燃料電池和燃料電池車發(fā)展歷程及技術現(xiàn)狀

    “氫燃料電池車作為汽車未來發(fā)展的終極目標是毫無爭議的，只是時間問題?！边@樣的觀點得到了上海攀業(yè)氫能源科技有限公司總經理田丙倫和上海新源動力有限公司總經理的一致認可。     “我預計中小型燃料電池車5年內就能實現(xiàn)大規(guī)模產業(yè)化。”田丙倫認為，目前國內叉車的保有量在100萬輛左右，預計年增長10%左右。目前這些車中電動車占到了20%，而在歐美，電動叉車的比例高達60%～70%，甚至更高。與此相同的還有游覽觀光車。據悉，目前這些電動車用的都是鉛酸電池，與之相比，燃料電池的優(yōu)勢十分明顯，有逐步替代鉛酸電池的可能。田丙倫認為，從整個生命周期來講，與鉛酸電池相比，氫燃料電池車不僅環(huán)保上有優(yōu)勢，節(jié)能也很明顯，使用成本也不高，隨著社會越來越注重節(jié)能環(huán)保，市場接受程度肯定會越來越高。     雖然目前車企都在一窩蜂造電動車，但是胡軍認為，無論續(xù)駛里程、能源清潔性，氫燃料電池車最終會占很大比重。據了解，續(xù)駛里程越長，燃料電池優(yōu)勢越明顯。業(yè)內認為，燃油汽車可隨時加油，加一次油一般可行駛約400公里；目前使用鋰離子電池的普通轎車一次充電能跑160公里就很不錯了；而好的燃料電池汽車加一次氫可以跑600多公里。     對于業(yè)內關注的氫燃料電池車的安全問題，胡軍和田丙倫都認為，與傳統(tǒng)車比，氫燃料電池車不見得更危險。田丙倫認為，與鋰電池車相比，氫燃料車也不見得不安全，“氫氣輕，散得快，不易與空氣混合?！?    目前業(yè)內對電動車的安全性仍抱有懷疑。胡軍介紹，氫燃料電池車內有很多傳感器，氫一泄露，主控器就能收到“警報”，安全可得到控制。     雖然現(xiàn)在每次接到的訂單都只有5輛、10輛，但田丙倫相信，兩三年后，氫燃料電池觀光車、叉車肯定會有批量的訂單出現(xiàn)，“現(xiàn)在印尼等國采購幾百輛氫燃料電池車的已經很多了?！?    胡軍預計全球2015年就會小批量生產氫燃料電池車，中國應該也是這樣，預計產量會在1000輛左右。而到2030～2040年時，氫燃料電池車會全面開花。   

氫燃料電池車長期以來都持續(xù)被世界各地專家學者和汽車企業(yè)認定為新能源汽車的最終形態(tài)。對于氫燃料電池的研發(fā)工作其實早在上世紀就已經陸續(xù)開展，各大車企也在致力于氫燃料電池技術的儲備工作。然而，雖然氫燃料電池車的原理早就寫入了中學化學課本，但即便是在新能源技術和產業(yè)飛速發(fā)展的今天，氫燃料電池車及氫產業(yè)鏈的小規(guī)模量產化和商業(yè)化還僅限于日本、美國等少數(shù)國家地區(qū)，其余多地還處于試點運營狀態(tài)，成本也居高不下，未能真正推廣開來。

在新能源車領域當中，主流的四種類型包括混合動力電動汽車(HEV)、純電動汽車(BEV，包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FCEV)、其他新能源(如超級電容器、飛輪等高效儲能器)汽車。而關于這幾種不同形式的新能源車，在網絡上也在持續(xù)不斷地進行著究竟孰優(yōu)孰劣的爭論。對于這一問題，豐田給出了他們的答案——不同地區(qū)市場有著不同的地域特色，四種新能源形式都會找到歸屬。

舉例來說，在北歐地區(qū)，發(fā)達的風力發(fā)電帶來的清潔電力能夠支撐混合動力或純電動車的充電需求；而在石油資源富足的中東地區(qū)，普通混合動力可能在拿捏成本和資源的平衡后顯得更有意義；在政策倡導電動化新能源的中國大陸地區(qū)，混合動力、純電動和氫燃料電池可能將一同成為著重發(fā)展的方向。

在四種新能源形式中，氫燃料電池車被許多業(yè)內人士公認為最環(huán)保且最理想的一種形式，但目前它也是四種形式中相對最不成熟的，距離真正普及到消費者日常使用還需一些時日。

氫燃料電池（Hydrogen Fuel Cell）是將氫氣和氧氣的化學能經過電化學反應直接轉換為電能的發(fā)電裝置，它并不是什么遙不可及的高深事物，因為其工作原理早就被寫入了高中化學課本，并“困擾”著一代又一代學子。而在近年來的新能源汽車領域中，氫燃料電池扮演的角色正在逐漸重要起來。

現(xiàn)階段來說，氫燃料電池車除了與傳統(tǒng)純電動車同樣是“0碳排放（此處忽略電能和氫氣生產過程的碳排放）”外，還有著幾大明顯優(yōu)勢——氫氣相較于電能更易儲存、更易運輸，且充填效率與傳統(tǒng)汽油車相近，遠優(yōu)于電動車充電，并且單次充填燃料后的續(xù)航里程也明顯大于純電動車。因此，越來越多的車企加入到了氫燃料電池車的研發(fā)當中，其中走在前列的都是來自亞洲的企業(yè)——豐田、本田、現(xiàn)代，他們生產的氫燃料電池車已經量產，并投放到了世界多地市場。

然而就現(xiàn)階段而言，以純電動為主的新能源汽車遭人詬病的一大原因之一就是電力本身不夠“清潔”，而這主要是由于各地電力系統(tǒng)依賴火力發(fā)電造成的。其實，氫燃料電池車也同樣面臨著這種“源頭不干凈”的問題，那就是氫氣的制取。目前工業(yè)上主要依靠電解水的方式制取氫氣，而電解水所需的電能如果還是依靠傳統(tǒng)火電，那么它就和現(xiàn)階段的純電動車一樣，只是將實際的碳排放從人類聚集區(qū)轉移開了，而“0碳排放”也只是噱頭和空話。

文章來源：氫能源燃料電池電動汽車

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作為全球唯一一個將燃料電池商品化的汽車品牌，豐田公司近日宣布計劃將建造一個工廠用于生產氫燃料電池堆，以擴大其在零排放車輛上的使用，從而替代汽油車輛。

【豐田MIRAI】

據了解，該工廠將建在豐田市靠近豐田全球總部的Honsha工廠所在地，并在附近的Shimoyama工廠設立一條專用生產線，用以生產儲存車用高壓氮氣的容器。

豐田表示，計劃將該公司包括乘用車和巴士在內的燃料電池車年銷量由目前的3000輛提升至至少30000輛以替代燃油車的市場。

除此以外，在5月11日，中國國務院總理李克強考察了豐田汽車公司相關零部件工廠，豐田社長豐田章男前往迎接，就李克強頗感興趣的電動汽車（EV）等尖端技術進行介紹。值得關注的是，李克強考察豐田工廠最為重要的細節(jié)就是燃料電池車。據悉，工廠內展示了完全自動駕駛的EV樣車“e-Palette概念車”和燃料電池車“MIRAI”。

而在豐田稍早前發(fā)布的2017年財報中，其表達了對新技術的重視，表示將花費1兆800億日元用以在研發(fā)方面進行投資，其中35%用于自動駕駛技術和其他新技術，以應對未來嚴苛的市場挑戰(zhàn)。

編輯點評：對于豐田來講，混動車型以及燃料電池車一直是其十分重視的領域，相比較目前大多數(shù)車企正在開放的純電動車型，，豐田認為燃料電池車的前景更加美好，這也是其一直在致力研發(fā)的方向。不過對于普通用戶來講，氫燃料電池車的造價和安全性還有待商榷，目前市場上更適合的還是純電動車型。