正是基于對(duì)氫能發(fā)展前景的共同期待和對(duì)存在的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的共識(shí)，2003年15個(gè)國家共同簽署協(xié)議，發(fā)起成立國際氫能經(jīng)濟(jì)合作伙伴計(jì)劃(IPHE)，以推動(dòng)燃料電池、制氫、儲(chǔ)氫和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等方面的國際合作。

    為此，很多國家都在國家層面上形成完整的研究開發(fā)計(jì)劃。美國發(fā)布了《2030年及以后美國向氫經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的國家愿景》，并依此制定了《國家氫能路線圖》。2005年，美國出臺(tái)《能源政策法》，將發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)的有關(guān)項(xiàng)目及其財(cái)政經(jīng)費(fèi)權(quán)額度明確寫入法中。迄今，美國形成了較完整的推進(jìn)氫能發(fā)展的國家法律、政策和科研計(jì)劃體系，以引導(dǎo)能源體系向氫能經(jīng)濟(jì)過渡。歐盟于2004年提出《邁向歐洲氫能路線圖》，日本在國家《新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略》中將燃料電池列為國家重點(diǎn)推進(jìn)的七大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之首，從國家層面上著力推進(jìn)。我國也非常重視燃料電池汽車等清潔汽車技術(shù)的發(fā)展，在國家《節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》及相應(yīng)的十大重點(diǎn)節(jié)能工程中，“十五”國家重大科技專項(xiàng)之一的“電動(dòng)汽車專項(xiàng)”將燃料電池汽車列為重要內(nèi)容。

    在各國政府的支持下，發(fā)達(dá)國家主要汽車企業(yè)都設(shè)有燃料電池汽車研究開發(fā)計(jì)劃，通用、戴克、豐田、本田等汽車企業(yè)均開發(fā)了燃料電池汽車并投人示范運(yùn)行。同時(shí)，國際能源巨頭BP、殼牌等也設(shè)立了氫能研究部門，支持氫能的研究和相關(guān)活動(dòng)。

    通過各國政府及相關(guān)企業(yè)的不懈努力，在燃料電池汽車技術(shù)領(lǐng)域取得了很大進(jìn)展，主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面：

    (1)燃料電池功率密度不斷提高  加拿大巴拉德公司2003年研制的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)Xcellsis HY80采用902堆，最大輸出功率為68kW，體積為220L，質(zhì)量為220kg，體積和質(zhì)量功率密度分別為309W/L和309W/kg，已經(jīng)基本達(dá)到美國能源部FreedomCAR計(jì)劃中提出的2010年的目標(biāo)。

    (2)貴金屬用量大幅減少燃料電池電堆的鉑用量已從1990年的約5mg/cm2下降到0.5mg/cm2左右，并有望繼續(xù)降低。

    (3)燃料電池汽車能量轉(zhuǎn)換效率可望繼續(xù)提高  考慮“從礦井到車輪”的總體效率，燃料電池混合動(dòng)力汽車“從油井到車輪”的總效率為29%，汽油機(jī)混合動(dòng)力汽車普銳斯的總效率為28%。燃料電池汽車的能量轉(zhuǎn)換總效率將來有望提高到42%。

    (4)燃料電池汽車的可靠性和耐久性明顯改善  戴克和通用等汽車公司的試驗(yàn)運(yùn)行表明，燃料電池汽車的可靠性已有明顯提高，通用公司的燃料電池汽車已經(jīng)開展包裹快遞服務(wù)。

    (5)燃料電池系統(tǒng)成本逐漸下降  若按大批量生產(chǎn)(年產(chǎn)150萬套)計(jì)算，2002年燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)格為275美元/kW，2006年下降為110美元/kW。美國能源部提出的目標(biāo)是2010年降到45美元/kW，2015年降到130美元/kW，與目前汽油機(jī)的價(jià)格水平相當(dāng)。
燃料電池技術(shù)雖然取得了很大進(jìn)步，但與產(chǎn)業(yè)化要求相比還有很多工作要做，主要表現(xiàn)為以下5個(gè)方面：

    (1)適應(yīng)性  須進(jìn)一步提高燃料電池汽車在不同氣候(如高溫或低溫地區(qū))、不同環(huán)境(如高海拔、沙塵大、空氣質(zhì)量差的地區(qū))和不同交通情況(如頻繁變動(dòng)工況或頻繁停啟工況等)下的適應(yīng)性。

    (2)可靠性和耐久性  目前燃料電池堆的壽命僅有約2000h，目前北京示范運(yùn)行的燃料電池公共汽車平均完好率為92%，而柴油車達(dá)到99.16%；燃料電池車的故障率也比傳統(tǒng)車高，因此須進(jìn)一步提高燃料電池汽車的可靠性和耐久性。

    (3)總能量效率  提高燃料電池堆的工作溫度能夠提高燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率，2006年已提高至90-95℃，而—旦高溫膜(工作溫度120℃以上)研發(fā)成功，燃料電池技術(shù)將會(huì)有根本性的突破。此外，各種制氫、儲(chǔ)氫的新技術(shù)也在發(fā)展之中。

    (4)成本  2006年豐田公司開發(fā)的一種新型質(zhì)子膜的目標(biāo)價(jià)格僅為10美元/m2；較貴的鉑催化層采用納米技術(shù)的研究工作正在進(jìn)行。此外，燃料電池零部件現(xiàn)已發(fā)展出各種專門技術(shù)公司及專用零部件公司，從而為提高可靠性和耐久性、改進(jìn)性能和降低成本創(chuàng)造條件。

    (5)基礎(chǔ)設(shè)施  基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)匱乏也是產(chǎn)業(yè)化需要解決的問題。如加氫站、維修、配件供應(yīng)等，需逐步擴(kuò)大和推廣，這需要幾十年的時(shí)間。

    氫能和燃料電池汽車技術(shù)開發(fā)是帶有風(fēng)險(xiǎn)的戰(zhàn)略選擇，是一個(gè)不容忽視和錯(cuò)過的帶有風(fēng)險(xiǎn)性的技術(shù)創(chuàng)新和跨越式發(fā)展的機(jī)會(huì)。同時(shí)，燃料電池汽車對(duì)汽車制造商來說是一種戰(zhàn)略高技術(shù)產(chǎn)品，汽車制造商應(yīng)進(jìn)一步完善燃料電池汽車技術(shù)，以期掌握未來市場(chǎng)競(jìng)爭的主動(dòng)權(quán)。

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