????? 簡介： 近年來，美國、日本、歐洲發達國家領導人紛紛發表觀點，支持氫能和燃料電池技術發展。2003年歐盟前任主席普羅迪宣布，目標到本世紀中葉，逐步轉到一個基于可再生能源的，完全集成的氫能經濟。2007年，歐洲議會 ...

????? 近年來，美國、日本、歐洲發達國家領導人紛紛發表觀點，支持氫能和燃料電池技術發展。2003年歐盟前任主席普羅迪宣布，目標到本世紀中葉，逐步轉到一個基于可再生能源的，完全集成的氫能經濟。2007年，歐洲議會主席發布了歐盟“關于通過地區、城市、中小企業和公民社會組織之間的合作建立歐洲綠色氫能經濟和第三次工業革命的書面聲明”，提出到2025年要形成不同應用領域(便攜式、固定式、交通等)的氫燃料電池技術，并在所有歐盟成員國建立一個分布式氫能基礎設施體系。

????? 正是基于對氫能發展前景的共同期待和對存在的技術風險的共識，2003年15個國家共同簽署協議，發起成立國際氫能經濟合作伙伴計劃(IPHE)，以推動燃料電池、制氫、儲氫和標準法規等方面的國際合作。

????? 為此，很多國家都在國家層面上形成完整的研究開發計劃。美國發布了《2030年及以后美國向氫經濟轉型的國家愿景》，并依此制定了《國家氫能路線圖》。2005年，美國出臺《能源政策法》，將發展氫能和燃料電池技術的有關項目及其財政經費權額度明確寫入法中。迄今，美國形成了較完整的推進氫能發展的國家法律、政策和科研計劃體系，以引導能源體系向氫能經濟過渡。歐盟于2004年提出《邁向歐洲氫能路線圖》，日本在國家《新產業創新戰略》中將燃料電池列為國家重點推進的七大新興戰略產業之首，從國家層面上著力推進。我國也非常重視燃料電池汽車等清潔汽車技術的發展，在國家《節能中長期專項規劃》及相應的十大重點節能工程中，“十五”國家重大科技專項之一的“電動汽車專項”將燃料電池汽車列為重要內容。

????? 在各國政府的支持下，發達國家主要汽車企業都設有燃料電池汽車研究開發計劃，通用、戴克、豐田、本田等汽車企業均開發了燃料電池汽車并投人示范運行。同時，國際能源巨頭BP、殼牌等也設立了氫能研究部門，支持氫能的研究和相關活動。

????? 通過各國政府及相關企業的不懈努力，在燃料電池汽車技術領域取得了很大進展，主要表現在以下5個方面：

????? (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動機Xcellsis HY80采用902堆，最大輸出功率為68kW，體積為220L，質量為220kg，體積和質量功率密度分別為309W/L和309W/kg，已經基本達到美國能源部FreedomCAR計劃中提出的2010年的目標。

????? (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，并有望繼續降低。

????? (3)燃料電池汽車能量轉換效率可望繼續提高? 考慮“從礦井到車輪”的總體效率，燃料電池混合動力汽車“從油井到車輪”的總效率為29%，汽油機混合動力汽車普銳斯的總效率為28%。燃料電池汽車的能量轉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運行表明，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開展包裹快遞服務。

????? (5)燃料電池系統成本逐漸下降? 若按大批量生產(年產150萬套)計算，2002年燃料電池發動機的價格為275美元/kW，2006年下降為110美元/kW。美國能源部提出的目標是2010年降到45美元/kW，2015年降到130美元/kW，與目前汽油機的價格水平相當

????? 燃料電池技術雖然取得了很大進步，但與產業化要求相比還有很多工作要做，主要表現為以下5個方面：

????? (1)適應性? 須進一步提高燃料電池汽車在不同氣候(如高溫或低溫地區)、不同環境(如高海拔、沙塵大、空氣質量差的地區)和不同交通情況(如頻繁變動工況或頻繁停啟工況等)下的適應性。

?????? (2)可靠性和耐久性? 目前燃料電池堆的壽命僅有約2000h，目前北京示范運行的燃料電池公共汽車平均完好率為92%，而柴油車達到99.16%；燃料電池車的故障率也比傳統車高，因此須進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)研發成功，燃料電池技術將會有根本性的突破。此外，各種制氫、儲氫的新技術也在發展之中。

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

????? (5)基礎設施? 基礎設施配套建設匱乏也是產業化需要解決的問題。如加氫站、維修、配件供應等，需逐步擴大和推廣，這需要幾十年的時間。

????? 氫能和燃料電池汽車技術開發是帶有風險的戰略選擇，是一個不容忽視和錯過的帶有風險性的技術創新和跨越式發展的機會。同時，燃料電池汽車對汽車制造商來說是一種戰略高技術產品，汽車制造商應進一步完善燃料電池汽車技術，以期掌握未來市場競爭的主動權。