政策助力，燃料电池汽车迎来发展曙光

引言：相比纯电动汽车的发展，燃料电池汽车在中国还处在萌芽阶段。随着电动汽车补贴退坡加速，燃料电池车较高的补贴额度会逐渐弥补之前价格高的劣势，鼓励企业加大对燃料电池车的研发投入，燃料电池汽车将迎来发展曙光。

燃料电池系统

燃料电池的工作原理是通过将燃料的化学反应直接转化成电能。按照电解质的不同，目前研发的类型为质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、磷酸燃料电池和碱性燃料电池等。

以质子交换膜燃料电池为例，当燃料罐内的氢气与空气的氧气在电解质膜上发生反应，形成电流进而转化成动能，同时产生水。

质子交换膜燃料电池结构

燃料电池汽车以其零污染的特性成为新能源汽车发展最可靠方向，而驱动车辆行驶的燃料电池动力系统主要包括燃料电池系统、驱动电机及控制系统，整车控制系统、辅助电源、储氢装置。

燃料电池优势

除却我们所熟悉的燃料电池车零污染的优势外，其还拥有效率高、噪声低、安全性高、能量补给快，能量密度高、使用寿命长等这些为普通消费者所不熟知的优势。对于节能减排、绿色环保出行来讲，燃料电池车无疑是最佳选择。

在安全方面。燃料电池是开放体系，氢和氧要远远不断的输入到电堆里面，所以它的密封和存储是比较关键的。动力电池，它的电解液是不能随便泄漏的，泄漏很容易着火。燃料电池的电堆，如果把氢气切断之后电堆本身是安全的。

在成本方面，电池系统比较简单，没有贵金属，成本也比较低；燃料电池现在的贵金属铂，成本高一些。

纯电动车的电能补充快则需要一两个小时，慢则最少也要6小时。此外纯电动还存在里程焦虑的问题，而燃料电池车则拥有更优秀的续航能力，可达到600公里。

此外在燃料补给上，燃料电池车拥有传统内燃机燃料补给的快捷性。

相较于传统内燃机拥有10年的使用寿命，纯电动车的锂电池3-5年的时长，燃料电池汽车在这一点上可以说是表现卓越。在理论上，如果电解质膜不会损坏，可以长期使用。另外目前国内市场上纯电动车的能量密度大约在140Wh/kg，特斯拉为230Wh/kg，但根据《促进汽车动力电池产业发展的指导意见》，到2020年，动力电池单体比能量要做到350Wh/kg，仅两三年时间就实现电池能量密度的翻倍，这对行业来说是不小挑战。不过燃料电池的能量密度却可达到300-500 Wh/kg，对于国家制定的2020动力电池能力密度目标可轻松实现。

从环境污染问题上来看，纯电动车以及燃料电池车为主代表的新能源车无疑占据了上风。而依靠电网充电的纯电动车型在高峰用电时期也会造成能源的浪费。此外在燃料补给上，燃料电池车拥有传统内燃机燃料补给的快捷性。

纯电动车的电能补充快则需要一两个小时，慢则最少也要6小时。此外纯电动还存在里程焦虑的问题，而燃料电池车则拥有更优秀的续航能力，可达到600公里。

相较于传统内燃机拥有10年的使用寿命，纯电动车的锂电池3-5年的时长，燃料电池汽车在这一点上可以说是表现卓越。在理论上，如果电解质膜不会损坏，可以长期使用。另外目前国内市场上纯电动车的能量密度大约在140Wh/kg，特斯拉为230Wh/kg，但根据《促进汽车动力电池产业发展的指导意见》，到2020年，动力电池单体比能量要做到350Wh/kg，仅两三年时间就实现电池能量密度的翻倍，这对行业来说是不小挑战。不过燃料电池的能量密度却可达到300-500 Wh/kg，对于国家制定的2020动力电池能力密度目标可轻松实现。

氢燃料电池汽车发展的关键

一是电池、整车的性能；

二是成本，氢燃料电池的成本并不便宜。贵在关键部件，如全氟膜、铂催化剂等。

三是配套的加氢站建设。

燃料电池技术挑战

虽然目前燃料电池的关键技术已经获得突破，并已进入产业化导入初期期，但放眼全球市场仅有丰田的Mirai、本田的Clarity以及现代的ix35。丰田在燃料电池汽车上的研发已经历经数载，直至2014年的年末才进入到量产阶段，可见对于燃料电池动力系统上的研发历经了多少曲折。

虽然氢燃料电池汽车（FCV）作为新能源汽车中比较小众的角色，并没有获得市场的广泛关注，然而，2016 年 FCV 的销量却有了大幅增长。据汽车媒体 EV Sales 近期发布的数据，去年 FCV 注册数量为 2312 辆，与 2015 年相比，增幅为 225%。其中丰田占据88%氢燃料电池汽车（FCV）销量，处主导地位。

（丰田Mirai ）

国内燃料电池汽车的发展曾经在07年进入一段快速发展期，但随后的表现并不尽如人意。这其中从技术到配套设施等多方面均在制约着燃料电池汽车的发展。

燃料电池堆的技术不能满足当前汽车复杂工况的需要，还有辅助系统没有针对燃料电池的特殊需求，技术也跟不上，所以成本就高了。还有就是配套设施也极不完善，相关的技术标准也不完备。另外居高不下的研发成本也导致消费者购车成本大幅增加。一辆燃料电池汽车的购车成本直指B级甚或C级低端车。较高的购车成本也导致燃料电池汽车不能普及。

重点降低成本是生产线的建立，现在燃料电池车还不能像燃油车那样一分钟一辆在生产线上进行生产，所以生产线的建立，车和各个关键零部件生产线的建立还是很艰巨的一个任务。

燃料电池车大规模商业化的问题有两件事情，一个是加氢站的建设，一个是进一步提高燃料电池的可靠性和耐久性，同时降低铂用量，使铂的用量能跟汽车尾气净化器的贵金属用量差不多，这样才能实现全面商业化。

政策助力，燃料电池汽车迎发展机遇

中国氢燃料电池汽车不断迎来政策利好，在《中国制造2025》、《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》、《国家创新驱动发展战略纲要》以及《节能与新能源汽车技术路线图》中均提出将氢能、燃料电池技术、燃料电池汽车等作为重点发展任务。

《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》对燃料电池车的发展寄予厚望，提出要系统推进燃料电池车的研发与产业化;推动高性能低成本燃料电池材料和系统关键部件研发;推动车载储氢系统以及氢制备、储运和加注技术发展，推进加氢站建设。规划还明确，到2020年，要实现燃料电池车批量生产和规模化示范应用。

在今年新能源汽车补贴调整中，燃料电池车受益力度最大，继续凸显了政策支持的热情。燃料电池补贴延续至2020年不退坡的政策，对于燃料电池乘用车，给予20万元/辆补贴;对于燃料电池小型货车、客车，给予30万/辆补贴;对于燃料电池大中型客车，中重型货车，给予50万/辆补贴。

在业内看来，随着电动汽车补贴退坡加速，燃料电池车较高的补贴额度会逐渐弥补之前价格高的劣势，鼓励企业加大对燃料电池车的研发投入，2017年将有更多燃料电池车型出现。

10月26日，中国汽车工程学会发布的节能与新能源汽车技术路线图中提及，2020年、2025年和2030年，中国燃料电池汽车的规模将分别达到5000辆、5万辆以及百万辆。

由于氢燃料电池汽车在短期内不赚钱，无论是私企还是国企都不想在关键技术上投资建厂。未来应坚持研发与产业化同步推进，一是国家要动员私营企业或国有企业在关键材料领域投资建设生产线，实现原材料自给自足，让成本能大幅度下降。二是要尽快进行可靠性和耐久性实验，把产品寿命提升到国际水平。

小结：中国不应该放弃燃料电池汽车，一旦燃料电池汽车产业化有所突破，我们可能面临战略失误带来的风险。国家将氢燃料电池的发展提升到前所未有的高度，相信资金、技术等各个方面都会关注并跟进，燃料电池汽车发展一定会取得成果。