普及燃料電池汽車?各國頻出新招
日期：2024-11-29 19:57:19 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：303借無污染、無噪音、高效率等優(yōu)勢，燃料電池汽車被視為未來能源替代、節(jié)能減排的代步工具，成為21世紀(jì)具有市場前景的新能源汽車之一。
為此，日本、美國、歐盟等國家和地區(qū)早早制定了燃料電池汽車發(fā)展路線圖，這對于中國發(fā)展燃料電池汽車提供了良好的借鑒。“十三五”期間，中國在相關(guān)規(guī)劃綱要中也將燃料電池汽車技術(shù)列入新能源汽車之列，特別強調(diào)了發(fā)展燃料電池汽車的重要性，并計劃在關(guān)鍵基礎(chǔ)器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施三個方面加大研發(fā)和投入力度，攻克薄金屬雙極板表面改性技術(shù)、車用燃料電池耐久性技術(shù)、推進加氫站建設(shè)和燃料電池汽車示范運行等多項工作。
中國
在技術(shù)研發(fā)階段，中國采用產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機制，借助科研院校的技術(shù)和人才優(yōu)勢，集中力量攻克技術(shù)難題，聯(lián)合企業(yè)共同制造燃料電池汽車。
為了搶占技術(shù)制高點，國家863計劃從“十五”開始扶持包括燃料電池發(fā)動機在內(nèi)的關(guān)鍵零部件技術(shù)，同時大力支持動力平臺技術(shù)和整車集成技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新，強調(diào)整車和動力平臺的引領(lǐng)與帶動示范作用。通過充分的創(chuàng)新挖潛，攻克了燃料電池轎車動力系統(tǒng)集成、控制和適配等關(guān)鍵難點，建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的以電電混合、平臺結(jié)構(gòu)和模塊集成為技術(shù)特征的燃料電池汽車動力系統(tǒng)平臺。
《中國制造2025》提出“節(jié)能與新能源汽車”作為重點發(fā)展領(lǐng)域，并為我國燃料電池汽車發(fā)展指明了方向。
第一，關(guān)鍵材料、零部件逐步國產(chǎn)化。到2020年，實現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料批量化生產(chǎn)的質(zhì)量控制和保證能力;到2025年，實現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化和批量供應(yīng)。
第二，燃料電池堆和整車性能逐步提升。到2020年，燃料電池堆壽命達到5000小時，功率密度超過2.5千瓦/升，整車耐久性到達15萬公里，續(xù)駛里程500公里，加氫時間3分鐘，冷啟動溫度低于-30℃;到2025年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力，實現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場化推廣。
第三，燃料電池汽車運行規(guī)模進一步擴大。到2020年，生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進行示范運行;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)模運行。
目前，盡管中國還沒有一款國產(chǎn)燃料電池汽車實現(xiàn)批量生產(chǎn)，但是上汽、宇通、福田等國內(nèi)汽車制造企業(yè)投入精力開發(fā)氫燃料電池汽車，部分車輛已投入示范運營。
日本
日本燃料電池汽車的開發(fā)基本上由政府計劃和引導(dǎo)。尤其在剛剛起步的技術(shù)驗證過程中，日本徹底執(zhí)行了政府引導(dǎo)計劃，實行限定出售，面向豐田、本田、日產(chǎn)等車企購買燃料電池汽車。
其具體發(fā)展路線為：2002～2005年為完善基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)驗證階段;2005～2010年為開始試用階段，計劃至2010年生產(chǎn)燃料電池汽車5萬輛，以加速燃料電池汽車的實用化;2010～2020年為普及階段，計劃普及燃料電池汽車500萬輛，開始擴大市場規(guī)模;2020～2030年為真正普及階段，以民間為中心自發(fā)擴大普及率，計劃到2030年，燃料電池汽車達到1500萬輛，在日本全國汽車市場的占有率達到1/5。
同時，日本有關(guān)方面又啟動了新一輪的研究開發(fā)措施。2015年6月5日，日本國立研究開發(fā)法人“新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)”(簡稱NEDO，日本的科技計劃管理機構(gòu)之一)宣布部署新的燃料電池汽車研發(fā)項目。準(zhǔn)備調(diào)動產(chǎn)學(xué)研力量，挑戰(zhàn)下一代燃料電池技術(shù)，大幅度提高燃料電池性能，進一步降低成本，以實現(xiàn)燃料電池汽車的真正普及。
早在1992年，豐田就啟動對氫燃料電池汽車的研究，與啟動混動的研究差不多同期甚至更早。截止2015年7月底，豐田混合動力車的全球累計銷量已經(jīng)突破800萬輛，達到804.8 萬輛。2015年豐田燃料電池汽車Mirai正式推向日本、美國和歐洲市場，預(yù)計2017年美國市場的銷售量達到3000輛。
同時，豐田還宣布將會在全球范圍內(nèi)開放約5680項有關(guān)氫燃料電池技術(shù)的專利，其中包括燃料電池組1970項關(guān)鍵技術(shù)。
另外，2016年本田3月10日起開始面向企業(yè)及自治團體發(fā)售氫動力燃料電池汽車“CLARITY FUEL CELL”，含稅售價766萬日元。本田計劃從2017年下半年開始面向個人銷售這款燃料電池汽車。
韓國
據(jù)韓聯(lián)社綜合報道，目前韓國燃料電池汽車的價格大約是8500萬韓元(約合71900美元)，韓國政府計劃到2018年爭取降到3000萬韓元。
同時建立必要的基礎(chǔ)設(shè)施，提升居民對燃料電池汽車購買欲望。韓國政府計劃到2030年，燃料電池汽車會占到新車總銷量的百分之十。在氫站建設(shè)方面，韓國政府計劃在2020將建成80個氫站，2030年達到520個，2050年達到1500個。
為了達到這一目標(biāo)，在首爾購買燃料電池汽車的消費者可以得到2750萬韓元的國家補貼，以及各種免稅的優(yōu)惠政策。除了補貼和稅收減免，韓國政府也計劃幫助汽車制造商降低生產(chǎn)成本。
現(xiàn)代汽車集團擁有十多年氫燃料電池技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗，并以最早量產(chǎn)氫燃料電池汽車而占據(jù)行業(yè)前沿。今年以來，現(xiàn)代汽車集團繼續(xù)發(fā)力，進一步拓展氫燃料電池技術(shù)的應(yīng)用。
2013年2月，ix35燃料電池汽車首次實現(xiàn)量產(chǎn)，今天已在全球17個國家銷售。2015年，現(xiàn)代汽車在法蘭克福車展上展示了全新的N2025 Vision Gran Turismo概念車，最大功率達到了650kW。
現(xiàn)代起亞汽車旗下的途勝氫燃料電池車和秀爾電動汽車等兩種車型共4輛汽車日前獲得美國內(nèi)華達州高速公路自動行駛執(zhí)照，這在韓國車企中尚屬首例。
美國
與日本不同，美國以車企為主導(dǎo)、政府協(xié)作的方式展開燃料電池汽車研究。在開發(fā)階段，美國汽車研究理事會(USCAR)發(fā)揮了重要作用。
美國汽車研究理事會(USCAR)是美國三大汽車公司(戴姆勒-克萊斯勒、福特和通用公司)組成的一個合作開發(fā)競爭前沿技術(shù)的機構(gòu)。2002年，美國能源部與美國汽車研究理事會成立協(xié)作機構(gòu)，共同開發(fā)經(jīng)濟性燃料電池汽車技術(shù)及氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)。
2006年，美國啟動國家燃料電池公共汽車計劃(National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP)，以繼續(xù)推進燃料電池汽車研發(fā)和示范工作。
2010年，美國能源部制定了“氫能源計劃”(Hydrogen Posture Plan)，計劃概括了能源部準(zhǔn)備開展的重大活動及交付成果。目的是推動美國向以氫能源為基礎(chǔ)的能源體系轉(zhuǎn)變。
2013年5月，美國能源部成立了推進氫基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)置的聯(lián)盟“H2USA”。旨在成員的協(xié)助下實施調(diào)查，主要目標(biāo)是討論在美國低成本設(shè)置氫基礎(chǔ)設(shè)施的方法。將重點瞄準(zhǔn)燃料電池汽車(FCV)的普及，討論多種方法。
2013年9月，通用汽車與美國陸軍坦克機動車輛研究發(fā)展與工程中心聯(lián)合宣布將深化在汽車氫燃料電池技術(shù)方面的合作。
2013年，通用汽車公司與本田汽車公司宣布一項長期協(xié)議：2020年前合作開發(fā)下一代燃料電池系統(tǒng)和氫儲存技術(shù)。雙方在此項目上的成功合作將建立在互享專長、規(guī)模經(jīng)濟和聯(lián)合采購等一攬子計劃基礎(chǔ)之上。
歐盟
2008年5月20日，歐洲議會通過《氫能源和燃料電池聯(lián)合技術(shù)發(fā)展計劃》，提供10億歐元科研經(jīng)費用于燃料電池技術(shù)的研究。
根據(jù)歐盟委員會發(fā)布的《歐盟氫和燃料電池技術(shù)平臺：戰(zhàn)略總覽》，歐盟力圖用10年的時間做好前期研究、開發(fā)和示范運行工作。
從2010年開始，以五年為節(jié)點，爭取到2020年，車用燃料電池實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運行。到2025年，氫將成為主要的交通燃料，并廣泛應(yīng)用于可再生能源發(fā)電領(lǐng)域。
此外，還規(guī)劃了燃料電池汽車商業(yè)化的四個階段：從大規(guī)模、綜合性示范運行開始，經(jīng)過擴展燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、做好進入歐洲主要汽車市場準(zhǔn)備兩個階段后，最終逐步實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運行。
在歐盟整體部署下，德國、英國、法國等國家相繼布局燃料電池汽車市場。以德國、英國為例，2012年德國交通運輸部宣布，計劃新建35個氫燃料站，到2015年德國氫燃料站數(shù)量將達到50個。
英國計劃在2030年之前保有160萬輛左右的燃料電池汽車，力爭至2050年燃料電池汽車在英國市場占有率達到30%～50%。
作為大眾集團“卓越中心”，奧迪承擔(dān)著領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)燃料電池汽車的職能。2016年1月，奧迪在底特律車展上發(fā)布了采用燃料電池的H-tron quattro概念SUV，將成為其未來燃料電池汽車的雛形。
同時，早在 1994 年，梅賽德斯-奔馳就推出了其首款以燃料電池為動力的研究車型。如今已有 100 多輛以燃料電池為動力的梅賽德斯-奔馳轎車、公共汽車和廂式車投入日常使用，累計行駛里程已超過了四百萬公里。