今年出臺的《中國製造2025》規劃綱要，國家明確提出將新能源汽車作為重點發展領域，未來國家將繼續支援電動汽車、燃料電池汽車的發展。其中，燃料電池汽車的戰略目標包括三個階段，第一是在關鍵材料零部件方面逐步實現中國產化;第二是燃料電池和電堆整車效能逐步提升;第三方面是要實現燃料電池汽車的執行規模進一步擴大，達到1000輛的執行規模。到2025年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，燃料電池汽車實現區域小規模執行。

燃料電池汽車也是電動汽車，可以在五分鐘內給電池灌滿燃料，而不是等上幾個小時來充滿電，這就是燃料電池汽車相比純電動汽車的最大優勢。在目前純電動汽車遭遇充電慢、充電樁安放難、續航里程短等諸多問題的情況下，燃料電池汽車也被很多人看成另外一種替代傳統汽車的可能。只不過“電池”是氫氧混合燃料電池，和普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。

作為汽車大國，中國發展燃料電池汽車，無疑具備相當優勢。那麼，中國的燃料電池汽車的研發情況如何?有哪些因素制約其產業化、商業化之路呢?

世界性潮流勢不可擋

燃料電池汽車(fuel-cellvehicle，FCV)是一種用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車。與通常的電動汽車比較，其動力方面的不同在於FCV用的電力來自車載燃料電池裝置，電動汽車所用的電力來自由電網充電的蓄電池。因此，FCV的關鍵是燃料電池。燃料電池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。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被奇妙地生產出來。

清華大學汽車工程系裴普成教授坦言，燃料電池汽車是電動汽車的一種，燃料電池汽車的續駛里程是其他電動汽車所不能相比的，燃料電池功率密度明顯高於其他電池。

裴普成介紹，燃料電池有其自身的優勢：從安全性上看，氫氣比汽油還安全。舉例來說，為汽油汽車和使用氫氣燃料的汽車分別創造燃料洩露和著火條件，3秒時，汽油汽車下方漏油著火，而氫氣則是迅速衝高在汽車上方著火。一分半鐘，氫氣燃料汽車的火已經熄滅，而汽油車火勢正旺，最終只剩下車架。由此來看，氫氣用做汽車電池燃料更為安全。同時，國內外很多研究機構也都做過氫氣燃料電池的碰撞、泡水、跌落實驗，都沒有出現安全問題。氫氣的特點是非常輕，洩漏之後迅速上升，只要有良好通風，就不會發生危險。裴普成教授逗趣地說，其實過去家用煤爐中百分之五六十是氫氣。

從加氣模式上看，氫氣燃料電池也非常方便，只需要幾分鐘的時間就可以將氫氣加滿。因此在未來，燃料電池汽車可以像現在汽車加油一樣在加氣站新增燃料，這一點是普通電動車無法做到的。

“燃料電池用途廣泛，既可應用於軍事、空間、發電廠領域，也可應用於機動車、移動裝置、居民家庭等領域。早期，燃料電池發展焦點集中在軍事空間等專業應用以及千瓦級以上分散式發電上。而如今，電動車領域成為燃料電池應用的主要方向，市場已有多種採用燃料電池發電的自動車出現。近20多年來，燃料電池經歷了鹼性、磷酸、熔融碳酸鹽和固體氧化物等幾種型別的發展階段，其研究和應用正以極快的速度在發展。”裴普成說。

由於常規能源的日漸匱乏和排放標準的日益嚴苛，燃料電池汽車將有效降低對常規能源的依賴，並減少碳排放。目前，發展燃料電池汽車已經成為世界的一大潮流。

商業化前景廣闊

隨著環境問題和能源問題的日益突出，新能源汽車成為世界各大汽車廠商及研發機構的研究熱點，而在其中，燃料電池汽車以其高效率和近零排放的優勢被認為具有最廣闊的發展前景。

中國對燃料電池汽車的探索從很多年前就開始了。長期從事氫源燃料電池研究的中科院大連化物所，早在上個世紀90年代初期，就開始了對氫源質子交換膜燃料電池的研究。1996年底，這一研究得到國家科技部、中科院、國家自然基金委的經費支援，並在國家“九五”計劃中立項。2000年，大連化物所研發出第一臺質子交換膜燃料電池發動機，並與中科院電工所、二汽集團合作，組裝出了一臺燃料電池中巴車，於2001年進行了試執行。

美國、歐盟、日本和南韓都投入了大量資金和人力進行燃料電池車輛的研究，通用、福特、豐田、賓士等大公司都已經開發出燃料電池車並在公路上執行。

近年來，中國在燃料電池汽車方面的投入進一步加大，北京奧運會、上海世博會期間都有燃料電池轎車和大客車進行了示範執行。燃料電池汽車已然成為世界的寵兒。

中國工程院院士衣寶廉介紹，燃料電池汽車已經走過數個階段。第一階段，科研人員攻關解決燃料電池在汽車啟動後便很快衰減的問題。第二階段，科研人員主要解決燃料電池的可靠性、耐久性等問題。“現在，應該說已經進入了第三階段，主要是進一步降低成本和鉑(Pt)的用量，同時加強加氫站的建設，實現燃料電池車的商業化。”

當燃料電池汽車進入市場，我們首先要考慮的是，這種燃料電池汽車的成本如何?和傳統汽車相比有何優勢呢?

按照美國能源部的估算，如果量產50萬輛的燃料電池汽車，每臺汽車的燃料電池的成本接近40美元，其價格將會大大降低。如果使用者購買燃料電池汽車，按照100公里1公斤氫氣來估算，費用約為20元人民幣，比傳統汽車加油的費用要便宜。

2014年5月，日本經濟產業省釋出《氫燃料電池車普及促進策略》，將氫燃料、氫燃料電池車相關的國際技術標準引入日本國內，並將其作為國內氫燃料電池車行業標準。這說明在國家層面，日本已經在大力推進燃料電池汽車。

“今年，豐田的未來車已經宣佈實現了商業化，現在訂貨已經超過了1500輛。”衣寶廉指出，從國際上來看，燃料電池車現在正進入一個商業化的誘導期。

產業化必經之路

中國的燃料電池汽車何時能夠迎來大規模的產業化?

衣寶廉說，電動汽車的關鍵能源動力技術包括電池技術、電機技術、控制器技術。這3項技術是電動汽車所特有的技術，也是一直制約電動汽車大規模進入市場的關鍵因素。

“世界上第一輪燃料電池汽車研發高潮在2000年左右，當時，美國、歐洲和日本的各大汽車生產廠家，都在加緊開發燃料電池技術，企業界尤其是各大汽車生產廠家看到燃料電池巨大的市場潛力，紛紛投入巨資組成聯盟，進行燃料電池車的相關研究、試驗與生產。各大汽車公司，包括賓士、通用、豐田等都認為，到2004年燃料電池車將能夠批次生產，實現產業化。但顯然，燃料電池汽車的發展速度沒有當初人們想象的那麼樂觀。”衣寶廉說。

從產業界來看，在“十五、十一五規劃”燃料電池汽車全球產業化熱潮期間，中國汽車工業界並沒有在燃料電池汽車方面有明顯投入，進入“十二五規劃”後，在燃料電池汽車產業化趨於理性化的大背景下，上汽集團制定了燃料電池汽車發展的五年規劃，以新源動力為燃料電池電堆供應商，開始投入大量資金研發燃料電池汽車。

在國家層面上，中國早已意識到燃料電池汽車的先進性。科技部連續出臺了多個五年計劃，對電動汽車技術的研發，包括燃料電池汽車以及氫能技術的研發給予了專項經費的支援。“就中國的燃料電池研發技術來說，在前面三個五年科技計劃支援下，我們基本上掌握了零部件和平臺技術，但是我們在規模化、標準化、一致性方面還不夠。”清華大學教授李建秋說。

近年來，中國在燃料電池汽車的產業化道路上走出了重要的幾步。

2003年8月7日，一輛安裝燃料電池的桑塔納2000轎車在同濟大學校園內賓士，順利通過了科技部的驗收。這是中國第一輛燃料電池轎車樣車“超越一號”。

2004年10月，全部採用“863”專案承擔單位自主研發關鍵零部件的“超越二號”參加了在上海舉辦的第六屆必比登清潔能源汽車挑戰賽，以5項優秀成績征服國外汽車巨頭。

2006年6月11日，在法國巴黎舉行的第八屆必比登清潔能源汽車挑戰賽上，“超越三號”取得4個A的好成績，拔得頭籌，這標誌著中國燃料電池汽車技術躋身世界前列。

“燃料電池汽車是真正意義上的零排放。此外，它能夠有效利用工業廢氫。”上汽集團燃料電池整車專案總工程師指出，上汽集團一直貫徹國家能源戰略，瞄準汽車驅動電氣化趨勢，推動燃料電池汽車升級，“2014年，我們開發的榮威750燃料電池汽車參加了整個全國巡遊，跑了接近1萬公里，經受住了不同路況、氣候、海拔的考驗。”

李建秋指出，目前，在燃料電池汽車整車技術方面，我們仍然有三大關鍵技術需要攻克，“第一是純電驅動技術;第二是整車的結構安全整合技術;第三是車載的氫能源核燃料電池的技術。未來這個行業應當從材料到單體、發動機、整車形成相應的配合關係。”

中國工程院院士陳清泰指出，中國的汽車產業發展到今天，應該有能力支撐前沿技術投入，關鍵是政府和企業的戰略抉擇。需要指出的是，替代性技術的成長往往需要較長的過程，目前燃料電池汽車的研發至少已經歷了三四十年的時間，但是中國決不能抱機會主義的心態，必須加大關鍵技術的研發。

“如果我們國家的政策得當，未來5年內整個燃料電池汽車，包括客車和轎車這兩類，在電池耐久性、PT用量等方面應該會有明顯的突破。”李建秋表示，目前客車已經進入技術示範階段，2020年前後會進入大量的推廣階段。對於轎車來說，由於現在還需要技術攻關，預計到2020年進入大規模產業化建設，2025年前後進入大規模產業化生產階段。

新能源汽車行業的人對燃料電池大概都有所瞭解，燃料電池汽車在載重、續航、節能等方面比純電動汽車更勝一籌，氫燃料更是被譽為新能源汽車的終極目標，但燃料電池汽車的發展速度卻遠不及純電動汽車，不過最近這兩個月裡，燃料電池的曝光率卻超出了去年大半年水平，這讓電動汽車資源網筆者有些意外了。筆者查閱資料發現，最近有不少企業將目光瞄準了燃料電池領域，斥巨資佈局燃料電池業務，那今年會是燃料電池汽車開始起跑的一年嗎?

政策催生更多“吃螃蟹”的企業

據瞭解，目前國內用於示範的氫燃料電池汽車僅200餘輛，基本都是大巴，從企業申報的車型產品來看燃料電池商用車數量大過乘用車，主要是宇通客車、福田汽車、青年汽車等這幾家企業在做嘗試，研發生產燃料電池汽車產品，所以，燃料電池還處於探索階段。不過政策卻催生了更多企業涉足燃料電池領域。

去年12月29日四部委釋出的《關於調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》中明確指出燃料電池汽車補貼將不退坡，燃料電池乘用車20萬元/輛;輕型客車、貨車30萬元/輛;大中型客車、中重型貨車50萬元/輛。

多數地方燃料電池車補貼維持與國家補貼1：1的額度，同時還可能給予技術研發獎勵與配套設施扶持等鼓勵企業創新發展。

另外像《中國製造2025》、《節能與新能源汽車技術路線圖》與《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》這些檔案，總體上也指明瞭節能汽車、新能源汽車和智慧網聯汽車技術的發展方向和路徑，提出燃料電池企業產業化目標。

利好政策不僅是一顆定心丸更是一針興奮劑，敢於吃螃蟹的企業越來越多，大洋電機、駱駝股份、露笑科技、尤夫股份、富瑞特裝等紛紛涉足燃料電池領域，試圖贏在起跑線上。

燃料電池產業化的漫漫長路

造一輛電動汽車並不便宜，而燃料電池汽車的製造成本更高昂，所以對燃料電池的補貼普遍高出其他新能源汽車也是情有可原的，但如果只是追逐眼前和短期利益，顯然不足以讓企業冒這麼大的險，因為產品研發投入成本和安全風險很高，並且基礎設施也是一片空白，所以企業應該很清楚自己面臨著怎樣的處境。

根據目前一些企業的規劃來看，顯然也是步步為營，也結合了中國國情。1.目前中國燃料電池核心技術與歐美、日韓等國差距顯著，所以在核心技術的研發上，國內企業選擇與實力雄厚的國際企業進行合作，如大洋電機與巴拉德合作、富瑞特裝攜手PlugPower INC國際著名的燃料電池企業;2.以商用車為切入點，逐步實現燃料電池汽車的商業用途;3.簽訂的是長期協議，產品的研發推廣都有中長期規劃，企業目標的實現是一個步步推進的過程。如大洋電機與巴拉德簽署的《燃料電池模組組裝框架協議》，協議時間為5年、富瑞特裝擬2017年推廣500輛燃料電池物流車，2018年推廣3000輛，所以今年只是企業向燃料電池領域邁出的第一步。

燃料電池汽車發展的幾大限制因素簡單概括起來有：技術水平與歐美、日南韓家有巨大差距、基礎設施不完善、技術標準不健全、社會認知度不高等。這些問題既是客觀存在的事實，也由來已久，而國家的目標是在2020年實現燃料電池汽車產業化，距離2020年的到來也不過就三四年的時間，純電動汽車歷經多年的發展，也還有諸多問題待完善，所以燃料電池汽車產業要想用這短短的三四年時間就實現彎道超車的機率很小，除了企業的投入，也還需要政府給予更多支援。

隨著豐田首款量產型燃料電池汽車 Mirai 的上市，燃料電池汽車受到廣泛關注。

儘管燃料電池汽車的效能已經適於商業化生產，但是汽車產業仍然解決兩個關鍵問題：進一步降低汽車成本;開發氫燃料基礎設施。

市場研究公司 Navigant Research 在新發表的一份報告中預測，到 2024 年燃料電池汽車年銷量將超過 22.8 萬輛。Navigant Research 首席分析師 Lisa Jerram 說，“ 雖然汽車已經在市場上銷售，汽車廠商也在提高燃料電池汽車的價格競爭力，但建設燃料站需要鉅額投資。”

Navigant Research 在報告中稱，在基礎設施完善前，燃料電池汽車將仍然保持供應緊張的局面，產量維持在較低水平。為了推動燃料電池汽車基礎設施建設，汽車廠商也在積極尋找燃料零售和氫燃料供應方面的合作伙伴。

到2024年，燃料電池汽車也能大規模量產

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。燃料和空氣分別送進燃料電池，電被生產出來。它從外表上看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”。不過它需要電極和電解質以及氧化還原反應才能發電。

由大位元資訊收集整理(www.big-bit.com)

目前，新能源汽車已經成為世界汽車工業發展的一個趨勢，就中國而言，作為全球最大的汽車消費國，在各大汽車廠商和有關科研機構，各大高校協同努力下，新一代燃料電池技術的發展正如火如荼地進行著，就目前來看，主要的研究熱點集中在如何降低製造成本和提高汽車可靠性與耐久性上。就大局來看，燃料電池汽車技術發展的趨勢主要表現在以下幾點：

（１）燃料電池汽車中的動力源-燃料電池系統已經趨向整合化。目前來看，汽車燃料電池系統的研發已經呈現出了模組化和整合化的大趨勢。透過限定用在汽車上的每個燃料電池模組的功率等級，然後再將不同數量的燃料電池模組進行組合與整合，從而可以實現汽車執行的不同的實際工況對於燃料電池的需求，同時還能夠極大地降低燃料電池和汽車的生產製造成本，提高其使用壽命。

（2）燃料電池汽車逐步實現混動化。在初始的發展階段，燃料電池汽車的動力形式主要以純燃料電池驅動為主。隨著科技的不斷進步，以及研發投入的不斷增加，中國科研人員率先實現並採用了燃料電池和動力蓄電池結合實現混合驅動的技術方案。這種方案不僅可以極大地提升燃料電池汽車的動力效能以及經濟效能，同時還能不斷提高燃料電池以及燃料電池汽車的使用壽命以及對成本的有效控制，這種技術正逐步得到了國際同行以及業內人士的廣泛的認可與採納。

（3）車載能源載體氫氣化以及其來源的多樣化。隨著科技的不斷進步，制氫、儲氫技術研究的也在不斷深入，並已經取得了新的突破。透過對多種車載能源載體的綜合考慮，目前車載直接儲氫的技術方案已逐步成為主流，在製取過程中則普遍採用了多重來源以及多種途徑來實現。

（４）實現燃料電池汽車產業的聯盟化。在當今汽車製造行業，燃料電池技術通常是伴隨著自主研發的，但是目前來看，燃料電池汽車產業的發展正在逐步突破這種常規發展模式。汽車整車生產企業與燃料電池的生產廠家之間需要加強技術上的整合與合作。在未來的道路上，整車生產廠商與燃料電池的生產企業的合作共贏必將成為燃料電池汽車發展史上的一種及其重要的發展模式。

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過“電池”是氫氧混合燃料電池。和普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。相比之下，燃料電池車相對於純電動車就有了一些優勢：燃料的種類、來源更靈活多樣，還可以在數分鐘內完成燃料的補充，而不是花費幾十分鐘甚至數小時去給電動汽車充電。

當然，燃料汽車也會有一些劣勢：目前而言，它的商業化程序不比純電動車快；其次，電動汽車已經在道路上（和你家中）建立了充電基礎設施，但氫氣銷售點卻很少，相隔距離也很遠。這部分是由於缺少需求，還有就是建造成本高昂。普通的電動汽車充電站只需花數十萬美元來建造，特斯拉的超級充電站建造成本高達30 萬美元。但建造一個氫氣燃料站需要花費100 萬至200 萬美元，因為需要解決處理液態氫氣的問題。

目前，燃料電池的基本概況就如上文所述，那麼未來它的發展趨勢是什麼樣的？在我們國家，探索一個事物未來的發展前景，政府出臺的相關政策以及相關規劃肯定是不可能避開的一個重要參考。

中央發出的《“十三五”交通領域科技創新專項規劃》等規劃檔案紛紛將發展氫能和燃料電池技術列為重點任務,到2030年將在全國實現百萬臺燃料電池車的應用,建成1000座加氫站。表明政府將燃料電池路線視為新能源汽車領域的主要技術方向之一，而不是補充，也不是簡單的應予關注的新技術,這與以往相比是巨大不同。

上海市也釋出了《上海市燃料電池汽車發展規劃》，提出到2020年，聚集超過100家燃料電池汽車相關企業，燃料電池汽車全產業鏈年產值突破150億元；建設加氫站5-10座、乘用車示範區2個，執行規模達到3000輛，積極推動燃料電池公交、物流等車輛試點。規劃要求，設定燃料電池汽車商業運營示範區，開展公共交通、定製共享班車、分時租賃等運營示範；推動環上海加氫站走廊、嘉定、崇明、上海化工區、臨港等示範區域加氫站的規劃與建設；突破燃料電池電堆關鍵技術，開展催化劑、質子交換膜、膜電極、雙極板等核心技術研究，提高電堆產品的效能和壽命，降低成本。

再來看看世界上各主要的汽車大國的情況：美、日、歐盟等主要國家和地區將燃料電池汽車納入國家或地區戰略發展體系進行規劃，設立專項進行研發與示範推廣，並制定各種政策搶佔先機。如日本計劃到2020年普及約4萬輛燃料電池汽車，建設160座加氫站；德國計劃在2023年左右普及10萬輛，建設400座加氫站。目前全球燃料電池汽車已進入技術與市場示範階段，預計在2020年將全面進入商業化階段。

　總之，氫能和燃料電池技術是世界能源轉型和動力轉型的重大戰略方向。燃料電池汽車具有環保效能佳、轉化效率高、加註時間短、續航里程長等優勢，是未來汽車工業可持續化發展的重要方向，是應對全球能源短缺和環境汙染的重要戰略舉措。發展燃料電池汽車已成為全球汽車與能源產業轉型升級的重要突破口，是我們國家未來汽車發展的一個重點。燃料電池汽車不是電動汽車等新興車輛的補充，而是一個重要的未來汽車發展方向。