燃料電池汽車(chē)及其發(fā)展前景

趙東江 馬松艷

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院 黑龍江綏化 152061）

燃料電池汽車(chē)及其發(fā)展前景

趙東江 馬松艷

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院 黑龍江綏化 152061）

燃料電池汽車(chē)是一種新能源汽車(chē)，因具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)污染等特點(diǎn)受到世界各國(guó)廣泛關(guān)注。文章簡(jiǎn)要介紹質(zhì)子交換膜燃料電池的構(gòu)造、原理和特點(diǎn)，綜述了燃料電池汽車(chē)的研究進(jìn)展，重點(diǎn)評(píng)價(jià)了美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)和中國(guó)等國(guó)家在燃料電池汽車(chē)技術(shù)、整車(chē)性能、環(huán)境適應(yīng)性、示范運(yùn)行、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和商業(yè)化生產(chǎn)等方面的現(xiàn)狀，同時(shí)，簡(jiǎn)要分析了燃料電池汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)前景。

新能源；燃料電池；燃料電池汽車(chē)；產(chǎn)業(yè)前景

隨著世界各國(guó)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，減少或降低溫室氣體排放已經(jīng)形成共識(shí)，許多國(guó)家和地區(qū)都出臺(tái)了治理和限制大氣污染的相關(guān)政策，提出了2020年后溫室氣體減排目標(biāo)。比如，歐盟的新能源政策規(guī)定到2020年和2050年溫室氣體排放將比1990年分別減少25%和80%[1]。21世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平提高，對(duì)汽車(chē)的需求數(shù)量迅速增長(zhǎng)，汽車(chē)尾氣已經(jīng)成為大氣主要污染源之一，而且傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)難以解決燃料緊張和降低污染物排放的難題。因此，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，各國(guó)提倡采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源的純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等新能源汽車(chē)，減少甚至不排放溫室氣體，以降低對(duì)大氣的污染。在新能源汽車(chē)中，F(xiàn)CVs具有能量轉(zhuǎn)化效率高且無(wú)污染的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。本文簡(jiǎn)要介紹FCVs的特點(diǎn)和質(zhì)子交換膜燃料電池的原理，著重介紹FCVs的研究現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景。

一、質(zhì)子交換膜燃料電池

PEMFCs屬于低溫燃料電池，單體電池由電極（陽(yáng)極和陰極）、電解質(zhì)（質(zhì)子交換膜）和雙極板等組成，是一種直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，相當(dāng)于一個(gè)直流電源。電極由氣體擴(kuò)散層和催化層組成，催化層一般選用催化性能良好的Pt基催化劑；質(zhì)子交換膜只允許離子通過(guò)而不允許電子通過(guò)；雙極板的作用是將燃料和空氣分配到陽(yáng)極和陰極表面，并保證電池堆散熱[2]。PEMFCs工作時(shí)，燃料（氫氣）在陽(yáng)極催化劑作用下被氧化為氫離子（H+）并釋放出電子（e-），H+通過(guò)質(zhì)子交換膜擴(kuò)散到陰極，e-電子則通過(guò)外電路流向陰極，氧化劑（氧氣或空氣）在陰極催化劑作用下被還原并與H+結(jié)合生成最終產(chǎn)物水，結(jié)果相當(dāng)于氫氣在氧氣中燃燒生成水，不同之處是PEMFCs的反應(yīng)有電能產(chǎn)生。PEMFCs的電化學(xué)反應(yīng)如下：

可以看出，在PEMFCs工作過(guò)程中，若氫氣和氧氣不斷地從陽(yáng)極和陰極輸入，電池中的電化學(xué)反應(yīng)就會(huì)連續(xù)進(jìn)行下去，電子就會(huì)不斷地從陽(yáng)極輸出并經(jīng)外部電路形成電流，從而產(chǎn)生連續(xù)不斷的電能并為用電裝備提供電力。與傳統(tǒng)的機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備相比，PEMFCs通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，屬于靜態(tài)發(fā)電方式，不經(jīng)歷熱機(jī)過(guò)程，能量轉(zhuǎn)換不受卡諾（Carnot）循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)換效率是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2～3倍，排放物僅有水一種物質(zhì)。因此，PEMFCs具有能量轉(zhuǎn)換效率高、比能量高、噪音低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有工作溫度低（低于100℃）、啟動(dòng)快、無(wú)泄漏等特性，作為動(dòng)力電源能夠保證FCVs成為一種高效、清潔的新能源汽車(chē)[3]。

雖然PEMFCs具有很好的性能，但作為FCVs動(dòng)力源應(yīng)著重解決下面幾個(gè)問(wèn)題：一是電池使用壽命?！吨袊?guó)制造2025》和美國(guó)能源部的規(guī)劃指出，到2020年車(chē)用PEMFCs的運(yùn)行壽命要達(dá)到5000h。而當(dāng)前車(chē)用PEMFCs的使用壽命僅為2500～3000h[4]。二是電池生產(chǎn)價(jià)格。PEMFCs的催化劑、膜材料等關(guān)鍵部件成本均較高，而且要用資源缺乏、價(jià)格昂貴的Pt金屬作催化劑，同時(shí)質(zhì)子交換膜的價(jià)格也很高。為了降低PEMFCs的價(jià)格，減少（或替代）Pt催化劑用量，人們對(duì)非Pt催化劑進(jìn)行了廣泛研究并取得重要進(jìn)展[5,6]。三是電池低溫性能。由于北方地區(qū)冬季寒冷（甚至達(dá)到-30℃以下），因此要求FCVs用PEMFCs具有良好的低溫啟動(dòng)性能。

二、燃料電池汽車(chē)及其研發(fā)現(xiàn)狀

燃料電池汽車(chē)屬于現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)的一種類型，其車(chē)身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與純電動(dòng)汽車(chē)基本相同，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池不同。純電動(dòng)汽車(chē)采用鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池為動(dòng)力源，而FCVs采用燃料電池為動(dòng)力源，所有功率負(fù)荷均由燃料電池承擔(dān)，廣泛應(yīng)用于FCVs的燃料電池是PEMFCs。FCVs由燃料電池系統(tǒng)、蓄電池組（輔助動(dòng)力源）、電流變換器、氫氣系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)等基本部分構(gòu)成。FCV具有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率高、零排放或近似零排放、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，可稱為新型綠色環(huán)保汽車(chē)[7]。

FCVs的研發(fā)始于20世紀(jì)60年代，1966年美國(guó)通用汽車(chē)公司制造出世界上第一輛氫燃料電池車(chē)，可容納兩名乘客，續(xù)航193公里，時(shí)速達(dá)113km/h，電池壽命1000h，限于成本、安全因素以及加氫設(shè)施等原因未能持續(xù)開(kāi)發(fā)[8]。然而，美國(guó)一直高度重視氫氣能源和FCVs的研發(fā)，1987年開(kāi)展的電動(dòng)汽車(chē)項(xiàng)目就包含燃料電池技術(shù)研發(fā)，并于1992年提出將燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用于運(yùn)輸[9]；2003年更是投入高達(dá)12億美元的研究經(jīng)費(fèi)推進(jìn)氫能和燃料電池技術(shù)，使車(chē)用燃料電池生產(chǎn)成本大幅下降。在整車(chē)研發(fā)方面，通用汽車(chē)公司1990年開(kāi)始 PEMFCs在汽車(chē)上的應(yīng)用研究，2005年研發(fā)的ChevroletSequel型FCVs續(xù)航里程達(dá)480km，PEMFCs可在-20℃啟動(dòng)[10]。2001年10月，通用汽車(chē)公司推出“氫動(dòng)三號(hào)”液態(tài)氫FCVs，如圖1所示，其續(xù)航里程400km，最大功率60kW，乘員5人，最高時(shí)速130km/h，0～100km加速時(shí)間13s，2010年上海世博會(huì)期間有近百輛該款車(chē)示范運(yùn)行[11]。2007年，通用汽車(chē)公司啟動(dòng)了ProjectDriveway計(jì)劃，將100輛雪佛蘭Equinox FCV交付消費(fèi)者，2009年總行駛里程達(dá)到160萬(wàn)公里。美國(guó)福特汽車(chē)公司于2005年制造的Chevrolet Equinox型 FCV，續(xù)航里程 320km，該款車(chē)于2007～2008年在美國(guó)洛杉磯等城市投入115輛用于商務(wù)運(yùn)行。隨后，福特汽車(chē)公司又推出第三代燃料電池車(chē)—Focus FCVs，F(xiàn)ocusFCVs安裝了加拿大BallardPowerSystems公司生產(chǎn)的最新燃料電池組（Mark902），輸出功率為85kW，最高時(shí)速128km/h，已在美國(guó)、加拿大、德國(guó)等國(guó)家的多個(gè)城市商用。2007年，福特汽車(chē)公司與美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)、加拿大巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司（BallardPowerSystems）以及Roush Racing公司聯(lián)合制造出FusionHydrogen999世界上最快的燃料電池車(chē)，極速測(cè)試的最高時(shí)速達(dá)到207km/h。

圖1 通用汽車(chē)公司氫動(dòng)三號(hào)FCVs

歐盟對(duì)FCVs研發(fā)高度重視，2001年啟動(dòng)了“清潔能源伙伴計(jì)劃”，撥款1850萬(wàn)歐元，支持倫敦等10個(gè)城市的FCB示范項(xiàng)目；2007年又啟動(dòng)了“歐洲清潔城市交通項(xiàng)目”，進(jìn)一步支持各個(gè)城市開(kāi)展FCB示范運(yùn)行[12]。2009年，歐盟批準(zhǔn)了燃料電池和氫能技術(shù)項(xiàng)目行動(dòng)計(jì)劃，從第7框架計(jì)劃（2007-2012）中列支4.7億歐元，持續(xù)資助FCVs及基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)研發(fā)。由于政府支持和大量研發(fā)資金的投入，歐洲在FCVs的可靠性和成本控制等方面進(jìn)展迅速。2012年，德國(guó)啟動(dòng)燃料電池及氫能?chē)?guó)家創(chuàng)新計(jì)劃，政府與汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)合資支持FCVs、氫能等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，到2015年全國(guó)建成50個(gè)加氫站，可以為5000輛FCVs加氫服務(wù)[13]。20世紀(jì)80年代初期，奔馳汽車(chē)公司就開(kāi)始了氫燃料電池的研發(fā)，后因工藝和技術(shù)問(wèn)題一度停止。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，奔馳繼續(xù)開(kāi)展氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)，并于2011年推出36輛Citaro燃料電池客車(chē)，如圖2（a）所示，由20個(gè)運(yùn)營(yíng)商使用，運(yùn)行時(shí)間140000h以上、行程超220萬(wàn)km。此外，2011年上海車(chē)展期間，奔馳推出的B級(jí)FCVs參加展出，如圖2（b）所示，其續(xù)航里程達(dá)到400km。2015年，寶馬汽車(chē)公司展示了5系GT FCVs，如圖3所示，其動(dòng)力系統(tǒng)和寶馬i8FCVs一致，最大輸出功率188kW，續(xù)航里程達(dá)483km，但該車(chē)型僅為研究車(chē)輛，尚無(wú)量產(chǎn)計(jì)劃。

圖2 奔馳汽車(chē)公司Citaro FCB (a)和B級(jí)FCVs (b)

圖3 寶馬汽車(chē)公司5系GT FCVs

在亞洲，日本和韓國(guó)FCVs的研發(fā)水平領(lǐng)先于世界其他國(guó)家，日本豐田、日產(chǎn)汽車(chē)公司和韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司FCVs的耐久性、使用壽命和造價(jià)成本方面已超越歐美。2005年，豐田推出的TOYOTAFCHV，續(xù)航里程達(dá)到560km，可在-37℃正常啟動(dòng)[14]。2014年，豐田推出FCHV-adv并在日本市場(chǎng)銷售，該車(chē)最大時(shí)速達(dá)160km/h，充氣（氫氣）時(shí)間僅需3min，最大續(xù)航里程830km，售價(jià)約合人民幣37.6萬(wàn)元，到2015年3月預(yù)售1200輛，遠(yuǎn)超400輛的市場(chǎng)預(yù)期[15]。日本政府高度重視FCVs推廣使用，2015年豐田公司推出的Mirai（未來(lái)）FCV，如圖4所示，加滿氫氣僅用3min，續(xù)航里程650km，起步到時(shí)速60km只需1-2s，燃料消費(fèi)約合人民幣0.66元/km，該車(chē)上市就受到政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)界的熱捧，僅一個(gè)月日本國(guó)內(nèi)訂單就達(dá)1500輛，豐田公司已決定2017年產(chǎn)能將提高到3000輛/年[16]。日產(chǎn)汽車(chē)公司于1996年開(kāi)始FCVs的研發(fā)，2005年，日產(chǎn)展示了X-Trail FCVs 2005款型，最大功率90kW，最高時(shí)速150km/h，通過(guò)在該車(chē)上配備70MPa的高壓儲(chǔ)氫罐，開(kāi)發(fā)出了最大續(xù)航里程500km的車(chē)輛[17]。日產(chǎn)還與雷諾汽車(chē)公司合作投資850億日元開(kāi)展FCVs的研發(fā)。2008年，日本本田汽車(chē)公司開(kāi)始租售FCXClarityFCVs，其可在-30℃正常啟動(dòng)，續(xù)航里程達(dá)620km。2015年10月，本田推出一款FCVs，裝備了70MPa氫氣罐，3min可充滿氫氣，續(xù)航里程超過(guò)700km。該款車(chē)的最大特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了燃料電池堆的小型化，電能輸出密度為3.1kW/L，達(dá)到當(dāng)前世界最高等級(jí)。

圖4 豐田汽車(chē)公司MiraiFCVs

韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司1998年開(kāi)始研發(fā)FCVs，是FCVs研發(fā)領(lǐng)域最早取得顯著成績(jī)的汽車(chē)制造商。2000年現(xiàn)代首次推出圣達(dá)菲FCVs，2006年利用自主研發(fā)的FC組裝了30臺(tái)運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē)（Sports UtilityVehicle，SUV）進(jìn)行示范運(yùn)行，隨著對(duì)FC電堆性能的不斷改進(jìn)和更新?lián)Q代，2012年現(xiàn)代推出第3代SUV型FCVs并進(jìn)行全球示范。2013年，現(xiàn)代建成第一條FCVs生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)ix35 FCEV首次量產(chǎn)，如圖5所示，成為全球首家量產(chǎn)FCVs的汽車(chē)制造商。ix35FCEV采用了輸出功率100kW的FC系統(tǒng)，備有兩個(gè)70MPa的氫瓶，能夠儲(chǔ)存5.63kg壓縮氫氣，可續(xù)航594公里，最高速度160km/h，可在-20℃以下正常啟動(dòng)行駛。2014年，現(xiàn)代在美國(guó)加州舉行ix35FCEV上市儀式，標(biāo)志量產(chǎn)FCVs在美國(guó)進(jìn)入商業(yè)化階段。目前，現(xiàn)代準(zhǔn)備推出一款全新FCVs，外觀設(shè)計(jì)借鑒ix35，這款全新SUV最高時(shí)速可達(dá)187km/h，續(xù)航里程850km，有望替代ix35。

圖5 現(xiàn)代汽車(chē)公司ix35 FCEV

我國(guó)的FCVs研發(fā)雖然起步較晚，但在國(guó)家“十五”、“十一五”和“十二五”規(guī)劃以及863計(jì)劃和973計(jì)劃重大項(xiàng)目支持下，F(xiàn)CVs技術(shù)研發(fā)取得重大進(jìn)展，正在逐步縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。2003年，在上海國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上同濟(jì)大學(xué)推出我國(guó)第一輛燃料電池動(dòng)力樣車(chē)（超越一號(hào)），最高時(shí)速105.8km/h，續(xù)航里程231km，從0至80km/h加速時(shí)間為15.4s，上海汽車(chē)集團(tuán)在榮威750基礎(chǔ)上，搭載超越燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)組裝出上海牌FCVs，如圖6所示，該車(chē)最高時(shí)速150 km/h，續(xù)航里程300km，百公里時(shí)速加速時(shí)間15s[11]。在2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)以及2011年深圳大運(yùn)會(huì)期間，北汽福田/清華、上海大眾/同濟(jì)、長(zhǎng)安志翔以及五洲龍等燃料電池汽車(chē)進(jìn)行了示范運(yùn)行[18]，在北京奧運(yùn)會(huì)上帕薩特FCVs單車(chē)行駛里程達(dá)到5200km，在上海世博會(huì)上FCB單車(chē)最長(zhǎng)里程達(dá)到6600km[19]，這些示范運(yùn)行項(xiàng)目說(shuō)明我國(guó)FCVs技術(shù)取得了明顯的進(jìn)步。2012年1月，同濟(jì)大學(xué)牽頭成立了有多所大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和汽車(chē)企業(yè)參加的“中國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”，集中國(guó)內(nèi)FCVs研發(fā)和生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)力量，根據(jù)FCVs產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求，合作攻關(guān)、自主創(chuàng)新，促進(jìn)了我國(guó)FCVs產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2014年9月，大連新能源車(chē)展示了由長(zhǎng)城電工與上汽集團(tuán)合作生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)取得銷售許可的FCVs，最高時(shí)速達(dá)150km/h，續(xù)航里程達(dá)500km，標(biāo)志我國(guó)FCVs已進(jìn)入商業(yè)化。然而，與國(guó)外先進(jìn)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)相比，我國(guó)FCVs在可靠性、耐久性、低溫啟動(dòng)以及供氫系統(tǒng)等方面還有較大差距。劃2020年前上市。在歐洲，歐盟規(guī)劃到2020年車(chē)用FC實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行，并且按照綜合性示范運(yùn)行、擴(kuò)展燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)入歐洲主要汽車(chē)市場(chǎng)和實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行四個(gè)階段實(shí)現(xiàn)FCVs商業(yè)化。歐盟主要國(guó)家也相繼布局FCVs市場(chǎng)，比如，英國(guó)計(jì)劃到2030年FCVs達(dá)160萬(wàn)輛左右，至2050年實(shí)現(xiàn)FCVs市場(chǎng)占有率30%～50%。在亞洲，日本政府支持并引導(dǎo)車(chē)企研發(fā)FCVs，實(shí)行限購(gòu)政策，面向豐田、本田、日產(chǎn)等車(chē)企購(gòu)買(mǎi)FCVs。日本大力推動(dòng)FCVs的商業(yè)化發(fā)展，規(guī)劃2010～2020年為初步普及階段，2020～2030年為實(shí)際普及階段，并計(jì)劃到2030年FCVs達(dá)1500萬(wàn)輛，占日本汽車(chē)市場(chǎng)的1/5左右。韓國(guó)政府計(jì)劃到2030年FCVs將占新車(chē)總銷量的10%，制定了購(gòu)買(mǎi)FCVs的國(guó)家補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和各種優(yōu)惠政策，同時(shí)幫助車(chē)企降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)繼續(xù)加快FC技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，將有助于推進(jìn)韓國(guó)FCVs市場(chǎng)化發(fā)展。

圖6 上海牌FCVs

在我國(guó)，2012年6月國(guó)務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020）》將FCVs列入其中，規(guī)劃了FCVs的研發(fā)將在關(guān)鍵基礎(chǔ)器件、FC系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施與示范等方面加大投入力度，爭(zhēng)取與世界同步發(fā)展。2015年5月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)制造2025》提出將繼續(xù)支持FCVs發(fā)展，自主品牌的FCVs要與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料和零部件國(guó)產(chǎn)化。到2020年，F(xiàn)C壽命達(dá)到5000h國(guó)際水平，功率密度2.5kW/L，續(xù)航里程500km，耐久性150000km，加氫時(shí)間3min，-30℃以下正常啟動(dòng)，將生產(chǎn)1000輛FCVs并示范運(yùn)行；到2025年，實(shí)現(xiàn)FCVs區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。2016年8月，由全球環(huán)境基金和聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署支持的“促進(jìn)中國(guó)燃料電池汽車(chē)商業(yè)化發(fā)展”項(xiàng)目正式啟動(dòng)，項(xiàng)目擬在北京、上海、鄭州、佛山、鹽城等城市開(kāi)展百輛級(jí)FCVs等商業(yè)化示范運(yùn)行，促進(jìn)FCVs在中國(guó)的商業(yè)化發(fā)展。這些支持政策和措施的實(shí)施必將為我國(guó)FCVs技術(shù)提升及市場(chǎng)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

三、燃料電池汽車(chē)的發(fā)展前景

目前，為了鼓勵(lì)FCVs的研發(fā)和商業(yè)化，世界各國(guó)政府出臺(tái)了相應(yīng)措施和支持政策，對(duì)FCVs的推廣使用充滿期待。在美國(guó)，能源部和汽車(chē)研究理事會(huì)通過(guò)政府與車(chē)企協(xié)作方式共同研發(fā)FCVs技術(shù)和燃料氫供應(yīng)技術(shù)，政府通過(guò)政策和資金支持促進(jìn)FCVs商業(yè)化進(jìn)程。比如，2016年能源部撥款600萬(wàn)美元資助福特汽車(chē)公司與洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展FC科技研究，開(kāi)發(fā)FC用低成本產(chǎn)品系統(tǒng)，確保美國(guó)清潔能源汽車(chē)研發(fā)工作處于領(lǐng)先水平。在車(chē)企合作方面，通用與本田合作致力于開(kāi)發(fā)下一代FC系統(tǒng)和儲(chǔ)氫技術(shù)，并計(jì)

四、結(jié)語(yǔ)

燃料電池作為一種新型清潔能源，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研發(fā)，技術(shù)逐步趨向成熟，已在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，特別是在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用空前迅速，受到各國(guó)政府的廣泛關(guān)注和政策支持。FCVs的研究與開(kāi)發(fā)利用一直受到高度重視，盡管車(chē)用燃料電池的壽命、成本、性能等還需進(jìn)一步優(yōu)化，但汽車(chē)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始FCVs產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備，有的甚至宣布進(jìn)入量產(chǎn)階段。相信，隨著燃料電池技術(shù)和整車(chē)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步以及配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善，F(xiàn)CVs的產(chǎn)業(yè)化前景將會(huì)更加廣闊。

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[責(zé)任編輯 鄭麗娟]

FuelCell Vehicles and Its Development Prospects

Zhao Dongjiang Ma Songyan
(School of Food and Pharmaceutical Engineering,Suihua University,Suihua,Heilongjiang 152061)

Fuel cell vehicles are a kind of new energy vehicles which received extensive attention by various countries in the world,due to its high energy conversion efficiency and no pollution.In this paper,the structure,principle and characteristics of the proton exchange membrane fuel cell are briefly introduced.The research progress of fuel cell vehicles is reviewed.In particular,the present situation of the technology,vehicle performance,environmental adaptability,demonstration operation,infrastructure of hydrogen refueling stations and commercial production of fuel cell vehicles in the United States,Europe,Japan,South Korea,China and other countries are focused upon on.At the same time,the development trend and the industrial prospect of fuel cell vehicles are analyzed.

new energy;fuel cell;fuel cell vehicles;industry prospect

TQ16

A

2095-0438（2017）05-0143-05

2016-12-21

趙東江（1965-），男，黑龍江蘭西人，綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院教授，博士，研究方向：燃料電池。

綏化市科技計(jì)劃項(xiàng)目(SHKJ2015-001)。