普及燃料電池汽車(chē)?各國(guó)頻出新招
日期：2024-10-16 06:08:43 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：303借無(wú)污染、無(wú)噪音、高效率等優(yōu)勢(shì)，燃料電池汽車(chē)被視為未來(lái)能源替代、節(jié)能減排的代步工具，成為21世紀(jì)具有市場(chǎng)前景的新能源汽車(chē)之一。
為此，日本、美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)早早制定了燃料電池汽車(chē)發(fā)展路線(xiàn)圖，這對(duì)于中國(guó)發(fā)展燃料電池汽車(chē)提供了良好的借鑒?！笆濉逼陂g，中國(guó)在相關(guān)規(guī)劃綱要中也將燃料電池汽車(chē)技術(shù)列入新能源汽車(chē)之列，特別強(qiáng)調(diào)了發(fā)展燃料電池汽車(chē)的重要性，并計(jì)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(gè)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(chē)用燃料電池耐久性技術(shù)、推進(jìn)加氫站建設(shè)和燃料電池汽車(chē)示范運(yùn)行等多項(xiàng)工作。
中國(guó)
在技術(shù)研發(fā)階段，中國(guó)采用產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，借助科研院校的技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)，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(chē)。
為了搶占技術(shù)制高點(diǎn)，國(guó)家863計(jì)劃從“十五”開(kāi)始扶持包括燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的關(guān)鍵零部件技術(shù)，同時(shí)大力支持動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)和整車(chē)集成技術(shù)的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)整車(chē)和動(dòng)力平臺(tái)的引領(lǐng)與帶動(dòng)示范作用。通過(guò)充分的創(chuàng)新挖潛，攻克了燃料電池轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)集成、控制和適配等關(guān)鍵難點(diǎn)，建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以電電混合、平臺(tái)結(jié)構(gòu)和模塊集成為技術(shù)特征的燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)。
《中國(guó)制造2025》提出“節(jié)能與新能源汽車(chē)”作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，并為我國(guó)燃料電池汽車(chē)發(fā)展指明了方向。
第一，關(guān)鍵材料、零部件逐步國(guó)產(chǎn)化。到2020年，實(shí)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(shí)現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化和批量供應(yīng)。
第二，燃料電池堆和整車(chē)性能逐步提升。到2020年，燃料電池堆壽命達(dá)到5000小時(shí)，功率密度超過(guò)2.5千瓦/升，整車(chē)耐久性到達(dá)15萬(wàn)公里，續(xù)駛里程500公里，加氫時(shí)間3分鐘，冷啟動(dòng)溫度低于-30℃;到2025年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)相比具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場(chǎng)化推廣。
第三，燃料電池汽車(chē)運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。到2020年，生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車(chē)并進(jìn)行示范運(yùn)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(chē)實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。
目前，盡管中國(guó)還沒(méi)有一款國(guó)產(chǎn)燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但是上汽、宇通、福田等國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造企業(yè)投入精力開(kāi)發(fā)氫燃料電池汽車(chē)，部分車(chē)輛已投入示范運(yùn)營(yíng)。
日本
日本燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā)基本上由政府計(jì)劃和引導(dǎo)。尤其在剛剛起步的技術(shù)驗(yàn)證過(guò)程中，日本徹底執(zhí)行了政府引導(dǎo)計(jì)劃，實(shí)行限定出售，面向豐田、本田、日產(chǎn)等車(chē)企購(gòu)買(mǎi)燃料電池汽車(chē)。
其具體發(fā)展路線(xiàn)為：2002～2005年為完善基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)驗(yàn)證階段;2005～2010年為開(kāi)始試用階段，計(jì)劃至2010年生產(chǎn)燃料電池汽車(chē)5萬(wàn)輛，以加速燃料電池汽車(chē)的實(shí)用化;2010～2020年為普及階段，計(jì)劃普及燃料電池汽車(chē)500萬(wàn)輛，開(kāi)始擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模;2020～2030年為真正普及階段，以民間為中心自發(fā)擴(kuò)大普及率，計(jì)劃到2030年，燃料電池汽車(chē)達(dá)到1500萬(wàn)輛，在日本全國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的占有率達(dá)到1/5。
同時(shí)，日本有關(guān)方面又啟動(dòng)了新一輪的研究開(kāi)發(fā)措施。2015年6月5日，日本國(guó)立研究開(kāi)發(fā)法人“新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)”(簡(jiǎn)稱(chēng)NEDO，日本的科技計(jì)劃管理機(jī)構(gòu)之一)宣布部署新的燃料電池汽車(chē)研發(fā)項(xiàng)目。準(zhǔn)備調(diào)動(dòng)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(jìn)一步降低成本，以實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車(chē)的真正普及。
早在1992年，豐田就啟動(dòng)對(duì)氫燃料電池汽車(chē)的研究，與啟動(dòng)混動(dòng)的研究差不多同期甚至更早。截止2015年7月底，豐田混合動(dòng)力車(chē)的全球累計(jì)銷(xiāo)量已經(jīng)突破800萬(wàn)輛，達(dá)到804.8 萬(wàn)輛。2015年豐田燃料電池汽車(chē)Mirai正式推向日本、美國(guó)和歐洲市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2017年美國(guó)市場(chǎng)的銷(xiāo)售量達(dá)到3000輛。
同時(shí)，豐田還宣布將會(huì)在全球范圍內(nèi)開(kāi)放約5680項(xiàng)有關(guān)氫燃料電池技術(shù)的專(zhuān)利，其中包括燃料電池組1970項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
另外，2016年本田3月10日起開(kāi)始面向企業(yè)及自治團(tuán)體發(fā)售氫動(dòng)力燃料電池汽車(chē)“CLARITY FUEL CELL”，含稅售價(jià)766萬(wàn)日元。本田計(jì)劃從2017年下半年開(kāi)始面向個(gè)人銷(xiāo)售這款燃料電池汽車(chē)。
韓國(guó)
據(jù)韓聯(lián)社綜合報(bào)道，目前韓國(guó)燃料電池汽車(chē)的價(jià)格大約是8500萬(wàn)韓元(約合71900美元)，韓國(guó)政府計(jì)劃到2018年?duì)幦〗档?000萬(wàn)韓元。
同時(shí)建立必要的基礎(chǔ)設(shè)施，提升居民對(duì)燃料電池汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)欲望。韓國(guó)政府計(jì)劃到2030年，燃料電池汽車(chē)會(huì)占到新車(chē)總銷(xiāo)量的百分之十。在氫站建設(shè)方面，韓國(guó)政府計(jì)劃在2020將建成80個(gè)氫站，2030年達(dá)到520個(gè)，2050年達(dá)到1500個(gè)。
為了達(dá)到這一目標(biāo)，在首爾購(gòu)買(mǎi)燃料電池汽車(chē)的消費(fèi)者可以得到2750萬(wàn)韓元的國(guó)家補(bǔ)貼，以及各種免稅的優(yōu)惠政策。除了補(bǔ)貼和稅收減免，韓國(guó)政府也計(jì)劃幫助汽車(chē)制造商降低生產(chǎn)成本。
現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)擁有十多年氫燃料電池技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并以最早量產(chǎn)氫燃料電池汽車(chē)而占據(jù)行業(yè)前沿。今年以來(lái)，現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)繼續(xù)發(fā)力，進(jìn)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(chē)首次實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，今天已在全球17個(gè)國(guó)家銷(xiāo)售。2015年，現(xiàn)代汽車(chē)在法蘭克福車(chē)展上展示了全新的N2025 Vision Gran Turismo概念車(chē)，最大功率達(dá)到了650kW。
現(xiàn)代起亞汽車(chē)旗下的途勝氫燃料電池車(chē)和秀爾電動(dòng)汽車(chē)等兩種車(chē)型共4輛汽車(chē)日前獲得美國(guó)內(nèi)華達(dá)州高速公路自動(dòng)行駛執(zhí)照，這在韓國(guó)車(chē)企中尚屬首例。
美國(guó)
與日本不同，美國(guó)以車(chē)企為主導(dǎo)、政府協(xié)作的方式展開(kāi)燃料電池汽車(chē)研究。在開(kāi)發(fā)階段，美國(guó)汽車(chē)研究理事會(huì)(USCAR)發(fā)揮了重要作用。
美國(guó)汽車(chē)研究理事會(huì)(USCAR)是美國(guó)三大汽車(chē)公司(戴姆勒-克萊斯勒、福特和通用公司)組成的一個(gè)合作開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)前沿技術(shù)的機(jī)構(gòu)。2002年，美國(guó)能源部與美國(guó)汽車(chē)研究理事會(huì)成立協(xié)作機(jī)構(gòu)，共同開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性燃料電池汽車(chē)技術(shù)及氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)。
2006年，美國(guó)啟動(dòng)國(guó)家燃料電池公共汽車(chē)計(jì)劃(National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP)，以繼續(xù)推進(jìn)燃料電池汽車(chē)研發(fā)和示范工作。
2010年，美國(guó)能源部制定了“氫能源計(jì)劃”(Hydrogen Posture Plan)，計(jì)劃概括了能源部準(zhǔn)備開(kāi)展的重大活動(dòng)及交付成果。目的是推動(dòng)美國(guó)向以氫能源為基礎(chǔ)的能源體系轉(zhuǎn)變。
2013年5月，美國(guó)能源部成立了推進(jìn)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(shí)施調(diào)查，主要目標(biāo)是討論在美國(guó)低成本設(shè)置氫基礎(chǔ)設(shè)施的方法。將重點(diǎn)瞄準(zhǔn)燃料電池汽車(chē)(FCV)的普及，討論多種方法。
2013年9月，通用汽車(chē)與美國(guó)陸軍坦克機(jī)動(dòng)車(chē)輛研究發(fā)展與工程中心聯(lián)合宣布將深化在汽車(chē)氫燃料電池技術(shù)方面的合作。
2013年，通用汽車(chē)公司與本田汽車(chē)公司宣布一項(xiàng)長(zhǎng)期協(xié)議：2020年前合作開(kāi)發(fā)下一代燃料電池系統(tǒng)和氫儲(chǔ)存技術(shù)。雙方在此項(xiàng)目上的成功合作將建立在互享專(zhuān)長(zhǎng)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)和聯(lián)合采購(gòu)等一攬子計(jì)劃基礎(chǔ)之上。
歐盟
2008年5月20日，歐洲議會(huì)通過(guò)《氫能源和燃料電池聯(lián)合技術(shù)發(fā)展計(jì)劃》，提供10億歐元科研經(jīng)費(fèi)用于燃料電池技術(shù)的研究。
根據(jù)歐盟委員會(huì)發(fā)布的《歐盟氫和燃料電池技術(shù)平臺(tái)：戰(zhàn)略總覽》，歐盟力圖用10年的時(shí)間做好前期研究、開(kāi)發(fā)和示范運(yùn)行工作。
從2010年開(kāi)始，以五年為節(jié)點(diǎn)，爭(zhēng)取到2020年，車(chē)用燃料電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)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(chē)商業(yè)化的四個(gè)階段：從大規(guī)模、綜合性示范運(yùn)行開(kāi)始，經(jīng)過(guò)擴(kuò)展燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、做好進(jìn)入歐洲主要汽車(chē)市場(chǎng)準(zhǔn)備兩個(gè)階段后，最終逐步實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行。
在歐盟整體部署下，德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家相繼布局燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)。以德國(guó)、英國(guó)為例，2012年德國(guó)交通運(yùn)輸部宣布，計(jì)劃新建35個(gè)氫燃料站，到2015年德國(guó)氫燃料站數(shù)量將達(dá)到50個(gè)。
英國(guó)計(jì)劃在2030年之前保有160萬(wàn)輛左右的燃料電池汽車(chē)，力爭(zhēng)至2050年燃料電池汽車(chē)在英國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到30%～50%。
作為大眾集團(tuán)“卓越中心”，奧迪承擔(dān)著領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)燃料電池汽車(chē)的職能。2016年1月，奧迪在底特律車(chē)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(lái)燃料電池汽車(chē)的雛形。
同時(shí)，早在 1994 年，梅賽德斯-奔馳就推出了其首款以燃料電池為動(dòng)力的研究車(chē)型。如今已有 100 多輛以燃料電池為動(dòng)力的梅賽德斯-奔馳轎車(chē)、公共汽車(chē)和廂式車(chē)投入日常使用，累計(jì)行駛里程已超過(guò)了四百萬(wàn)公里。