氢燃料电池电动车 何时才能实现

 在环保的巨大压力下，现在很多国家都推广低排放或零排放的环保型汽车。目前的情况是蓄电池电动车叫的最欢，但是，由于蓄电池本身无法克服的技术瓶颈(能量密度低，不能在几分钟内完成快速充电)，它不能成为传统汽车100%的替代者。各种环保车中，很多人更看好氢燃料电池动力车的未来。

 

 

本田Clarity Fuel Cell

 

 

丰田Mirai

燃料电池是什么东西?燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。从外表上看它有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。氢燃料电池是使用氢做燃料，其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧(从空气中获得)分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极，从而在外电路中产生电流。氢燃料电池车利用燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶。

与传统汽车相比，燃料电池车能量转化效率高达60~80%，比内燃机效率高1.5～2倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出，这就是氢燃料电池汽车零排放的由来。

 

 

从燃料电池汽车发展状况来看，日本、韩国和欧美等主要汽车公司大都已经完成了燃料电池汽车的基本性能开发，解决了很多关键技术问题，其性能、可靠性、寿命和环境适应性等方面均基本达到了传统汽车的水平。从2006年到2014年，国外一流燃料电池系统的平均成本从124美元/千瓦降低到了55美元/千瓦，距离美国能源部制定的2020年目标只有12%的差距，这预示着燃料电池系统低成本大规模生产在未来几年有望实现。随着燃料电池技术的发展，目前最好的燃料电池寿命已经达到了5000小时，对于很多家庭车来说几乎是全使用寿命了。

正是在这种背景下，量产的燃料电池车陆续问世，继燃料电池商用车后燃料电池家用车也开始商品化，不久前本田刚刚发布了Clarity Fuel Cell燃料电池车，这是继2014年12月丰田Mirai后又一款量产型燃料电池家用车。

丰田Mirai问世时它的便利性可以说是完爆采用蓄电池的电动车，其续航里程为650公里(日本JC08燃油模式下)，单次加满燃料的时间为3分钟，百公里加速时间为10秒，从使用便利性到性能都和普通动力家庭车无异。这款车目前累积的订单已经排到了2020年，丰田公司今年计划生产Mirai3000辆，2020年年产量达到3万辆。而本田Clarity Fuel Cell于今年3月10日在日本开始租售，其续航里程达到了750公里。

 

 

氢燃料电池车听上去这么好，很多国家也很关注，但是最重视它的还是日本。按照日本政府的发展规划，2030年日本乘用车中10%是燃料电池车，对于燃料电池家庭车的补贴也非常可观。以丰田Mirai为例，日本市场售价为723.6万日元(约37.8万元人民币)，日本政府补贴后实际价格为520万日元(约27.1万元人民币)。

 

 

日本燃料电池家庭车目前的情况和二十年前丰田第一代普锐斯混合动力车问世时有些相近，当时世界也是观望丰田混动车的具体表现。在消费者体会到它带来的好处后它普及的步伐也就开始了，如今丰田混动车全世界销量超过了1000万辆，超过了同时期其它厂商混动车的总和。对于氢燃料电池车，日本以及欧美汽车厂商预计2020年开始燃料电池家庭车开始进入普及阶段，中国的自主车企是否能同步?

 

 

中国燃料电池车的起步并不晚，但是技术水平和世界一流水平有差距，首先是功率密度和寿命上，功率密度小直接影响到了动力系统小型化，国内相关企业的燃料电池的寿命在3000小时左右，而国际一流水准是5000小时，差距明显。同时，燃料电池关键材料和部件基础也比较薄弱，比如燃料电池用的电催化剂、质子交换膜等关键材料的开发还停留在实验室阶段……这些严重影响到我国车用燃料电池堆技术的开发进程。除此之外，还有氢气存储问题。

 

 

虽然有差距，但是根据国家已发布的科技于产业发展战略，氢燃料电池车离普通消费者也并不是一个很遥远的将来时;按照此规划，2020年我国突破关键材料、核心部件以及系统集成等关键技术，实现氢能与氢燃料电池技术规模化示范运行，示范车辆达到1万辆。2025年实现氢能及氢燃料电池技术的推广和应用，此时期望我国行驶的氢燃料电池车规模达到12万辆的规模(2万辆商用车，10万辆乘用车)。2030年实现氢能及氢燃料电池汽车的大规模推广应用，届时中国公路上行驶的氢燃料电池车将超过百万辆。