專利，以及和美國地方政府合作投資建設加氫站。這是由于燃料電池車正處于市場開發(fā)階段，規(guī)模小、成本高，加上加氫站建設數(shù)量有限，很多想在這一領域發(fā)展的企業(yè)往往敗在前期研發(fā)階段，但對豐田而言，顯然已經(jīng)邁過了這第一道坎，擺在它面前的最大障礙已經(jīng)不是燃料電池車的生產(chǎn)商們，或者生產(chǎn)純電動車的同行，而是占據(jù)乘用車龐大市場的內燃機汽車制造商。開放專利可以幫助燃料電池汽車或者純電動車的同行，才有可能把燃料電池車市場做大。當然，豐田的技術也不會白白轉讓，這能讓豐田在未來成為行業(yè)標準的制定者。當愈來愈多的人進入這一領域以后，成本才能隨之下降，加氫站的建設才能提速，整個燃料電池車產(chǎn)業(yè)將隨之開啟。

豐田聲稱解決了氫的儲運問題，它選擇公開的專利中關于氫制備和儲運的技術為“永久共享”。豐田希望各國政府也都能像日本政府那樣，加入氫基礎建設的熱潮中來。日本擁有世界上最龐大的氫基礎建設計劃。日本政府還承諾通過各種政策鼓勵加氫站的建立。目前，在日本，建設一座中規(guī)模的燃料電池車加氫站的成本約為4.5億日元，為緩解建設加氫站所需的巨額建設成本，日本政府設立了“氫氣供給設備整備事業(yè)費輔助金”制度，政府現(xiàn)在給每個加氫站補貼2.5億日元。并考慮將政策松綁，允許企業(yè)使用價格更為低廉的金屬儲氫罐。按照這樣計算，每座加氫站的建設成本僅為2億～2.5億日元。

不僅日本車企都開始發(fā)力研發(fā)推廣燃料電池車，德國車企寶馬、奔馳、大眾也紛紛著手布局燃料電池車，以分享這一巨大的市場蛋糕。2015年4月20日，上海國際汽車工業(yè)展覽會上的幾款燃料電池汽車，除豐田MIRAI外，奔馳F 015 Luxury in Motion、大眾全新高爾夫Variant HyMotion等也出盡了風頭。

2015年7月，寶馬官方對外發(fā)布了一組基于現(xiàn)款i8打造的i8燃料電池試裝車型，最大續(xù)航里程可達483 km。而且，早在2013年寶馬就與豐田合作推進氫燃料電池發(fā)展，寶馬將在2020年左右推出第一款量產(chǎn)燃料電池車。

戴姆勒-奔馳和國際知名的能源公司殼牌、道達爾等已經(jīng)達成聯(lián)盟，計劃于2023年前在德國境內建設400個加氫站。德國政府也在對儲能技術的發(fā)展投入大量資金，同時促進可再生能源的順利入網(wǎng)。梅賽德斯-奔馳官方還確認將于2017年推出首款氫燃料電池動力量產(chǎn)車，或命名為GLC F-Cell。該款車型的尺寸與奔馳GLC SUV車型相當，續(xù)航里程可達 250～300英里(約402～483公里)。奔馳燃料電池車主要競爭對手為豐田Mirai、本田Clarity及寶馬2020年推出的首款燃料電池車。梅賽德斯-奔馳在第44屆東京國際車展上推出歐洲廠家最初的燃料電池概念車“Vision Tokyo”。

大眾集團雖然目前并沒有正式公布量產(chǎn)燃料電池車的具體時間，但是早在2014年底的洛杉磯車展上，大眾集團就發(fā)布過3款搭載大眾自主研發(fā)的第四代燃料電池組的燃料電池車 (分別是奧迪h-tronquattro、高 爾 夫Sportwagen-HyMotion、帕薩特HyMotion)。該第四代燃料電池組采用的是100千瓦低溫質子交換膜燃料電池，由大眾集團研究院研發(fā)完成。目前大眾集團正在積極研發(fā)第五代燃料電池技術。2016年1月，大眾集團又花費8 000萬美元購買巴拉德動力系統(tǒng)(加拿大氫燃料電池供應商)的燃料電池專利，并將其與巴拉德動力系統(tǒng)的燃料電池外包服務合同延長兩年至2019年3月。

此外，2015年12月，美國能源部發(fā)布了一份關于氫能源和燃料電池項目的進展報告，其認為2015年是一個具有里程碑意義的一年，主要的發(fā)展為：將H-Prize(一項對于氫能源研究的獎勵項目)中價值一百萬美元的氫氣補充技術投入使用；建立全球首支燃料電池機場地勤車隊；進一步發(fā)展了公私合作項目H2USA，由國家級實驗室指導，在全美建設氫能源基礎設施和保證氫能源有效使用的相關零件等。而且在2015年秋天，美國能源部還首次設立了國家燃料電池日。

美國USHybrid公司宣布其燃料電池客車實車運行已突破2萬小時，且保持零故障運行。戴姆勒公司和通用汽車公司都有燃料電池汽車量產(chǎn)計劃。

通用最初開啟燃料電池動力項目在2007年，對119輛燃料電池車進行了路試。后來到2012年時，通用與美國陸軍合力在夏威夷打造了世界上最大的軍用燃料電池車隊。起初車隊中只有6輛燃料電池汽車，后來在2015年11月開始了一項與陸軍坦克與自動車輛研發(fā)工程中心(United States Army Tank Automotive Research，Development and Engineering Center，TARDEC)實驗室合作的項目，對搭載了燃料電池的雪佛蘭Colorado皮卡進行為期一年的極限測試。雖然此項測試還未完成，軍方的工程師和專家們對于燃料電池可以應用于作戰(zhàn)車輛的潛在能力非常看好，尤其是燃料電池車只產(chǎn)生二氧化碳的特點在某些特殊條件下非常有幫助。通用另一個比較大的動作是與本田的合作。2013年，通用宣布與本田共同開發(fā)下一代燃料電池車以及氫燃料儲存技術，并預計在2020年研制出具有商業(yè)可行性的燃料電池。而且在2016年初計劃與本田合作建設燃料電池廠，新工廠最晚在2025年可以大規(guī)模生產(chǎn)燃料電池，該工廠將降低燃料電池的成本。兩家公司會各自開發(fā)燃料電池汽車。雙方之所以合作開發(fā)燃料電池汽車技術，除了希望可以通過生產(chǎn)大眾型商用燃料電池汽車獲得利潤，主要是因為投資巨大，就算是世界最頂尖的汽車商也無法獨立承擔，強強聯(lián)合有助于降低燃料電池汽車的開發(fā)和生產(chǎn)成本。

在我國，燃料電池汽車發(fā)展正處于初級階段，中國的燃料電池車還有很長的路要走。根據(jù)科技部于2015年2月公布的《國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項實施方案（征求意見稿）》，燃料電池汽車有望在2020年實現(xiàn)如下目標：技術取得突破，達到產(chǎn)業(yè)化要求，實現(xiàn)千輛級市場規(guī)模。

目前，上汽的榮威950FuelCell插電式燃料電池車無疑是亮點，新車基于榮威950進行打造，搭載有動力蓄電池和氫燃料電池雙動力源系統(tǒng)。插電式燃料電池車是上汽自主開發(fā)出的國內第四代采用榮威950車型平臺、集成中等容量動力蓄電池和小型加壓燃料電池系統(tǒng)并配備可插電技術的燃料電池車。整車續(xù)駛里程以燃料電池為主，加以利用蓄電池能量。系統(tǒng)還配備了On-board蓄電池充電器，可以利用市網(wǎng)給動力蓄電池充電。插電式燃料電池驅動是新能源汽車的一種新思路。

當然，與國外相比，中國車企在燃料電池系統(tǒng)的可靠性、耐久性方面仍有巨大差距；國內燃料電池系統(tǒng)的低溫啟動問題仍然存在，環(huán)境適應性差；而且國內車企的供氫系統(tǒng)核心零部件依賴進口，70 MPa供氫系統(tǒng)國內沒有法規(guī)支持，而國外已經(jīng)廣泛采用；此外，國內燃料電池系統(tǒng)零部件缺失，如氫氣循環(huán)泵、空氣壓縮機、大功率直流電源變換器等零部件沒有成熟可靠的零部件供應商，而國外豐田已經(jīng)具備完整的零部件供應鏈體系，成本得到了很好的控制。也正因為如此，燃料電池車在我國的發(fā)展才大有潛力可挖。

總之，通過使用新能源汽車達到節(jié)能和擺脫傳統(tǒng)化石燃料這一目的，是全世界各國政府的共識。而具體采用那一種車型，則需要綜合考慮當?shù)氐能囕v研發(fā)技術水平、社會需要、能源供應狀況、工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)以及社會基礎設施的狀況，才能作出適合本地特色的決斷。燃料電池車若想健康發(fā)展，機遇永遠與挑戰(zhàn)共存。