燃料電池是將化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置。伴隨燃料電池的標(biāo)簽往往是效率高、能量密度大、功率大、供電時(shí)間長、壽命長、可靠性高、噪聲低及不產(chǎn)生有害排放物等。

蓋世汽車原文配圖

與內(nèi)燃機(jī)汽車相比， 氫燃料電池電動汽車有害氣體的排放量減少99%，CO2的生成量減少75%，電池能量轉(zhuǎn)換效率約為內(nèi)燃機(jī)效率的2.5倍。豐田的燃料電池轎車“未來”便擁有如此優(yōu)秀的特性，氫燃料電池也將有可能成為繼內(nèi)燃機(jī)之后的汽車最佳動力源之一。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，燃料電池的應(yīng)用分為三類，便攜式、固定式和交通工具。便攜式燃料電池主要是為移動設(shè)備充電，應(yīng)用前景是消費(fèi)電子和軍工產(chǎn)品；固定式燃料電池應(yīng)用于企業(yè)數(shù)據(jù)中心后備電源、微型熱電電源和瓦兆級大型發(fā)電站，是目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域；燃料電池汽車憑借其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)日益受到關(guān)注，可謂燃料電池最有前景的應(yīng)用領(lǐng)域。

燃料電池系統(tǒng)主要由燃料電池堆、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及氫氣檢測供給系統(tǒng)等組分組成。其中燃料電池堆核心部件電堆成本占比高達(dá)61%。

而燃料電池堆主要材料由質(zhì)子交換膜、催化劑、雙極板和氣體擴(kuò)散層組成。其中催化劑成本最高，占比為53%，其它材料占比較為平均，各為10%左右。

除了豐田致力于燃料電池汽車的開發(fā)以外，我國燃料電池汽車也已經(jīng)掌握了各部件的核心技術(shù)，“上海牌”、“ 帕薩特”、“ 奔騰”、“志翔”等燃料電池汽車經(jīng)受住了大規(guī)模、高溫、大強(qiáng)度示范考核。但從技術(shù)水平看，我國燃料電池材料和關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)與國際先進(jìn)水平相差較大，耐久性、成本控制明顯落后。值得一提的是，截止2016年我國燃料電池汽車依然是零銷量，離燃料電池汽車的推廣應(yīng)用還有很大差距。

政策方面確實(shí)是一劑強(qiáng)心劑，我國積極加快新能源電池汽車和燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，在《中國制造2025》中明確了支持燃料電池汽車發(fā)展，推動自主品牌節(jié)能與新能源汽車與國際先進(jìn)水平接軌的發(fā)展戰(zhàn)略，提出三個(gè)發(fā)展階段：第一是在關(guān)鍵材料零部件方面逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化；第二是燃料電池和電堆整車性能逐步提升；第三方面是要實(shí)現(xiàn)2020年燃料電池車擴(kuò)大到1000 輛的運(yùn)行規(guī)模，到2025年制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善。

然而，蓋世汽車研究院發(fā)現(xiàn)，制約燃料電池汽車發(fā)展主要存在四大主要問題。目前全球困擾燃料電池發(fā)展和推廣的主要有成本、關(guān)鍵零部件的技術(shù)、制氫儲氫和加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，需要全球各主機(jī)廠共同努力，促進(jìn)燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。