随着经济的飞速发展，人们生活水平的提高，健康和环保越来越受到人们的关注。然而面对当前环境污染的日趋严重、资源的日益短缺，难免令人担忧。使用清洁能源是未来发展的必备之选，绿色交通工具越来越受到人们的青睐。

　　在交通工具方面，大力发展新能源汽车是应对全球能源短缺和环境污染的重大战略举措。在众多的新能源汽车中，燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势而被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题和气候变化理想方案，因此，世界主要国家和组织投入大量资金用于燃料电池汽车关键技术攻关。

　　何为燃料电池汽车呢？燃料电池汽车是电动汽车的一种，其电池的能量主要是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能获得的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，同时燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是首选。

　　何为车用燃料电池呢？它有别于我们日常用到的干电池。车用燃料电池是将所供燃料的化学能直接变换为电能的一种能量转换装置，是通过连续供给燃料从而能连续获得电力的发电装置。能量转换效率高，被认为今后电动汽车上最理想的驱动电源。

　　国内外燃料电池汽车及车用燃料电池的发展现状

　　在国外，长期以来，世界各国政府和主要汽车集团都高度重视燃料电池汽车研发，投入大量资金用于燃料电池汽车及氢能研发、试验考核和市场培育。继在第六框架计划中拿出大量资金用于燃料电池汽车和氢能研究，2009年，欧盟批准燃料电池和氢能技术项目行动计划，计划从欧盟第七框架计划中拿出4.7亿欧元，持续资助燃料电池汽车及基础设施技术研发。德国政府高度重视燃料电池汽车及氢能研发，交通部、环境署、经济部等部门联合启动燃料电池及氢能国家创新计划，拟与企业联合资助14亿欧元，用与燃料电池汽车、氢能等关键技术研发，以确定德国在燃料电池汽车领域的国际领先地位和竞争力。以经产省为代表的日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发，在过去30年时间内先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学研究、技术攻关和示范推广。

　　经过长时间、持续稳步的支持，国外燃料电池汽车产品的可靠性、环境适应性(如低温启动性能)取得了重大突破，示范运行不断深入，并陆续推出用于租赁商业化示范的先进燃料电池汽车，燃料电池汽车进入技术与市场示范阶段。产品成本控制与配套基础设施建设成为制约燃料电池汽车商业化推广主要因素。

　　在国内，在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，基本掌握了整车、动力系统与关键零部件的核心技术；建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台；形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系，具有百量级燃料电池汽车动力系统平台与整车生产能力。研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕萨特”、“奔腾”、“志翔”等燃料电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核，成功服务于2008北京奥运会和2010年上海世博会。

　　但受限于传统车辆开发技术水平、燃料电池发动机功率密度、动力系统可靠性、整车环境适应性等性能限制以及商业推广模式研究和基础设施建设滞后等因素，我国燃料电池汽车仍然处于技术验证与特定考核试验考核阶段，即使有较广泛的氢燃料站，使用燃料电池的汽车数量依旧十分少。

　　燃料电池汽车及车用燃料电池的优势分析

　　（一）燃料电池汽车的优点：

　　1、零排放或近似零排放，有利环保。

　　2、减少了机油泄漏带来的水污染。

　　3、降低了温室气体的排放。

　　4、提高了燃油经济性。

　　5、提高了发动机燃烧效率。

　　6、运行平稳、无噪声。

　　（二）车用燃料电池的优越性：

　　1、高效率地把燃料转化为电能。

　　2、工作安静。

　　3、零排放或者低排放工作，有利环保。

　　4、产生的剩余热量可以再利用。

　　5、燃料补充迅速，燃料易于获得。

　　6、工作持久可靠。

　　燃料电池汽车及车用燃料电池的劣势分析

　　（一）燃料电池汽车的发展瓶颈：

　　1、驱动电机及其控制系统的可靠性和耐久性达不到要求

　　驱动电机及控制系统是电动汽车的又一个关键部件，电机本体的设计和制造技术来源于一般工业电机，要成功用于汽车工业，需要一定时间的技术积累。更为重要的是，目前电机控制器的关键元件IGBT制造技术还掌握在少数几个发达国家手中，最先进的IGBT进口还受到限制，严重制约了我国汽车工业电气化发展水平。驱动电机及控制系统要像内燃机一样满足汽车工业苛刻的使用要求，取代内燃机成为汽车的心脏，目前的技术水平还达不到。

　　2、整车制造成本和使用成本难以被大多数厂家和用户所接受

　　纯电动汽车的出现早于内燃机汽车，目前纯电动汽车在市场竞争中处于不利地位，其主要原因是制造成本和使用成本高以及社会基础配套设施不完备，车载储能技术不解决，纯电动汽车很难取得市场认可。混合动力还是以节油、环保和时髦为买点，但是在未来一段时间内，混合动力车节约的燃油费用还不能平衡初期多投人的购买成本，消费者的低收入和缺乏环保意识以及低燃油税率，使市场倾向于内燃机汽车的局面在短时期内不能改变。

　　由于其高昂的制造成本和缺乏氢补充基础设施，在未来15年内，氢燃料电池的产业化前景并不十分乐观。

　　（二）车用燃料电池几项关键技术有待进一步改进：

　　1、提高车用燃料电池单位质量电流密度及功率，提高动力汽车所必需的快速启动和动力响应能力。

　　2、必须开发质量更轻，体积更小，储存能力更多氢能的车载氢储存器具，提高续驶里程和载重量。

　　3、解决氢气的安全问题。

　　4、降低材料和制造成本费用。

　　燃料电池汽车及车用燃料电池发展对策

　　1、技术创新与研发投入，重点突破关键技术

　　燃料电池汽车是一个“机-电-液-氢”相互耦合作用复杂系统，是一个依赖机械、化工、电力电子、材料等工业基础的复杂系统，鉴于我国的机械、化工、电力电子和材料工业基础相对薄弱，应发挥集中力量办大事社会主义制度优势，从国家层面整合资源，聚焦重大，重点突破燃料电池汽车关键技术。

　　具体分为：1）适合燃料电池汽车动力系统技术平台的全新结构整车平台，未来国家科技计划中应进一步聚焦，开展全新结构燃料电池汽车尤其是中高级燃料电池汽车全新结构整车平台开发。2)燃料电池汽车动力系统平台柔性模块化技术及其关键零部件开发，借鉴国外同类型燃料电池汽车“E-FLEX”和“十一五”柔性适配技术等，开展全新结构整车下的动力系统平台模块化、一体化、智能化集成设计技术。3)燃料电池发动机寿命、可靠性和环境适应性研究，在燃料电池发动机寿命、可靠性和环境适应性性能方面，我国已经落后于国外主流燃料电池电堆开发商和系统集成制造商。我国燃料电池发动机处在研发关键时期，国家应集中国内优势资源，强强联合，开展燃料电池发动机寿命、可靠性、环境适应性专项攻关，并同步开展发动机系统成本控制方法研究。4)低铂、非铂燃料电池电堆研发来降低生产成本，低铂、非铂燃料电池技术是降低燃料电池汽车整车成本的重要措施。5)氢能基础设施关键技术及安全风险评估，探索适合车用的基于储氢材料的复合储氢原理和技术。6)加进燃料电池汽车商业化推广模式与市场培育。

　　2、大力发展纯蓄电池驱动的超微型汽车

　　这种汽车降低了汽车的动力性和续驶里程的要求，充电过程比较简单，车速不高。较适合于市内或社区小范围内使用。由于多数采用了镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等高性能电池，车辆性能较有保证，已进人小批量试生产阶段。比如，日本的Hypermini采用了高性能锂离子电池，最高时速为90km，一次充电可行驶115km，它是一款适合未来城市道路行驶的家庭轿车。

　　3、加大示范财政补贴额度，实施财政积极引导政策

　　从国家出台的补贴额度上看，燃料电池汽车获得了更多的国家财政补贴额度，但是从财政补贴与整车成本差值平均值看，由于燃料电池汽车整车成本高，在获得相应国家补贴之后，仍然存在很大的差额，这必将阻碍燃料电池汽车示范推广。因此，政府应调整新能源汽车财政补贴标准，引导燃料电池汽车发展。

　　4、标准先行，开展燃料电池汽车标准体系建设

　　燃料电池汽车整车及关键零部件技术标准严重缺乏，因此在“十二五”期间，国家应该加大投入，进行燃料电池汽车(含整车和关键零部件的设计、生产和试验等)技术标准研究，建立燃料电池汽车技术标准体系。

　　5、积极筹备、规划未来燃料电池汽车氢气供给网络

　　结合我国能源分布、产业聚集和现有工作基础，统筹规划，以点带线，以线构面，建立“点-线-面”结合的氢气“制取-运输-存储-加注”网络。在项目初期，应参考日本等经验，设立“氢气社区”项目，探索氢气制取-运输-使用一体化智能社区。

　　6、积极培养国际化人才，实现可持续发展

　　科技创新，人才为本。燃料电池汽车和氢能具有涉及多行业、多学科交叉特点，应结合国家人才战略，积极主动参与全球教育与科技合作，实现立体式、多层次人才培养，人才支撑燃料电池汽车技术创新。

　　7、吸取和引进先进的的技术

　　为共同推进燃料电池和氢能技术进步，德国、日本、英国、加拿大、欧盟、美国、韩国、中国等国家和组织联合成立了国际氢能合作组织，开展学术交流和研发信息共享。在坚持自主创新基础上，实施开发，引入竞争，跟踪并引领燃料电池汽车和氢能技术进步。

　　燃料电池汽车及车用燃料电池后期展望

　　虽然目前国内燃料电池汽车不成气候，车用燃料电池市场份额也较小。在当今全球能源紧张、油价高涨的时代，寻找新能源作为石化燃料的替代品是当务之急。因为氢能的优势明显，清洁、高效，因此得到各国政府的大力支持，加上各种能源动力企业对燃料电池的发展信心十足，所以燃料电池未来市场将有巨大的上升空间。

　　预计在随后的十年间，随着技术进步与规模经济效益，燃料电池的生产成本与使用成本将下降，竞争力提高，燃料电池潜在的市场将会逐步发展起来。以氢为动力的燃料电池汽车是最理想的新能源汽车，但面临的技术门槛和经济性障碍仍需要一定的时间才能逐一攻破，笔者认为燃料电池汽车仍是未来新能源汽车发展的最终趋势。

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中国产业竞争情报网编辑：wangyuan