一、 國(guó)外燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
長(zhǎng)期以來(lái)，世界各國(guó)政府和主要汽車(chē)集團(tuán)都高度重視燃料電池汽車(chē)研發(fā)，投入大量資金用于燃料電池汽車(chē)及氫能研發(fā)、試驗(yàn)考核和市場(chǎng)培育。繼在第六框架計(jì)劃中拿出大量資金用于燃料電池汽車(chē)和氫能研究，2009年，歐盟批準(zhǔn)燃料電池和氫能技術(shù)項(xiàng)目行動(dòng)計(jì)劃，計(jì)劃從歐盟第七框架計(jì)劃中拿出4.7億歐元，持續(xù)資助燃料電池汽車(chē)及基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)研發(fā)。德國(guó)政府高度重視燃料電池汽車(chē)及氫能研發(fā)，交通部、環(huán)境署、經(jīng)濟(jì)部等部門(mén)聯(lián)合啟動(dòng)燃料電池及氫能?chē)?guó)家創(chuàng)新計(jì)劃，擬與企業(yè)聯(lián)合資助14億歐元，用與燃料電池汽車(chē)、氫能等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，以確定德國(guó)在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位和競(jìng)爭(zhēng)力。以經(jīng)產(chǎn)省為代表的日本政府高度重視并持續(xù)開(kāi)展燃料電池汽車(chē)和氫能開(kāi)發(fā)，在過(guò)去30年時(shí)間內(nèi)先后投入上千億日元用于燃料電池汽車(chē)和氫能的基礎(chǔ)科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)和示范推廣。隸屬于經(jīng)產(chǎn)省的燃料電池商業(yè)化組織(FCCJ)先后與2009年7月和2010年7月發(fā)布了《燃料電池汽車(chē)和加氫站2015年商業(yè)化路線(xiàn)圖》，明確指出2011年-2015年開(kāi)展燃料電池汽車(chē)技術(shù)驗(yàn)證和市場(chǎng)示范，隨后進(jìn)入商業(yè)化示范推廣前期。為落實(shí)燃料電池汽車(chē)在日本的推廣，2011年1月，包括豐田、本田、尼桑三大汽車(chē)廠(chǎng)商在內(nèi)的日本13家汽車(chē)和能源企業(yè)共同簽訂協(xié)議，決定在東京、大阪、名古屋和福岡四大都市圈的市區(qū)和高速公路上建立100座加氫站，并通過(guò)完善設(shè)計(jì)、改善生產(chǎn)技術(shù)等方法大幅降低燃料電池汽車(chē)生產(chǎn)成本，培育燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)。美國(guó)政府對(duì)燃料電池汽車(chē)支持在布什任職期間達(dá)到頂峰，在奧巴馬政府期間，美國(guó)能源部宣布從美國(guó)振興計(jì)劃(American Recovery and Reinvestment Act Funding)中撥款4190萬(wàn)美元支持燃料電池特種車(chē)的研發(fā)和示范，另在2011年美國(guó)財(cái)政預(yù)算中安排5000萬(wàn)美元用于燃料電池和氫能技術(shù)研發(fā)。此外，加拿大、韓國(guó)、澳大利亞、巴西、法國(guó)和英國(guó)等國(guó)家政府積極支持燃料電池汽車(chē)和氫能研發(fā)。2009年，戴姆勒、福特、通用、豐田、本田和現(xiàn)代汽車(chē)6個(gè)世界主要汽車(chē)公司簽署備忘錄，持續(xù)開(kāi)展燃料電池汽車(chē)研發(fā)，計(jì)劃于2015大力推廣燃料電池汽車(chē)，并快速形成幾十萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)保有量。與此同時(shí)，在德國(guó)交通部長(zhǎng)見(jiàn)證下，德國(guó)巴符能源公司(德國(guó)第三大電力公司)、奧地利OMV石油公司、殼牌公司、法國(guó)道達(dá)爾公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(歐洲第五大能源公司)等全球大型能源公司簽訂備忘錄，決定在德國(guó)建設(shè)燃料電池汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施以促進(jìn)燃料電池汽車(chē)在德國(guó)的推廣。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、持續(xù)穩(wěn)步的支持，國(guó)外燃料電池汽車(chē)產(chǎn)品的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性(如低溫啟動(dòng)性能)取得了重大突破，示范運(yùn)行不斷深入，并陸續(xù)推出用于租賃商業(yè)化示范的先進(jìn)燃料電池汽車(chē)，燃料電池汽車(chē)進(jìn)入技術(shù)與市場(chǎng)示范階段。產(chǎn)品成本控制與配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為制約燃料電池汽車(chē)商業(yè)化推廣主要因素。
二、 國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
在國(guó)家“十五”“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)重大科技專(zhuān)項(xiàng)和“十一五”節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目支持下，我國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)研發(fā)取得重要進(jìn)展，基本掌握了整車(chē)、動(dòng)力系統(tǒng)與關(guān)鍵零部件的核心技術(shù);建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái);形成了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、DC/DC變換器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)氫與供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件配套研發(fā)體系，具有百量級(jí)燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)與整車(chē)生產(chǎn)能力。研制的“超越”系列、“上海牌”、“帕薩特”、“奔騰”、“志翔”等燃料電池汽車(chē)經(jīng)受住了大規(guī)模、高溫、大強(qiáng)度示范考核，成功服務(wù)于2008北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)。在燃料電池關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)研究方面，開(kāi)發(fā)出高活性、抗聚集的電催化劑，以及高比表面積、抗氧化的擔(dān)體，開(kāi)發(fā)出了與國(guó)際商品化水平相當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)型符合自增濕質(zhì)子交換膜，研制出高導(dǎo)電性/高穩(wěn)定性碳紙，初步解決了雙極板的抗腐蝕和導(dǎo)電性問(wèn)題，掌握了絲網(wǎng)印刷膜電極技術(shù)。在燃料電池汽車(chē)整車(chē)及動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)前沿技術(shù)方面，建立了燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)理論和方法，探索了基于模塊化思想的整車(chē)柔性適配技術(shù)，研發(fā)了燃料電池汽車(chē)功率控制單元及其它關(guān)鍵零部件，開(kāi)展了燃料電池汽車(chē)整車(chē)可靠性、電安全、氫安全、一體化熱管理、智能容錯(cuò)控制、碰撞安全性等關(guān)鍵技術(shù)研究。在公共平臺(tái)建設(shè)方面，形成了燃料電池汽車(chē)開(kāi)發(fā)軟、硬件測(cè)試環(huán)境，建立了國(guó)家級(jí)燃料電池、系統(tǒng)平臺(tái)和車(chē)輛工程技術(shù)中心或測(cè)試基地，制定了8條燃料電池汽車(chē)及氫能專(zhuān)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。但是，受限于傳統(tǒng)車(chē)輛開(kāi)發(fā)技術(shù)水平、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度、動(dòng)力系統(tǒng)可靠性、整車(chē)環(huán)境適應(yīng)性等性能限制以及商業(yè)推廣模式研究和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后等因素，我國(guó)燃料電池汽車(chē)仍然處于技術(shù)驗(yàn)證與特定考核試驗(yàn)考核階段。
三、 國(guó)內(nèi)外燃料電池汽車(chē)技術(shù)狀態(tài)對(duì)比分析
(一)燃料電池整車(chē)集成技術(shù)
如表1所示，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的燃料電池汽車(chē)在車(chē)型開(kāi)發(fā)、整車(chē)動(dòng)力性、續(xù)駛里程、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率等方面與國(guó)外存在一定的差距，在等效燃料經(jīng)濟(jì)性水平和車(chē)輛噪聲水平與國(guó)外基本處于同一水平。
在燃料電池汽車(chē)車(chē)型平臺(tái)開(kāi)發(fā)方面，國(guó)外已經(jīng)由基于傳統(tǒng)車(chē)輛平臺(tái)改造形成燃料電池汽車(chē)模式走向?yàn)槿剂想姵仄?chē)打造全新整車(chē)平臺(tái)階段，如本田汽車(chē)公司Clarity，豐田汽車(chē)公司FCHV,戴姆勒奔馳公司F-Cell和通用公司Chevrolet Equinox等均是為燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)而全新打造的專(zhuān)用化整車(chē)平臺(tái)，基于這些整車(chē)平臺(tái)，國(guó)外汽車(chē)公司開(kāi)展了如空氣動(dòng)力學(xué)性能、輕量化、車(chē)身碰撞安全性、底盤(pán)系統(tǒng)主動(dòng)控制以及面向舒適性的人機(jī)界面與人機(jī)工程等研究。在國(guó)內(nèi)，以上汽股份、上海大眾、一汽、長(zhǎng)安、奇瑞等公司為代表開(kāi)發(fā)的燃料電池轎車(chē)均基于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛進(jìn)行改制，尚未掌握燃料電池汽車(chē)專(zhuān)用車(chē)身開(kāi)發(fā)、底盤(pán)開(kāi)發(fā)、底盤(pán)動(dòng)力學(xué)主動(dòng)控制等關(guān)鍵技術(shù)，與國(guó)外存在較大差距。
在車(chē)輛動(dòng)力性能方面，主要受限于燃料電池功率輸出水平和整車(chē)集成及輕量化技術(shù)水平，我國(guó)燃料電池汽車(chē)整車(chē)加速性能明顯低于世界主流燃料電池汽車(chē)加速性能。
在車(chē)輛續(xù)駛里程方面，到目前為止，我國(guó)基本掌握了350MPa高壓儲(chǔ)氫和加注系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高壓氫氣瓶等部件國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)，但某些關(guān)鍵閥門(mén)、傳感器還依賴(lài)進(jìn)口，700MPa氫氣存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件仍然處在研發(fā)階段，其直接制約了我國(guó)燃料電池汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程提高。
在整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性水平、車(chē)外噪聲水平上。我國(guó)燃料電池汽車(chē)與國(guó)外同類(lèi)型汽車(chē)處于同一水平甚至領(lǐng)先地位(參考2006年法國(guó)必比登挑戰(zhàn)賽結(jié)果，燃油經(jīng)濟(jì)性等效為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽油消耗：3-3.5L/100公里，車(chē)外加速噪聲維持在70dB左右)。
注： 1-中國(guó)城市循環(huán)工況;2-NEDC工況;3-EPA工況。
(二)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)
在燃料電池發(fā)動(dòng)集成度方面，我國(guó)轎車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率等級(jí)、功率密度等性能參數(shù)明顯低于國(guó)外同類(lèi)型燃料電池汽車(chē)用燃料電池技術(shù)性能(國(guó)外燃料電池電堆質(zhì)量功率密度已超過(guò)1600W/kg，體積功率密度已超過(guò)2700W/L;而國(guó)內(nèi)燃料電池電堆質(zhì)量功率密度維持在700W/kg左右，體積功率密度維持在1000W/L左右)。
在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)境適應(yīng)性尤其是低溫冷啟動(dòng)性能方面，國(guó)外燃料電池汽車(chē)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)甚至環(huán)境中冷啟動(dòng)，并在北歐瑞典地區(qū)開(kāi)展冬季寒冷工況下實(shí)車(chē)道路實(shí)驗(yàn)。相比國(guó)外，我國(guó)燃料電池汽車(chē)?yán)鋯?dòng)性能基本上還處在水平，燃料電池電堆也僅在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)環(huán)境中啟動(dòng)。
在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性、壽命方面，國(guó)外燃料電池電堆2010年壽命水平比2003年提高兩倍，其中燃料電池質(zhì)子交換膜已經(jīng)超過(guò)7300h(采用美國(guó)3M公司的MEA)，電堆實(shí)驗(yàn)室壽命提高到5000h以上，安全性和可靠性水平基本達(dá)到了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)同等水平。在整車(chē)可靠性和壽命方面，其性能已經(jīng)基本滿(mǎn)足整車(chē)產(chǎn)品需求。戴姆勒奔馳汽車(chē)開(kāi)發(fā)的F-Cell系列樣車(chē)已經(jīng)進(jìn)行了總共超過(guò)450萬(wàn)公里的路試。美國(guó)UTC公司通過(guò)改進(jìn)燃料電池系統(tǒng)控制策略，規(guī)避或減緩由起停、動(dòng)態(tài)加載、低載怠速、零下儲(chǔ)存與啟動(dòng)等過(guò)程導(dǎo)致的燃料電池壽命衰減，其與AC Transit運(yùn)輸公司合作在加州奧克蘭市開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范運(yùn)行，截至2010年6月底，其120kW的燃料電池系統(tǒng)(PureMotion Model 120)在沒(méi)有更換任何部件情況下運(yùn)行了7000h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了美國(guó)能源部制定的2015年5000h壽命目標(biāo)。相比國(guó)外，我國(guó)燃料電池汽車(chē)雖然經(jīng)受住了北京奧運(yùn)會(huì)、美國(guó)加州示范運(yùn)行和上海世博會(huì)等大型國(guó)際活動(dòng)的高溫、高強(qiáng)度示范運(yùn)行考驗(yàn)，但燃料電池電堆及關(guān)鍵部件壽命仍然無(wú)法滿(mǎn)足整車(chē)產(chǎn)品壽命要求，低壓燃料電池單堆動(dòng)態(tài)循環(huán)工況試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間僅突破1500h，預(yù)測(cè)壽命亦僅2000h。
在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本控制關(guān)鍵技術(shù)研究方面，國(guó)外一方面研究低鉑燃料電池技術(shù)，減少催化劑用量，另一方面研究催化劑抗毒性，降低其運(yùn)行成本，同時(shí)還開(kāi)發(fā)非鉑催化劑來(lái)代替貴重金屬Pt。在低鉑燃料電池技術(shù)方面，目前國(guó)外已經(jīng)研制低鉑用量燃料電池電堆。通用公司通過(guò)采用核殼型合金催化劑、有序化MEA等技術(shù)，不但提高了燃料電池性能，而且Pt擔(dān)量也得到了大幅度降低，一臺(tái)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)中貴金屬催化劑Pt的用量從上一代的80g降低到30g，并計(jì)劃于2015年降低到10g。豐田公司開(kāi)發(fā)的燃料電池電堆Pt用量也降低到原來(lái)的30%。催化劑抗毒性已經(jīng)成為國(guó)際研究熱點(diǎn)，國(guó)外科研機(jī)構(gòu)試圖通過(guò)提高催化劑抗毒性，使燃料電池可以直接利用粗氫發(fā)電，從而降低其運(yùn)行成本。在非鉑燃料電池技術(shù)方面，國(guó)際積極開(kāi)發(fā)其它類(lèi)型如堿性聚合物膜燃料電池，實(shí)現(xiàn)催化劑材料非Pt化，從而降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)成本。2010年4月，美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室宣布，該研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出由碳、鐵、鈷組成的催化劑，其成本非常低，而其性能可以和鉑基燃料電池電堆最高水平相比，且在遏制過(guò)氧化氫產(chǎn)生等方面明顯優(yōu)于鉑基燃料電池電堆。一系列研究成果直接推動(dòng)燃料電池汽車(chē)成本降低，據(jù)美國(guó)DOE估計(jì)，燃料電池系統(tǒng)成本已由2002年的275美元/kW降低至2009年的62美元/kW (按50萬(wàn)套產(chǎn)量測(cè)算)。近期豐田公司高層公開(kāi)宣布，2015年將實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)零售價(jià)5萬(wàn)美元/輛的目標(biāo)。此外，隨著新研制非鉑催化劑大量使用，燃料電池汽車(chē)成本還將進(jìn)一步降低。我國(guó)于“十一五”末期已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)展燃料電池汽車(chē)成本控制研究，受限于燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和氫氣存儲(chǔ)系統(tǒng)成本，燃料電池轎車(chē)成本仍然很高。
(三)高壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)技術(shù)
從表1可以看出，目前國(guó)外主流燃料電池汽車(chē)車(chē)型均采用70MPa的氫氣存儲(chǔ)和供給系統(tǒng)，而國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)的高壓氫氣存儲(chǔ)系統(tǒng)壓力仍然維持在35MPa水平，這一定程度上影響了我國(guó)燃料電池汽車(chē)整車(chē)?yán)m(xù)駛里程能力。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)35MPa的氫氣存儲(chǔ)和供給系統(tǒng)中的傳感器、閥門(mén)等零件還依賴(lài)進(jìn)口，直接導(dǎo)致氫氣存儲(chǔ)與供給系統(tǒng)成本過(guò)高。
四、 燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)對(duì)比分析
與純電動(dòng)汽車(chē)相比，燃料電池汽車(chē)具有續(xù)駛里程長(zhǎng)、低溫冷啟動(dòng)性能好和能量補(bǔ)充快等優(yōu)點(diǎn)(見(jiàn)表2)，但產(chǎn)品成本高和基礎(chǔ)設(shè)施稀缺;燃料電池汽車(chē)性能基本滿(mǎn)足用戶(hù)需求，必將成為未來(lái)高端純電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛主體車(chē)型。隨著新型非鉑催化劑的研制成功和應(yīng)用，燃料電池汽車(chē)成本將進(jìn)一步降低，燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)化進(jìn)程將大幅提速。
表2 純電動(dòng)、燃料電池及傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)對(duì)比分析表
五、 存在問(wèn)題和建議
(一)技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)投入
1.聚焦重大，重點(diǎn)突破關(guān)鍵技術(shù)
燃料電池汽車(chē)是一個(gè)“機(jī)-電-液-氫”相互耦合作用復(fù)雜系統(tǒng)，是一個(gè)依賴(lài)機(jī)械、化工、電力電子、材料等工業(yè)基礎(chǔ)的復(fù)雜系統(tǒng)，是一個(gè)涉及車(chē)輛工程、機(jī)械工程、材料工程、管理工程、信息工程、交通工程等多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)，是一個(gè)涉及基礎(chǔ)科學(xué)研究、前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題綜合體。
鑒于我國(guó)的機(jī)械、化工、電力電子和材料工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，應(yīng)發(fā)揮集中力量辦大事社會(huì)主義制度優(yōu)勢(shì)，從國(guó)家層面整合資源，聚焦重大，重點(diǎn)突破燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)：
1) 適合燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的全新結(jié)構(gòu)整車(chē)平臺(tái)
燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分布式智能控制、系統(tǒng)電壓高、氫氣存儲(chǔ)壓力高、碰撞性能要求高等特點(diǎn)，對(duì)整車(chē)碰撞安全性、空氣動(dòng)力學(xué)、整車(chē)熱管理、底盤(pán)主動(dòng)控制、舒適性、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提出了新要求，采用傳統(tǒng)車(chē)輛改制燃料電池汽車(chē)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)整車(chē)發(fā)展趨勢(shì)，因此，未來(lái)國(guó)家科技計(jì)劃中應(yīng)進(jìn)一步聚焦，開(kāi)展全新結(jié)構(gòu)燃料電池汽車(chē)尤其是中高級(jí)燃料電池汽車(chē)全新結(jié)構(gòu)整車(chē)平臺(tái)開(kāi)發(fā)。
2) 燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)柔性模塊化技術(shù)及其關(guān)鍵零部件開(kāi)發(fā)
借鑒國(guó)外同類(lèi)型燃料電池汽車(chē)“E-FLEX”和“十一五”柔性適配技術(shù)等，開(kāi)展全新結(jié)構(gòu)整車(chē)下的動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)模塊化、一體化、智能化集成設(shè)計(jì)技術(shù)。
3) 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性研究
在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性性能方面，我國(guó)已經(jīng)落后于國(guó)外主流燃料電池電堆開(kāi)發(fā)商和系統(tǒng)集成制造商。我國(guó)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)處在研發(fā)關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)家應(yīng)集中國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)資源，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，開(kāi)展燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)壽命、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)，并同步開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)成本控制方法研究。
4) 低鉑、非鉑燃料電池電堆研發(fā)
低鉑、非鉑燃料電池技術(shù)是降低燃料電池汽車(chē)整車(chē)成本的重要措施。因此在“十二五”期間科技計(jì)劃中，應(yīng)重點(diǎn)研究高穩(wěn)定性、抗毒、低Pt催化劑與抗氧化、長(zhǎng)壽命的催化劑載體;高耐久性、低成本、高質(zhì)子傳導(dǎo)性的復(fù)合膜和烴類(lèi)高溫質(zhì)子交換膜;高性能、高導(dǎo)電性炭紙;解決模壓金屬雙極板應(yīng)力釋放問(wèn)題，提高雙極板的平整度和耐溫性能;完善表面耐腐蝕導(dǎo)電涂層技術(shù)，提高耐久性與穩(wěn)定性;構(gòu)建質(zhì)子、水、電與氣體的有效傳遞通道，研究有序結(jié)構(gòu)的薄層膜電極組件。
研發(fā)能滿(mǎn)足低濕條件運(yùn)行非鉑/低鉑、低成本的PEMFC電堆，提高電堆環(huán)境適應(yīng)性(如抗CO中毒、抗醇性能)，開(kāi)發(fā)以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì)、中溫、中壓為特征的車(chē)用燃料電池系統(tǒng)及關(guān)鍵零部件技術(shù)。
5) 氫能基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
研究固體聚合物電解槽(SPE)電解制氫技術(shù)，包括SPE關(guān)鍵材料、電堆結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電解系統(tǒng)集成等技術(shù);系統(tǒng)評(píng)價(jià)35MPa加氫站(移動(dòng)/固定)模式、經(jīng)濟(jì)性、可靠性及安全性，全面優(yōu)化氫氣加注解決方案，開(kāi)發(fā)車(chē)載70MPa高壓儲(chǔ)氫和快速加注系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵部件。探索適合車(chē)用的基于儲(chǔ)氫材料的復(fù)合儲(chǔ)氫原理和技術(shù)。
6) 燃料電池汽車(chē)商業(yè)化推廣模式與市場(chǎng)培育
研究多元互動(dòng)政策體系、長(zhǎng)期激勵(lì)機(jī)制對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程作用模式和效果;探索適合燃料電池汽車(chē)的商業(yè)推廣模式的和市場(chǎng)培育方法;研究燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)導(dǎo)入評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系;創(chuàng)建基于“技術(shù)鏈”的燃料電池汽車(chē)研發(fā)和示范推廣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。
2.持續(xù)支持，加大研發(fā)投入
在國(guó)內(nèi)主流大型整車(chē)企業(yè)疲于建立傳統(tǒng)汽車(chē)自主創(chuàng)新能力，小型汽車(chē)生產(chǎn)商研發(fā)熱情高漲但技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)薄弱尷尬情況下，國(guó)家政府部門(mén)應(yīng)站在加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)社會(huì)主義創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略高度，以支撐培養(yǎng)國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)創(chuàng)新體系建設(shè)，支撐汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)跨越式發(fā)展為目標(biāo)，發(fā)揮政府政策引導(dǎo)作用，發(fā)揮社會(huì)主義集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)作用，持續(xù)支持加大新能源汽車(chē)研發(fā)。此外，燃料電池汽車(chē)由于其系統(tǒng)的復(fù)雜性、綜合性、交叉型等特點(diǎn)，政府部門(mén)應(yīng)進(jìn)一步加大科技計(jì)劃投入，支撐燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)突破。
表3 全球主要組織、國(guó)家和企業(yè)投入燃料電池汽車(chē)和氫能研發(fā)資金統(tǒng)計(jì)表
表3給出了世界主要國(guó)家對(duì)燃料電池汽車(chē)和氫能的投入情況，分析得到：我國(guó)在燃料電池汽車(chē)整體研發(fā)基礎(chǔ)薄弱現(xiàn)狀下，研發(fā)投入仍然明顯低于世界主要國(guó)家的燃料電池汽車(chē)研發(fā)投入。在國(guó)外汽車(chē)生產(chǎn)商紛紛將2014～2016年作為燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)導(dǎo)入起點(diǎn)情況下，我國(guó)政府更應(yīng)加大研發(fā)投入力度，抓住留給我國(guó)約4～6年時(shí)間迎頭趕上，提升我國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)水平， 實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)跨越式發(fā)展。
(二)政策引導(dǎo)與發(fā)展環(huán)境
3.加大示范財(cái)政補(bǔ)貼額度，實(shí)施財(cái)政積極引導(dǎo)政策
2009年初，財(cái)政部、科技部、國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部(以下簡(jiǎn)稱(chēng)四部委)聯(lián)合召開(kāi)啟動(dòng)會(huì)，共同啟動(dòng)“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣試點(diǎn)工程，決定在公交、出租、環(huán)衛(wèi)、公務(wù)、郵政等公共服務(wù)領(lǐng)域開(kāi)展節(jié)能與新能源汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)試點(diǎn)工作。與此同時(shí)，國(guó)家頒布了《節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，燃料電池轎車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)特種車(chē)均納入公共服務(wù)用乘用車(chē)和輕型商用車(chē)類(lèi)，由于其具有100%節(jié)油率水平，分別獲得了國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼25萬(wàn)元/輛、6萬(wàn)元/輛和3000元/kWh標(biāo)準(zhǔn)，如表4。從補(bǔ)貼額度上看，燃料電池汽車(chē)獲得了更多的國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼額度，但是從財(cái)政補(bǔ)貼與整車(chē)成本差值平均值看，由于燃料電池汽車(chē)整車(chē)成本高，在獲得相應(yīng)國(guó)家補(bǔ)貼之后，仍然存在很大的差額，這必將阻礙燃料電池汽車(chē)示范推廣。因此，政府應(yīng)調(diào)整新能源汽車(chē)財(cái)政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)燃料電池汽車(chē)發(fā)展。
表4 國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼與車(chē)輛成本統(tǒng)計(jì)表
4.標(biāo)準(zhǔn)先行，開(kāi)展燃料電池汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
經(jīng)過(guò)聯(lián)系兩個(gè)五年電動(dòng)汽車(chē)科技計(jì)劃攻關(guān)，我國(guó)累計(jì)頒布了56條國(guó)家或行業(yè)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，初步建立了電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，基本能夠滿(mǎn)足當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)科學(xué)研究、產(chǎn)品試驗(yàn)、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)指導(dǎo)、產(chǎn)品市場(chǎng)準(zhǔn)入和商業(yè)化示范推廣應(yīng)用需要，被公認(rèn)為處于世界前列。但分析已頒布技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)燃料電池汽車(chē)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)只有8項(xiàng)，而同期ISO有19項(xiàng)，美國(guó)SAE有16項(xiàng)，中國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺乏，如表5。與此同時(shí)，在現(xiàn)有8項(xiàng)燃料電池汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，其中5項(xiàng)主要圍繞氫能基礎(chǔ)設(shè)施，而燃料電池汽車(chē)整車(chē)和零部件分別只有1項(xiàng)，燃料電池汽車(chē)整車(chē)及關(guān)鍵零部件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺乏，因此在“十二五”期間，國(guó)家應(yīng)該加大投入，進(jìn)行燃料電池汽車(chē)(含整車(chē)和關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)等)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，建立燃料電池汽車(chē)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
表5 國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼與車(chē)輛成本統(tǒng)計(jì)表
5.積極籌備、規(guī)劃未來(lái)燃料電池汽車(chē)氫氣供給網(wǎng)絡(luò)
目前全世界已經(jīng)有200余個(gè)加氫站，與此同時(shí)，歐洲計(jì)劃在2015年前投資5億元建設(shè)40個(gè)加氫站，韓國(guó)擬建50個(gè)加氫站，意大利擬建25個(gè)加氫站，日本于2012年前再增加10個(gè)加氫站，并于2015年前在東京、名古屋、大阪和福岡四大城市市區(qū)和高速公路建設(shè)100座加氫站，德國(guó)巴符能源公司(德國(guó)第三大電力公司)、奧地利OMV石油公司、殼牌公司、法國(guó)道達(dá)爾公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(歐洲第五大能源公司)等全球大型能源公司簽訂備忘錄，決定在德國(guó)建設(shè)燃料電池汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施以促進(jìn)燃料電池汽車(chē)在德國(guó)的推廣。我國(guó)在2008北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)大型國(guó)際活動(dòng)背景下共建設(shè)了3座加氫站，研制了2輛移動(dòng)加氫車(chē)。隨著燃料電池汽車(chē)由技術(shù)驗(yàn)證和試驗(yàn)考核階段向市場(chǎng)培育過(guò)渡，“能源供應(yīng)商-基礎(chǔ)設(shè)施制造商-基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)商-城市規(guī)劃、環(huán)境測(cè)評(píng)等政府部門(mén)”應(yīng)以?xún)r(jià)值鏈為紐帶聯(lián)合起來(lái)，結(jié)合我國(guó)能源分布、產(chǎn)業(yè)聚集和現(xiàn)有工作基礎(chǔ)，統(tǒng)籌規(guī)劃，以點(diǎn)帶線(xiàn)，以線(xiàn)構(gòu)面，建立“點(diǎn)-線(xiàn)-面”結(jié)合的氫氣“制取-運(yùn)輸-存儲(chǔ)-加注”網(wǎng)絡(luò)。在項(xiàng)目初期，應(yīng)參考日本等經(jīng)驗(yàn)，設(shè)立“氫氣社區(qū)”項(xiàng)目，探索氫氣制取-運(yùn)輸-使用一體化智能社區(qū)。
(三)人才培養(yǎng)與國(guó)際合作
6.積極培養(yǎng)國(guó)際化人才，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
科技創(chuàng)新，人才為本。燃料電池汽車(chē)和氫能具有涉及多行業(yè)、多學(xué)科交叉特點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合國(guó)家人才戰(zhàn)略，積極主動(dòng)參與全球教育與科技合作，實(shí)現(xiàn)立體式、多層次人才培養(yǎng)，人才支撐燃料電池汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新。
7.面向國(guó)際，積極參與國(guó)際技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)與合作
為共同推進(jìn)燃料電池和氫能技術(shù)進(jìn)步，德國(guó)、日本、英國(guó)、加拿大、歐盟、美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)等國(guó)家和組織聯(lián)合成立了國(guó)際氫能合作組織，開(kāi)展學(xué)術(shù)交流和研發(fā)信息共享。與此同時(shí)，世界主要國(guó)家為促進(jìn)本國(guó)氫能和燃料電池技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)立了形式各樣的合作交流平臺(tái)，如美國(guó)FCHEA、日本NEDO、德國(guó)NOW、加拿大和英國(guó)的HFCA等。相關(guān)機(jī)構(gòu)依托該平臺(tái)開(kāi)展政府攻關(guān)、企業(yè)技術(shù)服務(wù)和學(xué)術(shù)科研交流等活動(dòng)。中國(guó)作為世界燃料電池和氫能重要力量，應(yīng)積極主動(dòng)參與國(guó)際合作分工，與上述機(jī)構(gòu)開(kāi)展合作，并積極參與歐盟第七框架計(jì)劃、聯(lián)合國(guó)環(huán)境署、政府間合作協(xié)定項(xiàng)目申報(bào)和具體實(shí)施。在堅(jiān)持自主創(chuàng)新基礎(chǔ)上，實(shí)施開(kāi)發(fā)，引入競(jìng)爭(zhēng)，跟蹤并引領(lǐng)燃料電池汽車(chē)和氫能技術(shù)進(jìn)步。
