氢燃料电池车的现状与发展趋势研究

【摘要】对于汽车工业而言，目前形成的普遍共识是发展燃料电池汽车。其所具备的环保、高效、燃料多样化和能源可持续性等特点，被看做是缓解全球气候问题和能源供应短缺问题的关键。然而，就目前而言，燃料电池汽车还缺少相应的配套设施，开发维护的费用也比较昂贵，因此其还不能进行大规模的商业推广。本文从全球行业现状入手，探讨燃料电池汽车的优缺点，并预测其未来的发展方向。

【关键词】氢燃料电池车；研究现状；发展趋势

如今，随着可采量的日益减少，作为燃料的石油、煤和天然气的价格逐步上调，全球各个国家都在追求新能源的开发与使用，以降低对化石燃料的依赖性。在当前所使用的新能源中，氢能源的稳定性要比太阳能和风能更加稳定，获得的途径也更多，而且其对环境的影响也微乎其微，因此世界各国都加大了在氢能源领域的研究。一份调查数据显示，发达的工业化国家在2004年到2008年这四年间，对氢能源的投入每年都要增加20.5%，期间也出现了不少可喜的成果，工业领域的突破性进展似乎就在眼前。因此，氢能源很可能在接下来的历史长河中成为人类的主要能源。

目前，汽车使用氢能源有两种方法，第一是汽车的发动机使用氢做内燃机的燃料，第二是利用质子交换的原理制作氢能源的燃料电池发动机。这些年以来，随着科技发展，氢燃料内燃机车和氢燃料电车都取得了长足的进步，成为全球汽车行业重点关注的领域，并成为下个汽车革命时代的强大引擎。

一、氢燃料电池车的研究概况

利用逆转水电解过程，从氢气和氧气中获得电能，从而制作燃料电池，这一伟大发现是由William Robent Grove爵士在1839年完成的。但是，由于在自然界中不能直接得到氢气，导致燃料电池的研究进步缓慢。到了上个世纪60年代，随着宇航科技的发展，人们才将目光重新转向燃料电池技术。另一方面，世界各国对环境保护的日益重视，也催生了燃料电池技术研究的热潮。

（一）国外氢燃料电池汽车的现状

来自2003年6月的一项统计显示，目前已经有90多种车型的燃料电池汽车，分属全世界20多家汽车公司。在目前推出的燃料电池汽车中，最引人瞩目的是压缩氢气，因为这种车型的燃料供给在技术上是十分容易办到的。由于这种车型在技术上比较成熟，无论是最大行驶里程、最高时速、燃料成本还是储存，都有可喜的进步，所以，人们普遍看好燃料电池汽车的前景。眼下，在日本、韩国和美国等国家都把开发大型燃料电池当成重点科研项目，各大企业也在该项技术的研发中投入巨资，取得了不错的效果，这些都为燃料电池将来取代传统内燃机和发电机在汽车工业中的地位打下了坚实的基础。

（二）国内氢燃料电池车的发展历程

我国从1958年开始展开对燃料电池的研究，经过50年不断努力，目前已经有了一支具备齐全学科专业的研发队伍。特别是对PEMFC（质子交换膜燃料电池）的研究，已经渐渐赶上发达国家。2006年6月9日至12日，在法国巴黎举办的第八届必比登清洁能源汽车挑战赛上，由上海研发的燃料电池轿车"超越3号"，完成了所有比赛项目，成绩也十分优秀。对此，国际技术委员会（ITC）成员、法国汽车协会主席多奥先生在致辞中表达了对这项成果的赞美。他说，燃料电池汽车一直在氢经济的争论中取得进步，特别是中国上海的燃料电池汽车技术，完全是靠自己的力量完成，其技术水平已经与先进国家的燃料电池汽车技术并驾齐驱。

因为传统汽车工业落后与世界发达国家，所以我们赶超世界汽车工业先进水平的唯一途径就是发展燃料电池汽车。当下，各国汽车企业都在争夺燃料电池汽车的技术高地和市场份额，我们要趁着这方面研究还没有被落下的时候，尽快启动燃料电池汽车的市场化推广。目前，无论是从技术层面还是实用性层面，我们国家都在绿色环保能源汽车方面做出了大量的支持工作。但是，要想燃料电池完成市场化，让老百姓用上真正的环保能源，还要在基础设施建设和税收政策等方面做出更大的努力，在这方面可以借鉴世界发达国家的一些有效措施。创新是一个企业赖以生存的发展动力，我们应该抓住PEMFC电动汽车这一技术契机，不断加强其发动机和装车工艺的研发。对我国来说，推广PEMFC发电系统离不开大批量制取氢气实用化技术的发展，利用剩余水电制氢和生物质能制氢是重点突破口。燃料电池技术目前在我国的研究已经取得不错的成绩，我们要利用好这样一个机会，加大对燃料电池技术的科研投入和各种政策支持，整取早日让中国的汽车工业走向世界前列，为消费者提供更好的出行选择，从而为全面建设小康社会作出贡献

二、未来发展趋势分析

到目前为止，对于燃料电池汽车的发展和市场前景，世界范围内的各大研究机构和分析人士的看法不尽相同，有的人比较乐观积极，但也有人对此并不看好。专业人士认为，燃料电池汽车技术是当今的前沿技术，其市场化之路将受到自身技术发展程度和世界能源走势的影响，如果站在市场和用户的立场上，未来汽车售价和相关基础设施的普及程度将是影响其发展和普及的重要因素。根据推测，在相当一段时期内，燃料电池汽车的价格要比传统汽车高出30%，高昂的售价可能会影响到消费者的使用热情。所以，可以预见的是，在未来10到15年，燃料电池汽车会在那些发达国家和人口密集地区率先流行开来。而在未来20-25年，会继续向中国、东南亚和南亚等其他一些国家和地区蔓延。

2013 年 1 月，宝马与丰田联盟，丰田将为宝马提供动力系统和氢气存储技术，而宝马则将应用该技术计划 2020 年分别推出采用双方共同开发成果的燃料电池车。这个三方合作协议，主要目的是联手打造一套共同的氢燃料电池系统，期望能够在 2017 年推出全球第一辆价格合理、一般民众负担得起的氢燃料电池车。英国首辆氢燃料电池车将于 2015年上路，至 2030 年会有 150 万辆氢燃料 电 池 车 上 路 ，德国和韩国也都在积极发展燃料电池汽车和基础设施，尽管事实上燃料电池车比传统能源车要昂贵，但是巴拉德电力系统公司专家表示，随着技术的进步，价格终究会下降，发展氢燃料电池汽车具有十分重要的现实意义，是大势所趋。但是，氢燃料电池车要想实现快速的突破与发展，并且成为购车一族的重要选择之一，显然还有很长的道路要走，需要国家提供更多的政策引导与政策支持。因此，我国政府要想在氢燃料电池车行业占有一席之地，就需要加大科研投入和政策支持力度，与西方发达国家相比不能输在起跑线上，这样方能促进我国氢燃料电池车行业的健康、可持续发展。

三、结语

燃料电池技术将取代内燃机技术，成为未来汽车发展的主流趋势，这看法已被汽车业界所普遍接受。但是由于受到各种因素的制约，燃料电池汽车技术在相当长的一段时期内还不具备大规模市场推广的条件。乐观点说，即使在15年之后，以纯氢为燃料的燃料电池汽车可以在一定程度上实现商业化生产，那么这也是一种高成本的商业化推广，人们很可能不愿意在日常生活中花费高昂的费用去购买一辆技术还没有达到完全成熟额汽车。所以，燃料电池汽车的进一步发展还需要等待科技和政策的双重进步。

参考文献

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