久久av免费电影,免费在线观看中文字幕,色婷婷狠狠18,久草新,久久亚洲久,毛片一级网站,国产精品视频一区二区三区综合

一、燃料電池概述

1.1 燃料電池的定義

燃料電池的定義及工作原理

燃料電池是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將氫氣與空氣（氧氣）的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換裝置。由于不經(jīng)過高溫燃燒過程，唯一的排放產(chǎn)物是水，沒有污染物排放；同時只要能保障氫氣的供給，燃料電池將會持續(xù)輸出電能。

其工作原理是H2在陽極催化劑作用下被氧化成H+和e-，H+通過質(zhì)子交換膜達(dá)到政正極，與O2在陰極反應(yīng)生成水，e-通過外電路達(dá)到陰極，連續(xù)不斷的反應(yīng)就產(chǎn)生了電流。燃料電池雖帶有“電池”二字，卻不是傳統(tǒng)意義上的儲能設(shè)備，而是一種發(fā)電設(shè)備，這是燃料電池與傳統(tǒng)電池最大的區(qū)別。

 燃料電池原理示意圖

燃料電池是理想的“內(nèi)燃機(jī)替代者”。氫氣是燃料電池主要燃料，從燃料安全性上看，氫氣無毒無害，反應(yīng)物為水，無毒無害，綠色清潔。氫氣密度小，高壓氫氣泄漏燃燒時形成向上火炬，不向周圍擴(kuò)散。因此氫氣安全性是高于天然氣和石油等化石燃料。從性能上看，燃料電池能量轉(zhuǎn)化效率為50-70%，功率密度約3kW/L，柴油機(jī)功率密度約1.3 kW/L，是理想的“內(nèi)燃機(jī)替代者”。燃料電池的能量密度可達(dá)500 Wh/kg，循環(huán)壽命4000次以上，性能優(yōu)于鋰電池。

1.2燃料電池的分類

燃料電池根據(jù)運(yùn)行機(jī)理不同可分為酸性燃料電池和堿性燃料電池。具體來說，根據(jù)電解質(zhì)的不同分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池等五大類。

其中堿性燃料電池最早成功開發(fā)，穩(wěn)定應(yīng)用于航天領(lǐng)域；磷酸燃料電池屬于第一代燃料電池，其技術(shù)最成熟、商業(yè)化程度最高，在美日廣泛應(yīng)用于大型電站；熔融鹽和固體氧化物燃料電池分別是第二、三代技術(shù)，多用于發(fā)電廠；質(zhì)子交換膜燃料電池應(yīng)用前景最廣闊，未來預(yù)計將成為汽車領(lǐng)域主流燃料電池技術(shù)。

各類燃料電池性能對比

質(zhì)子交換膜燃料電池得益于工作溫度低，并且體積小、發(fā)電單元模塊化，可靠性高，因此組裝和維修都很方便，目前研究和應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)TheFuel Cell Industry Review的統(tǒng)計，2014-2017年質(zhì)子交換膜電池出貨量一直遠(yuǎn)超其他類型的燃料電池， 2018年出貨量占比約57%。目前車用燃料電池也基本走質(zhì)子交換膜路線，因此本文針對燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的討論也圍繞燃料電池車及質(zhì)子交換膜電池展開。

2014-2018年按種類全球燃料電池出貨量（千組）

1.3 燃料電池的應(yīng)用領(lǐng)域

堿性燃料電池(AFC)是最早開發(fā)的燃料電池技術(shù)，在20世紀(jì)60年代就成功的應(yīng)用于航天飛行領(lǐng)域。磷酸型燃料電池(PAFC)也是第一代燃料電池技術(shù)，是目前最為成熟的應(yīng)用技術(shù)，已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用和批量生產(chǎn)。由于其成本太高，目前只能作為區(qū)域性電站來現(xiàn)場供電、供熱。熔融碳酸型燃料電池(MCFC)是第二代燃料電池技術(shù)，主要應(yīng)用于設(shè)備發(fā)電。固體氧化物燃料電池(SOFC)以其全固態(tài)結(jié)構(gòu)、更高的能量效率和對煤氣、天然氣、混合氣體等多種燃料氣體廣泛適應(yīng)性等突出特點(diǎn)，發(fā)展最快，應(yīng)用廣泛，成為第三代燃料電池。

目前正在開發(fā)的商用燃料電池還有質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。它具有較高的能量效率和能量密度，體積重量小，冷啟動時間短，運(yùn)行安全可靠。另外，由于使用的電解質(zhì)膜為固態(tài)，可避免電解質(zhì)腐蝕。燃料電池技術(shù)的研究與開發(fā)已取得了重大進(jìn)展,技術(shù)逐漸成熟,并在一定程度上實現(xiàn)了商業(yè)化。作為21世紀(jì)的高科技產(chǎn)品，燃料電池已應(yīng)用于汽車工業(yè)、能源發(fā)電、船舶工業(yè)、航空航天、家用電源等行業(yè),受到各國政府的重視。

2.燃料電池的相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)

2.1  國家政策

我國對燃料電池發(fā)展政策方面的支持由來已久。2015年5月國務(wù)院發(fā)布的《中國制造2025》，強(qiáng)調(diào)了要大力推動重點(diǎn)領(lǐng)域突破發(fā)展，燃料電池汽車屬于七大領(lǐng)域之一，繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展，并明確要求到2020年要生產(chǎn)1000輛左右的燃料電池汽車，并進(jìn)行示范運(yùn)行。在國內(nèi)多項政策扶持下，各研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極加大對燃料電池的研發(fā)。

日期	政策	政策內(nèi)容
2009年3月	《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》	中央財政對試點(diǎn)城市購置混合動力汽車、純電池動車和燃料電池汽車給予一次性定額補(bǔ)助。其中低排放、低能耗混合電動車：0.4萬元-42萬元不等的成本差價財政補(bǔ)貼；零排放純電動和燃料電池汽車：6萬元-60萬元不等的成本差價財政補(bǔ)貼。
2011年2月	《中華人民共和國船稅法》	純電池動車、燃料電池汽車和插電式混合動力汽車免征車船稅，其它混合動力汽車按照同類車輛使用稅額減半征稅。
2014年8月	《關(guān)于免征新能源汽車車輛購置稅的公告》	從2014年9月1日到2017年12月31日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。對免征的車輛購置的新能源汽車，由工信部、國家稅務(wù)總局通過發(fā)布《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》實施管理。
2014年11月	《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎勵的通知》	對符合國家技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵400萬元
2015年5月	《中國制造2025》	明確提出將新能源汽車作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，未來國家將繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車的發(fā)展。對燃料電池汽車的發(fā)展戰(zhàn)略，提出三個發(fā)展階段：第一是在關(guān)鍵材料零部件方面逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化；第二是燃料電池和電堆整車性能逐步提升；第三方面是要實現(xiàn)燃料電池汽車運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，達(dá)到1000輛的運(yùn)行規(guī)模，到2025年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。
2016年6月	國家發(fā)改委和國家能源局在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)文	提出15項重點(diǎn)創(chuàng)新任務(wù)，其中包括氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新。
2016年10月	《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書（2016）》	首次提出了我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線圖：到2020年，加氫站數(shù)量達(dá)到100座；燃料電池車輛達(dá)到10000輛；氫能軌道交通車輛達(dá)到50列；到2030年，加氫站數(shù)量達(dá)到1000座；燃料電池車輛保有量達(dá)到200萬輛；到2050年，加氫站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完成，燃料電池車輛保有量達(dá)到1000萬輛。
2018年2月	《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》	四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補(bǔ)貼政策的通知》，燃料電池補(bǔ)貼政策基本不變，力度不減。
2018年4月	《汽車動力蓄電池和氫燃料電池行業(yè)白名單暫行管理辦法》	在企業(yè)、生產(chǎn)條件、技術(shù)能力、產(chǎn)品、質(zhì)量保證能力等方面做出了明確的要求。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟將對企業(yè)愛名單實施動態(tài)管理，每3年對白名單內(nèi)企業(yè)進(jìn)行復(fù)評，白名單企業(yè)如有違規(guī)將被撤銷其白名單資格。
2019年1月	十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程	氫燃料電池汽車有望在2019年正式實施時“十城千輛”推廣計劃。

2.2. 地方政策

近年來，寧夏提出大力推進(jìn)節(jié)能減排，積極倡導(dǎo)清潔消費(fèi)，促進(jìn)能源傳統(tǒng)消費(fèi)方式向現(xiàn)代消費(fèi)方式轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化工業(yè)、交通、建筑節(jié)能和需求側(cè)管理，打造能源利用新模式，推動能源消費(fèi)革命。其中，《寧夏回族自治區(qū)能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃（修訂本）》明確提出，推進(jìn)分布式能源應(yīng)用。推廣新一代光伏、大功率高效風(fēng)電、生物質(zhì)能、氫能與燃料電池、智能電網(wǎng)、新型儲能裝置等技術(shù)，發(fā)展分布式新能源技術(shù)綜合應(yīng)用體，擴(kuò)大新能源利用范圍，提高新能源在能源消費(fèi)中的比重。

2.3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

燃料電池涉及的產(chǎn)業(yè)鏈比較長，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會也比較多，但是鑒于燃料電池此前一直處于實驗室階段，真正制定燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)委員會并不多，主要是幾個與燃料電池直接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，包括：全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 342）、全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 309）、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會（SAC/TC 114/SC 27）、全國氣瓶標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會車用高壓燃料氣瓶分技術(shù)委員會（SAC/TC 31/SC 8）。

全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員

全國燃料電池及液流電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員（以下簡稱“燃料電池標(biāo)委會”）會于2008年經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批復(fù)正式成立，編號為：SAC/TC 342，負(fù)責(zé)燃料電池和液流電池技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作，對口國際電工委員會燃料電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（IEC/TC 105），秘書處掛靠在機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所衣寶廉院士任主任委員。目前為第二屆，共有委員56人。

現(xiàn)有燃料電池領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)36項，國家標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)性技術(shù)文件3項，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項，詳見下表。

全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會

電動車輛分委會

全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會（以下簡稱“電動車輛分委會”）于1998年經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批復(fù)正式成立，編號為：SAC/TC 114/SC 27，負(fù)責(zé)電動車輛等專業(yè)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化工作，對口國際標(biāo)準(zhǔn)化組織汽車技術(shù)委員會電動汽車分技術(shù)委員會（ISO/TC 22/SC 37），秘書處掛靠在中國汽車技術(shù)研究中心，由天津清源電動車輛有限責(zé)任公司吳志新總經(jīng)理任主任委員。目前為第四屆，共有委員51人。

截止到2017年12月31日，已發(fā)布燃料電池汽車方面的標(biāo)準(zhǔn)共計14項，具體為：

三、 國外燃料電池商業(yè)化進(jìn)程

燃料電池的發(fā)展進(jìn)程中，歐美日燃料電池商業(yè)化走在前列。無論是政策支持還是技術(shù)實力，都要優(yōu)于我國。

3.1 國際市場概況

燃料電池國際市場情況

按照出貨規(guī)模統(tǒng)計，2017年全球燃料電池出貨7.3萬套（+12%），共670MW（+40%），功率增速比系統(tǒng)數(shù)量增速高，說明單體容量提升；2012-2017年累計出貨量約37.3萬套，累計規(guī)模2511MW，CAGR為32%。從地區(qū)分布來看，2016年亞洲、北美的燃料電池出貨量分別占世界的83%、11%，相較2011年的燃料電池出貨量分別增長了217%、121%，其增長勢頭迅猛。目前全球燃料電池主要集中在亞洲、北美和歐洲。2016年，亞洲、北美、歐洲及其他地區(qū)燃料電池系統(tǒng)出貨量分別為53.9、7.3、3.5和0.5千件，裝機(jī)規(guī)模分別為245.9、209.1、22.0和1.6MW，可以看出亞洲與北美是燃料電池市場的絕對主力。其中由于應(yīng)用領(lǐng)域的差異，亞洲地區(qū)在出貨量上遙遙領(lǐng)先，而出貨規(guī)模與北美地區(qū)相差不大。

日韓三款燃料電池車型已投入市場量產(chǎn)，豐田Mirai、本田Clarity銷量向好。現(xiàn)已投入市場量產(chǎn)的燃料電池車有豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代ix35FCV，截至2018年其銷量分別為7518、1277、255臺，占比83%、14%、3%。其中2018年銷量分別為2300、1277、225臺。其中：

（1）豐田于2014年末推出Mirai，其最大輸出功率為114千瓦，可在9.6秒內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)加速至100公里/小時，單次充氫后新車?yán)m(xù)航里程可達(dá)到483公里，憑借優(yōu)異的性能Mirai在推出首年的銷量就達(dá)到了496臺，作為率先入局的行業(yè)巨頭，豐田搶先布局并于2018年占據(jù)了燃料電池車超過80%的市場。

（2）本田燃料電池車旗艦Clarity于2016年3月在日本正式上市銷售，售價約合人民幣43.8萬元，最大續(xù)航里程700km，約3到5分鐘即可充滿，其全球銷量從2016年的113輛持續(xù)增長到2018年的624輛，同比增長20%。

（3）現(xiàn)代ix35FCV于2013年2月開始量產(chǎn)，但由于價格居高不下（發(fā)行日售價14.4萬美元，約合當(dāng)時人民幣85.5萬元），銷量持續(xù)低迷。

歐洲/美國車企采取與日本合作，三大聯(lián)盟漸形成。雖然在燃料電池核心技術(shù)研發(fā)進(jìn)展上與日本齊頭并進(jìn)，但在規(guī)?；慨a(chǎn)的決策上，歐美的確落后了一步。但由于擁有龐大的潛在市場，豐田的Mirai燃料電池車、現(xiàn)代途勝的燃料電池車，以及本田的Clarity燃料電池車都不約而同將美國尤其是加州作為車型推廣的前沿陣地。歐美各大汽車廠商也不甘落后，紛紛采取和日車廠合作的模式，盼后來居上。在燃料電池汽車的研發(fā)推廣過程中，市場上逐漸形成三大汽車集團(tuán)聯(lián)盟：戴姆勒/福特/雷諾-日產(chǎn)聯(lián)盟、寶馬/豐田聯(lián)盟、通用/本田聯(lián)盟。

3.2 日本分布式發(fā)電和汽車領(lǐng)域應(yīng)用同步發(fā)展

日本燃料電池出貨量和裝機(jī)規(guī)模占全球60%以上。從2009年開始，日本政府便通過購置補(bǔ)貼、免費(fèi)加氫、放寬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、制定長期規(guī)劃等手段，鼓勵燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)日本2014年公布的《氫燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，在2025年前的第一階段，將快速擴(kuò)大氫能的使用范圍，以促進(jìn)燃料電池的裝置數(shù)量在2020年和2030年分別達(dá)到140萬臺和530萬臺；在2020-2030年的第二階段，日本將全面引入氫發(fā)電和建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng)，將購氫價格降至30日元/m3；在2040年的第三階段，將通過收集和儲存二氧化碳，全面實現(xiàn)零排放的制氫、運(yùn)氫、儲氫。

 日本燃料電池支持政策

時間	支持政策
2009	發(fā)布15萬億日元經(jīng)濟(jì)刺激方案，為包括燃料電池在內(nèi)的可再生能源發(fā)電項目提供資金。同時為購買包括混合動力車在內(nèi)的環(huán)保汽車的業(yè)主提供10-25萬日元的補(bǔ)貼，為購買Ene-Farm CHP的企業(yè)或個人提供約50%費(fèi)用減免
2009	隸屬于經(jīng)產(chǎn)省的燃料電池商業(yè)化組織發(fā)布《燃料電池汽車和加氫站2015年商業(yè)化路線圖》，明確指出2011-2015年開展燃料電池汽車技術(shù)驗證和市場示范，隨后進(jìn)入商業(yè)化示范推廣前期。
2011	計劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車用電池，以及氫燃料電池科技。
2012	經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省向議會遞交一項300億日元的提案，其中部分用于開發(fā)高效的氫氣儲存系統(tǒng)，發(fā)展日本燃料電池電動汽車，旨在通過該方案減少日本對進(jìn)口石油的依賴。
2013	METI啟動了對商業(yè)化加氫站的補(bǔ)貼計劃，每個加氫站可以獲得最高相當(dāng)于投資成本50%的政府資金補(bǔ)貼，僅當(dāng)年就有5個公司的19個新建加氫站計劃申請獲得了補(bǔ)貼
2013	通過NEDO和METI對氫和燃料電池的投入359.6億日元；在燃料電池固定式應(yīng)用方面，METI通過ENE-FARM計劃推動燃料電池家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)在日本的商業(yè)化應(yīng)用。日本計劃于2014年將ENE-FARM計劃推進(jìn)至德國。
2014	發(fā)布《氫燃料電池車普及促進(jìn)策略》，引入氫燃料電池車國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。修改《高壓氣體保安法》，將每次補(bǔ)給的氫燃料壓力上限由大約700個大氣壓提升至875個大氣壓，擴(kuò)大氫氣罐容量，將續(xù)駛里程提升20%。
2014	日本自民黨提交議案《實現(xiàn)氫社會政策建言》，提出具體的氫燃料電池車普及目標(biāo)和政策支持措施。如每座加氫站最高補(bǔ)貼2億日元；2017年前免費(fèi)供應(yīng)氫燃料；2017 年前氫燃料電池車免費(fèi)在高速公路上行駛；2020年使氫燃料電池車年銷量達(dá)到4萬輛；2030 年使氫燃料電池車年銷量達(dá)到40萬輛，累計銷售200萬輛；2025年使氫燃料電池車售價與目前的混合動力車持平（即200萬日元）；2025年前，購買一輛氫燃料電池車補(bǔ)貼200萬日元等。
2014	為了在日本本土市場大力推廣燃料電池車，日本政府將為每輛燃料電池車提供至少200萬日元的補(bǔ)貼
2014	日本氫能/燃料電池戰(zhàn)略協(xié)會對外公布日本《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，第一階段從當(dāng)前到2025年，快速擴(kuò)大氫能的使用范圍，旨在將日本戶用燃料電池裝置的數(shù)量分別在2020年和2030年提高到140萬臺和530萬臺，2015年燃料電池車加氫站增加到100座。第二階段2020年中—2030年底，全面引入氫發(fā)電和建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng)，旨在從海外購氫的價格降到30日元/立方米，擴(kuò)大日本商業(yè)用氫的流通網(wǎng)絡(luò)。第三階段從2040年開始，旨在通過收集和儲存二氧化碳，全面實現(xiàn)零排放的制氫、運(yùn)氫、儲氫。
2016	日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2014年6月制定，并于2016年3月修訂的《氫與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》也提出，要全面加速氫燃料的使用。為此，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省修訂了各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還修改了一些細(xì)則規(guī)定，使日本標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)在細(xì)節(jié)上接軌，這樣一來，日本車企制造的燃料電池車更易于出口到海外。
2017	日本政府發(fā)布了《氫能源基本戰(zhàn)略》，將氫能源視為保障能源安全與應(yīng)對氣候變化的“殺手锏”，提出：到2030年實現(xiàn)氫燃料發(fā)電商用化發(fā)電容量達(dá)到1GW，發(fā)電成本控制在17日元/千瓦以內(nèi)；到2050年，燃料電池汽車全面普及、燃料汽車全面停售，發(fā)點(diǎn)容量增至15-30GW，成本進(jìn)一步降低至12日元/千瓦時。

目前日本的燃料電池主要應(yīng)用于家用熱電聯(lián)供和汽車兩大領(lǐng)域。

日本通過家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供（ENE-FARM）計劃，在2005-2009年建設(shè)家用燃料電池示范項目3300臺套，并在2009年進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化推廣。2009年后，在日本政府補(bǔ)貼政策和松下、東芝等廠商大力推廣下，家用燃料電池系統(tǒng)順利開啟商業(yè)化應(yīng)用階段；截至2017年，日本共安裝使用家用燃料電池系統(tǒng)約25萬套，規(guī)模效應(yīng)明顯，成本迅速降至120萬-150萬日元/套（約8萬元/套），12年成本下降80%以上，逐步減少補(bǔ)貼依賴。ENE-FARM計劃2020年、2030年分別實現(xiàn)家用燃料電池累計裝機(jī)量達(dá)140萬套和530萬套，對應(yīng)成本有望進(jìn)一步下降到50萬日元/套（約3萬元/臺套）左右。

日本豐田在2015年率先推出Mirai燃料電池汽車，其能量密度達(dá)350Wh/kg，功率密度達(dá)3.1kW/L，加氫時間僅3分鐘，容量約5-6L，對應(yīng)續(xù)航里程達(dá)500-600km。該車不含補(bǔ)貼售價僅約39萬人民幣，含日本政府30%補(bǔ)貼售價約27萬人民幣，價格已逼近與純電動汽車售價。2015年，豐田已交付燃料電池汽車約500輛，據(jù)豐田預(yù)測，到2025-2030年，燃料電池汽車銷量將達(dá)20萬-80萬輛。

根據(jù)日本對燃料電池加氫站的規(guī)劃，將首先在東京、大阪、名古屋、福岡等人口密集的主要地區(qū)建立100座，并對加氫站建設(shè)進(jìn)行50%的補(bǔ)貼。目前日本已建成加氫站數(shù)量約80座，大型氫氣生產(chǎn)設(shè)施2個以上。按照規(guī)劃方案，日本將大規(guī)模鋪開加氫站建設(shè)，到2025年預(yù)計建設(shè)加氫站800座。截至2017年底，日本已經(jīng)建成了91座公用加氫站。

3.3 美國燃料電池汽車增速高

美國政府對燃料電池在內(nèi)的新能源公司提供資金支持和稅收減免，其中，對于燃料電池和任何氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實施30%-50%的稅收抵免。2012年，美國聯(lián)邦政府向能源部撥款63億美元用于清潔能源的研究開發(fā)示范，到2012年已進(jìn)入第三階段，即按照3000美元/kWh補(bǔ)貼燃料電池系統(tǒng)，只要達(dá)到30%效率便可享受30%的稅收抵免。2014年7月，包括加州在內(nèi)的8個州簽署了“零排放車輛合作協(xié)議”，力爭到2020年區(qū)域內(nèi)330萬輛機(jī)動車尾氣排放目標(biāo)為0，零排放機(jī)動車占比汽車總銷量達(dá)22%。

美國燃料電池支持政策

     作為美國燃料電池發(fā)展的核心地區(qū)，加州從2007年起便對氫燃料電池實行減免稅，2010年宣布為輕型車提供15750元的回扣激勵措施。同時，根據(jù)加州的ZEV法案，燃料電池汽車在加州最高可獲得9 ZEV積分，每個積分最高價值為5000美元，且最高可獲得約4萬美元的補(bǔ)貼。

     另外，加州2013年通過ABB法案，要求每年建設(shè)約2000萬美元的加氫站，且2024年之前至少建設(shè)100個公共加氫站。根據(jù)加州加氫站規(guī)劃圖，截止2017年底，已建成加氫站達(dá)40個，規(guī)劃進(jìn)展和地理布局較為合理，為未來燃料電池汽車的迅速推廣打下基礎(chǔ)。

3.4 歐洲著力完善加氫站布局

     歐盟2008年出臺了燃料電池與氫聯(lián)合行動計劃項目（FCH-JU），2008-2013年共投入9.4億元?dú)W元用于燃料電池和氫能的研究和發(fā)展；2011年又啟動“H2 moves Scandinavi”和歐洲城市清潔氫能項目（CHIC），出臺CPT項目，投入1.23億歐元建設(shè)77個加氫站，并針對15個已有加氫站的國家，實現(xiàn)國與國之間的互通互聯(lián)。

歐洲燃料電池支持政策

時間	支持政策
2008	歐盟出臺燃料電池與氫聯(lián)合行動計劃（FCH-JU），在2008-2013年至少斥資9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究和發(fā)展，項目包括氫氣車隊項目、ZERO-REGIO項目和小型車輛氫氣鏈項目的公開實驗。
2011	FCH-JU運(yùn)營基本正常，正在進(jìn)行的項目44個涉及250家合作伙伴。新調(diào)用27個項目，投資約7億RMB，于2011年底正式啟動，其中兩個大規(guī)模車輛示范項目“H2 moves Scandinavi”和歐洲城市清潔氫能成為全球典范。
2012	實施Ene-field項目，包含12個歐盟成員國，9家燃料電池系統(tǒng)制造商和接近1000套微型CHP系統(tǒng)。項目至少持續(xù)3年，可能延續(xù)到2017年，計劃投資5300萬歐元
2013	為TEN-T項目提供大約350萬歐元的資助，用以支持對荷蘭和丹麥加氫站當(dāng)前運(yùn)營狀態(tài)的分析以及制定擴(kuò)大其應(yīng)用的新策略。該項目將提出一個在TEN-T道路網(wǎng)沿線將氫作為長距離替代燃料的部署提案，幫助決策者和基礎(chǔ)設(shè)施管理者發(fā)展和使用有效的支持方案，以實現(xiàn)歐盟區(qū)氫基礎(chǔ)設(shè)施的拓展和實用化
2013	FCH-JU項目運(yùn)營基本正常，2013年投入經(jīng)費(fèi)約6300萬歐元。2014年至2020年，歐盟將啟動Horizon 2020計劃，氫和燃料電池的投入預(yù)算可能達(dá)到220億歐元。歐盟還在評估討論CPT項目，計劃投入1.23億歐元建設(shè)77個加氫站，針對15個已建加氫站的成員國實現(xiàn)互聯(lián)互通，最終，歐洲大部分將建成連貫的氫氣基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。
2017	到2017年底，歐洲將有100輛燃料電池大巴投入使用，2020年這一數(shù)字將增加到1000輛。目前已有越來越多的歐洲城市在考慮禁止使用內(nèi)燃機(jī)大巴，這種情況對于燃料電池汽車來說是一個很好的發(fā)展機(jī)會。
2018	芬蘭VTT技術(shù)研究中心正在協(xié)調(diào)一個價值超過1000萬歐元、為期5年的歐洲合作項目，該項目名為ComSos（商業(yè)規(guī)模SOFC系統(tǒng)），致力于開發(fā)SOFC燃料電池技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用。其目標(biāo)是實現(xiàn)低排放電力和熱量的可靠生產(chǎn)。這個為期五年的項目（2018-2020）預(yù)算為10,2 M€，并已根據(jù)第779481號撥款協(xié)議獲得燃料電池和氫氣聯(lián)合承諾的7.4 M€資金。該聯(lián)合承諾得到了歐盟Horizon 2020研究和創(chuàng)新計劃，Hydrogen Europe和Hydrogen Europe研研究會的支持。

2017新增加氫站數(shù)量

2017新增加氫站數(shù)量居首，德國成為歐洲燃料電池發(fā)展標(biāo)桿。德國是歐盟中加氫站建設(shè)最多的國家，2017年已建設(shè)56座以上，其中45座為公用加氫站，預(yù)計到2018年將達(dá)100座，2020年將達(dá)400座，2025年將1000座。此外，英國等國家也將加快加氫站建設(shè)。

 歐洲各國加氫站建設(shè)規(guī)劃（單位：座）

奔馳推出性能優(yōu)異的新款燃料電池車

奔馳推出性能優(yōu)異的新款燃料電池車。奔馳2014年推出的B級F-Cell是歐洲燃料電池汽車的代表車型，采用其研制的第三代燃料電池電堆，燃料電池系統(tǒng)體積和形狀與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相當(dāng)，可直接在現(xiàn)有燃油汽車車型上替代發(fā)動機(jī)，為燃料電池汽車的設(shè)計提供便利。2017年奔馳又推出了GLC級F-CELL，氫燃料儲量4.4kg，最大續(xù)航里程達(dá)到437公里。

四、燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況

國外燃料電池支持政策

4.1 燃料電池客車示范情況

世界范圍內(nèi)，多個國家都啟動了燃料電池客車示范，其中，美國在2006年專門啟動了國家燃料電池公共汽車計劃（National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP），2011年美國燃料電池混合動力公共汽車實際道路示范運(yùn)行單車壽命超過1.1萬小時；德國戴姆勒集團(tuán)參與“Hy FLEET：CUTE（2003-2009）”項目，36輛梅賽德斯－奔馳Citaro燃料電池客車已由20個交通運(yùn)營商使用，運(yùn)營時間超過14萬小時，行駛里程超過220萬km；韓國現(xiàn)代從2002開始研發(fā)燃料電池汽車，2012年推出了第3代燃料電池SUV和客車，開始全球示范。

根據(jù)各地燃料電池客車示范分析，燃料電池公交車和城際客車核心系統(tǒng)PEMFC壽命已達(dá)1 萬小時，最高能夠達(dá)到2 萬小時，可靠性逐漸提高，但車輛采購成本較高。在客車性能方面，國內(nèi)外的差距不大，甚至在氫燃料消耗方面還具有領(lǐng)先優(yōu)勢。

4.2 氫燃料電池乘用車發(fā)展現(xiàn)狀

      世界幾大汽車集團(tuán)正在進(jìn)行車用燃料電池和燃料電池汽車的研發(fā)工作，都推出了相應(yīng)的產(chǎn)品，如豐田汽車、本田汽車、日產(chǎn)汽車、現(xiàn)代汽車等多家公司。隨著發(fā)達(dá)國家燃料電池乘用車技術(shù)趨于成熟，國內(nèi)外乘用車性能水平差距逐漸拉大，主要性能參數(shù)如表所示。

現(xiàn)階段，國外燃料電池乘用車的核心零部件如電堆，均由企業(yè)自主研發(fā)，但燃料電池客車的核心零部件大多來自零部件供應(yīng)商。

4.3 燃料電池及關(guān)鍵材料發(fā)展現(xiàn)狀

燃料電池

燃料電池電堆主要由單體燃料電池構(gòu)成，其中，單體燃料電池包括雙極板、密封圈和膜電極，而膜電極又分為質(zhì)子交換膜、催化劑層和氣體擴(kuò)散層。

到目前為止，質(zhì)子交換膜燃料電池均使用鉑及其合金作為有效的催化劑，鉑資源的匱乏和成本昂貴直接制約了燃料電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。從全球范圍來看，現(xiàn)階段應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池的鉑催化劑生產(chǎn)企業(yè)主要有英國的JM，德國的巴斯夫股份公司（BASF），比利時的Umicore，日本的TKK，美國的E-TEK 等，目前中國的企業(yè)還未實現(xiàn)實質(zhì)性突破，主要以研究機(jī)構(gòu)為代表，如中國的大化所、長春應(yīng)用化學(xué)所、天津大學(xué)和中山大學(xué)等。、

質(zhì)子交換膜是氫燃料電池最核心的零部件之一，是燃料電池電解質(zhì)和催化劑進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)，質(zhì)子交換膜性能要求極高，目前在氫燃料電池中使用的質(zhì)子交換膜主要采用全氟化聚合物材料合成，具有穩(wěn)定性好及長壽命的特點(diǎn)，同時具有良好的阻氣性能，但開發(fā)和生產(chǎn)難度高，現(xiàn)階段主流的生產(chǎn)企業(yè)有美國的杜邦公司，另外，還有日本的旭化學(xué)工業(yè)株式會社（Asahi Chemical）及日本AGC旭硝子株式會社（Asahi Glass）生產(chǎn)的aciplex膜及flemion膜。中國的生產(chǎn)商主要有大連新源動力、上海神力及武漢理工新能源有限公司。

氣體擴(kuò)散層是支撐催化劑層、收集電流、為化學(xué)反應(yīng)提供電子通道、氣體通道及排水通道的隔層，由碳布/碳網(wǎng)和防水劑聚四氟乙烯組成，其材料和制備技術(shù)影響著燃料電池性能的優(yōu)劣，也是決定燃料電池成本的關(guān)鍵零部件之一，目前主流的生產(chǎn)企業(yè)有日本東麗、加拿大巴拉德和德國SGL等。

雙極板在燃料電池中主要起輸送和分配燃料的作用，在電堆中負(fù)責(zé)隔離陰陽兩極的氣體，目前廣泛采用的雙極板材料有無孔石墨板、金屬板及復(fù)合材料雙極板。其中，石墨雙極板的主流生產(chǎn)商有美國的POCO 公司、SHF 公司、Graftech 和，以及日本的藤倉gomu 工業(yè)株式會社、日本九州耐火煉瓦株式會社（Kyushu Refractories CO.LTD），英國的Bac2 以及加拿大巴拉德等。另外，金屬雙極板的主要生產(chǎn)企業(yè)有瑞典的cellimpact、德國的Dana 和Grabener、美國的treadstone公司等，國內(nèi)主要有鑫能石墨、滬江科技、聯(lián)強(qiáng)碳素以及喜麗碳素等。

電堆即為滿足使用需求將多個單體組合起來的電池組。根據(jù)工作電壓的不同單體電池的數(shù)量也不同，又因重量與體積比功率不同而呈現(xiàn)出各種電堆產(chǎn)品。目前主流的燃料電池電堆生產(chǎn)企業(yè)有加拿大的巴拉德、Hydrogenics，美國的Plug Power 公司，日本的豐田及本田公司，英國的ITM power、intelligent energy 公司，中國的上海神力及新源動力。

關(guān)鍵材料及零部件盡管我國的氫燃料電池技術(shù)取得了重大的突破，但是與國外先進(jìn)水平相比，在關(guān)鍵材料方面仍在存在一定的差距，如催化劑和質(zhì)子交換膜等，目前主要以進(jìn)口為主，不僅價格昂貴，而且壟斷性極強(qiáng)。上汽通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，研發(fā)出的新型催化劑活性是國外商業(yè)催化劑的3倍，成本降低了25%。開發(fā)出的金屬雙極板可使燃料電池電堆體積功率密度提高1倍。具體情況見下表。

4.4 燃料電池系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)

國內(nèi)在燃料電池發(fā)動機(jī)的壽命和環(huán)境適應(yīng)性方面與國外先進(jìn)水平相比，仍然存在一定的差距，其原因在于國內(nèi)相關(guān)研究較少。

燃料電池輔助系統(tǒng)國內(nèi)外對比

	國外	國內(nèi)
燃料電池系統(tǒng)的低溫啟動	國外汽車廠商如奔馳、豐田等已經(jīng)實現(xiàn)-30℃的低溫起動，并在加拿大北部嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行了試車實驗。	國內(nèi)燃料電池發(fā)動機(jī)實現(xiàn)-10℃低溫起動，清華大學(xué)節(jié)能與新能源汽車工程中心進(jìn)行了-15℃環(huán)境下低溫啟動的試驗
燃料電池系統(tǒng)的耐久性	燃料電池質(zhì)子交換膜>7300h	國內(nèi)生產(chǎn)的燃料電池車用燃料電池系統(tǒng)在車用環(huán)境下壽命在1000小時左右，很少超過2000小時
	轎車用電堆實驗室壽命>5000h
	公交車用燃料電池系統(tǒng)>7000h

4.5 制氫企業(yè)

      從燃料電池的全產(chǎn)業(yè)鏈來看，制氫、加氫及車載儲氫的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性都可影響氫燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展。制氫方面，又因制氫方式的不同存在經(jīng)濟(jì)型差異，采用煤氣化、石油裂解、天然氣重整制氫等傳統(tǒng)化石燃料制氫的方式仍為主流，也是成本比較低的方案，但從長期發(fā)展來看，采用生物燃料、太陽能、風(fēng)能、核能電解水制氫的方式正在逐步發(fā)展。目前主流的氫氣生產(chǎn)企業(yè)有日本的堺LNG 株式會社（SakaiLNG）、巖谷產(chǎn)業(yè)、JX Holdings，美國的Praxair，加拿大的Hydrogenics 公司，法國的Air Liquide，德國的林德公司（Linde），以及中國的神華集團(tuán)、凱美特氣和華特氣體公司。

     制氫企業(yè)的制造氫氣設(shè)備有些為自產(chǎn)、有些則來自制氫設(shè)備制造商，前者的代表企業(yè)主要有日本的巖谷產(chǎn)業(yè)、德國的林德公司，后者這種單純的設(shè)備制造方主要有中國的七一八研究所、大陸制氫、北京氫璞創(chuàng)能等?？傮w來看，我國的氫氣設(shè)備制造方尚與國外制造方存在差距。

     燃料電池發(fā)動機(jī)與內(nèi)燃機(jī)同樣都有冷卻循環(huán)系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)和復(fù)雜的電子控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)的效率隨溫度和功率的變化而變化，是影響氫燃料電池汽車性能的關(guān)鍵核心零部件；現(xiàn)階段燃料電池發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)主要分為兩類，一類是燃料電池汽車制造商，另外一類是零部件制造商，前者的代表企業(yè)有日本的豐田及本田，韓國的現(xiàn)代，美國的通用，以及德國的戴姆勒，后者的代表企業(yè)有中國的億華通和重塑科技。

五、中國車用氫燃料電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

5.1 中國燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀

氫能研發(fā)起步早 體系不完善

       我國對氫能的研究與開發(fā)可追溯到20世紀(jì)60年代。2000年科技部啟動973基礎(chǔ)研究項目，內(nèi)容為氫能的規(guī)模制備、儲運(yùn)和燃料電池的相關(guān)研究，該項目針對氫能領(lǐng)域的若干科學(xué)命題和核心技術(shù)開展基礎(chǔ)性研究。2001-2005年，國家科技部863電動汽車重大專項設(shè)立課題，以期在燃料電池、燃料電池發(fā)動機(jī)以及整車系統(tǒng)方面形成一套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，最終開發(fā)成功燃料電池公交車和燃料電池轎車。

       目前我國已經(jīng)形成從基礎(chǔ)研究到示范演示的全方位格局，初步形成一支由高等院校、科研院所、石油化工及汽車工業(yè)等部門為主的從事氫能研究、開發(fā)和應(yīng)用的專業(yè)隊伍。我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)體系以大學(xué)為主，清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)以及大連化學(xué)物理研究所承擔(dān)大量的研發(fā)工作，而燃料電池汽車的生產(chǎn)體系建設(shè)較為緩慢，只有上汽集團(tuán)參與相關(guān)建設(shè)工作。2012年，清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院大連物理化學(xué)研究所、上汽、一汽等發(fā)起成立中國燃料電池汽車技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。國內(nèi)燃料電池研發(fā)與生產(chǎn)體系仍需要不斷的完善，才能更好的推動我國氫能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

技術(shù)突破 但關(guān)鍵技術(shù)落后

      經(jīng)過多年努力，我國在氫能和燃料電池技術(shù)領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展。在氫制備、儲運(yùn)等技術(shù)領(lǐng)域，我國的制氫工業(yè)以引進(jìn)技術(shù)為主，技術(shù)相對成熟，與發(fā)達(dá)國家的差距不大；在燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，我國已經(jīng)掌握了諸如電催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板材料等關(guān)鍵技術(shù)，與國外先進(jìn)水平保持同步，但在關(guān)鍵零部件規(guī)模生產(chǎn)和電堆批量組裝及相關(guān)性能指標(biāo)，我國還落后于世界先進(jìn)國家。

產(chǎn)業(yè)整體處于研發(fā)示范階段

      目前我國已經(jīng)自行設(shè)計、制造、實驗了多種不同型號的燃料電池樣車。研制的燃料電池發(fā)動機(jī)和汽車亦在2008 年北京奧運(yùn)會和2010年上海世博會進(jìn)行示范運(yùn)行，均取得圓滿成功。上汽也于2013年舉辦實現(xiàn)燃料電池汽車中國萬里行活動，充分驗證了燃料電池汽車的環(huán)境適應(yīng)性。

      但與美歐日等西方發(fā)達(dá)國家相比，我國在氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進(jìn)程方面滯后。國外燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化程度還很低，且研發(fā)主體基本多為高校、可研機(jī)構(gòu)和中小企業(yè)，商業(yè)化產(chǎn)品寥寥無幾?？傮w來看，我國與國外水平差距明顯，基本停留在技術(shù)示范階段。

核心專利少 創(chuàng)新能力不足

       在氫能與燃料電池專利技術(shù)上，我國與美日德存在較大差距。從全球優(yōu)先權(quán)專利申請來看，燃料電池汽車專利技術(shù)主要集中在日本、韓國、美國和德國。其中，日本優(yōu)先權(quán)專利數(shù)量達(dá)到10454個專利族，占71%，各大關(guān)鍵技術(shù)均處于絕對領(lǐng)先地位。此后依次是韓國（1225）、美國（1089）與德國（949），差別不大，中國（317）以2%排名第五。

      我國氫燃料電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，資金和技術(shù)力量投入不足，參與機(jī)構(gòu)數(shù)量較少，導(dǎo)致我國氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新能力不足。“十二五”期間，科技部預(yù)算計劃投入2億多元用于燃料電池汽車研發(fā)，但與發(fā)達(dá)國家數(shù)億美元的投入相比略顯不足。

加氫站技術(shù)成熟但建設(shè)滯后

       加氫站建設(shè)方面，我國的35MPa加氫站技術(shù)已趨于成熟，加氫站的設(shè)計、建設(shè)以及三大關(guān)鍵設(shè)備如45MPa 大容積儲氫罐、35MPa 加氫機(jī)和45MPa隔膜式壓縮機(jī)均已實現(xiàn)國產(chǎn)化。目前，我國已經(jīng)開始主攻70MPa加氫站技術(shù)。截止2016年7月，我國運(yùn)行的加氫站共有5座，分別位于北京、上海、佛山、大連和鄭州，加氫站建設(shè)較為滯后。

5.2 國內(nèi)燃料電池與氫能的建設(shè)成績

      近年來，我國在燃料電池方面的投入也不斷加大，經(jīng)過三個“五年規(guī)劃”及“863”等科技項目攻關(guān)，基本建立起具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池轎車與燃料電池城市客車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺，也初步形成了燃料電池發(fā)動機(jī)、動力電池、DC/DC變換器、驅(qū)動電機(jī)、供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件的配套研發(fā)體系。我國燃料電池汽車正處于商業(yè)化示范運(yùn)行考核與應(yīng)用的階段，已在北京奧運(yùn)燃料電池汽車規(guī)模示范、上海世博燃料電池汽車規(guī)模示范、UNDP 燃料電池城市客車示范以及“十城千輛”、廣州亞運(yùn)會、深圳大運(yùn)會等示范應(yīng)用中取得了相對良好的社會效益。

燃料電池汽車

      基于燃料電池轎車和客車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺，目前已開發(fā)出3 款燃料電池客車、5款燃料電池轎車，已具備開發(fā)百輛級燃料電池汽車動力系統(tǒng)平臺與整車生產(chǎn)能力以及進(jìn)入國外市場的競爭力。成功在北京奧運(yùn)會、上海世博會、全球環(huán)境基金與聯(lián)合國發(fā)展計劃署(GEF/UNDP)共同支持的燃料電池城市客車商業(yè)化示范區(qū)、新加坡青奧會、美國加州等活動和區(qū)域進(jìn)行了示范運(yùn)行。

      燃料電池轎車最高車速達(dá)150km/h，0~100km/h的加速時間14秒，一次加氫續(xù)駛里程300km，氫氣消耗0.912kg/100km。動力系統(tǒng)平臺應(yīng)用于“上海牌”、“帕薩特”、“奔騰”、“志翔”、“東方之子”等車型，先后完成了2008年北京奧運(yùn)會、2009年美國加州、2010年上海世博會和廣州亞運(yùn)會等示范和運(yùn)行。

      2016年9月，全國首條氫能源城市公交車示范線路正式開通，由上海重塑能源科技和佛山飛馳客車共同研制的12臺燃料電池大巴車正式投入運(yùn)營。

燃料電池車用動力總成

我國已經(jīng)攻克了車用燃料電池動力系統(tǒng)集成、控制和適配等關(guān)鍵難點(diǎn)，形成了燃料電池系統(tǒng)、動力電池、DC/DC變換器、驅(qū)動電機(jī)、儲氫與供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件配套研發(fā)體系，實現(xiàn)了綜合技術(shù)的跨越，總體技術(shù)接近國外先進(jìn)水平。

以同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心為主的燃料電池轎車動力系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊和以清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實驗室為主的燃料電池客車動力系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊在車用燃料電池動力系統(tǒng)平臺技術(shù)方面取得重要進(jìn)展。轎車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺采用燃料電池-動力電池混合驅(qū)動的構(gòu)型方案，形成了千套級燃料電池轎車動力系統(tǒng)平臺的集成能力。燃料電池客車形成的燃料電池-動力電池動力系統(tǒng)技術(shù)平臺，攻克了制動能量回收、蓄電池系統(tǒng)熱電管理技術(shù)、雙燃料電池堆獨(dú)立運(yùn)行等瓶頸技術(shù)，建立了碰撞-氫-電等多因素構(gòu)成的新的汽車安全技術(shù)體系，完成了國內(nèi)第一例客車用氫-電系統(tǒng)的整車碰撞試驗。

燃料電池系統(tǒng)

我國在車用燃料電池系統(tǒng)技術(shù)方面，初步掌握了燃料電池的材料、部件及電堆的關(guān)鍵技術(shù)，基本建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池技術(shù)平臺。我國車用燃料電池電堆的功率密度已達(dá)2.0kW/L，掌握了-20℃低溫啟動技術(shù)，燃料電池轎車道路工況運(yùn)行壽命超過3000h。國內(nèi)從事車用燃料電池技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)包括大連化學(xué)物理研究所、武漢理工大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南大學(xué)等諸多高校和科研院所，經(jīng)過國家科技計劃的支持，在車用燃料電池關(guān)鍵材料、部件及電堆研究等方面都取得了明顯的進(jìn)展，從發(fā)表的研究結(jié)果來看，在催化劑、炭紙、膜電極和雙極板的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)接近國外先進(jìn)水平。

國內(nèi)從事車用燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)的單位主要有新源動力股份有限公司、上海神力科技有限公司、武漢理工新能源有限公司。質(zhì)子交換膜、催化劑、炭紙、膜電極和雙極板的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)接近國外先進(jìn)水平，但是從這些技術(shù)和材料在燃料電池汽車開發(fā)中的應(yīng)用效果來看，存在著技術(shù)開發(fā)不充分、產(chǎn)品實現(xiàn)方面能力不足、缺乏批量生產(chǎn)能力等問題。在產(chǎn)業(yè)層面上，我國還不具備完整的燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)鏈，燃料電池關(guān)鍵材料主要依賴進(jìn)口，從事燃料電池電堆相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量少、投入小，技術(shù)開發(fā)和制造能力與國外先進(jìn)水平差距比較明顯。

氫氣基礎(chǔ)設(shè)施

我國已具備設(shè)計建設(shè)70MPa加氫站的能力（包括固定站和移動站），關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化取得重大進(jìn)展，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)也在逐步完善中。目前國內(nèi)運(yùn)行的加氫站有5座，分別位于北京，上海、佛山.大連和鄭州。北京加氫站具備站外供氫、站內(nèi)天然氣重整制氫和站內(nèi)電解水制氫三種供氫方式，加注壓力為35MPa；上海加氫站采用外供氫方式，以上海地區(qū)的工業(yè)副產(chǎn)氫氣為氣源，加注壓力70MPa。

從氫能的來源方面，目前我國存在的焦?fàn)t氣和工業(yè)副產(chǎn)氣中含有大量的氫，同時可再生能源，如棄風(fēng)棄電棄水，也可以作為制取氫氣的來源。

六、燃料電池汽車及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢分析

6.1 燃料電池汽車發(fā)展趨勢

車用燃料電池技術(shù)發(fā)展方向逐漸明確，各大汽車廠商繼續(xù)進(jìn)行新一代燃料電池技術(shù)的研發(fā)，目標(biāo)是降低制造成本和提高可靠性與耐久性。燃料電池汽車技術(shù)發(fā)展的趨勢表現(xiàn)為：

燃料電池模塊化和系列化

為了便于提高可靠性和壽命，并降低成本，燃料電池發(fā)展出現(xiàn)模塊化趨勢。單個燃料電池模塊的功率范圍被界定在一定的范圍之內(nèi)，通過模塊的組裝，實現(xiàn)不同車輛對燃料電池功率等級的要求。

燃料電池汽車動力系統(tǒng)混合化

在目前的燃料電池汽車動力系統(tǒng)中，已經(jīng)不再采用最初的動力方案，而是燃料電池系統(tǒng)與動力蓄電池混合驅(qū)動的方式。這種混合動力驅(qū)動方案最早被我國科技人員采用，可有效提高燃料電池的壽命、降低車輛成本，已被國外廣泛采納。

車載能源載體氫氣化 來源多樣化、

經(jīng)過對各種能源載體的比較和考核，基本摒棄了基于車載各種化石燃料重整制氫的技術(shù)途徑，更多得采用了車輛直接儲存氫氣的方案，儲存方式以高壓氣態(tài)為主；而氫氣制取在制氫站完成，采取了基于本地資源特點(diǎn)的多種制氫途徑。

燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟化

在汽車制造行業(yè)，燃料電池技術(shù)通常是自己研發(fā)，但目前燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在突破這種常規(guī)發(fā)展模式。目前，汽車整車生產(chǎn)企業(yè)與燃料電池生產(chǎn)廠家加強(qiáng)了技術(shù)整合。汽車整車生產(chǎn)廠商與燃料電池生產(chǎn)企業(yè)的合作共贏成為了燃料電池汽車發(fā)展的一種重要模式。

6.2 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢

氫能源優(yōu)勢突出，是未來能源綠色體系的重要組成。作為一種戰(zhàn)略性高效清潔能源，氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界各國廣泛關(guān)注和重視。

目前，世界各國紛紛制定和出臺一系列的政策、規(guī)劃，明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，投入巨額財政資金用于氫能與燃料電池技術(shù)的研發(fā)，同時啟動氫能與燃料電池的示范應(yīng)用項目，并不斷完善配套加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。伴隨著燃料電池商業(yè)化進(jìn)程加快，世界各國愈加重視氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政策導(dǎo)向性更加明確。另外，為了推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各國開始加強(qiáng)聯(lián)盟合作，如荷蘭、丹麥、瑞典、法國、英國與德國六國已經(jīng)達(dá)成共同開發(fā)推廣氫能源汽車的協(xié)議，這些國家間聯(lián)盟合作或成為國外氫能產(chǎn)業(yè)合作的新趨勢。

氫燃料電池汽車開啟產(chǎn)業(yè)化

從技術(shù)方面來看，歐美日等發(fā)達(dá)國家大多已完成燃料電池汽車基本性能的研發(fā)階段，解決了若干關(guān)鍵技術(shù)問題，在整車性能、可靠性、壽命和環(huán)境適應(yīng)性等方面均與傳統(tǒng)汽車相當(dāng)。成本方面，燃料電池系統(tǒng)成本持續(xù)下降，整車成本從2005年之前的100 萬美元到現(xiàn)在的5-10萬美元，在可接受范圍。基礎(chǔ)設(shè)施方面，各國政府和企業(yè)紛紛制定相應(yīng)的加氫站建設(shè)計劃，以保障燃料電池汽車加氫需求。綜合來看，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化條件已經(jīng)具備。

目前，世界主要汽車制造商均設(shè)定了燃料電池汽車的商業(yè)化時間，其中豐田已于14年12月15日在日本國內(nèi)開始銷售其燃料電池汽車Mirai，并計劃2015年登陸歐美市場。通用、福特、奔馳都將在3年內(nèi)推出量產(chǎn)車型，寶馬和日產(chǎn)均有2020年前推出氫燃料電池商品車計劃。因此，2015年被視為氫燃料電池汽車的市場化元年，產(chǎn)業(yè)化黎明到來，2020年被看作市場啟動年，屆時將大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池汽車。

氫燃料電池汽車開啟產(chǎn)業(yè)化

工業(yè)化和商業(yè)化的絕大多數(shù)問題都可以歸結(jié)到成本之上，燃料電池亦不例外。近10 年來，燃料電池的成本控制一直是研究機(jī)構(gòu)和實業(yè)界最重要的目標(biāo)之一。根據(jù)DOE的估算，基于2013 年的技術(shù)水平，在年產(chǎn)50000套的規(guī)模下，車用80kW功率的PEMFC 燃料電池成本降低到55美元/kW，較之2002年的275美元/kW下降了80%，這一數(shù)字已經(jīng)逐步接近美國能源部設(shè)定的2017年成本目標(biāo)：$30/kW。

預(yù)計隨著氫能與燃料電池、關(guān)鍵材料等技術(shù)的逐步成熟，氫燃料電池系統(tǒng)的成本繼續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢，將更加有利于氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。