雙碳目標下燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

王可巖 王作函

1 前言

隨著人類社會的發(fā)展，環(huán)境問題和能源問題受到了越來越多的關注，2015 年第21 屆聯(lián)合國氣候變化大會(巴黎氣候大會)上通過的《巴黎協(xié)定》，提出了將全球平均氣溫上升幅度(較前工業(yè)化時期)控制在2 ℃以內的目標[1]。隨后，歐盟、日本、韓國、中國等先后提出了碳達峰、碳中和目標。雙碳目標迫使汽車制造行業(yè)開始積極探索有效降低碳排放的方式。汽車研發(fā)逐漸向著混合動力汽車、純電動汽車、氫燃料電池汽車的方向發(fā)展。其中，氫燃料電池汽車通過使用氫氣發(fā)生電化學反應為整車提供電能，在運行過程中不產生任何的污染，真正做到零污染、零碳排放。因此，受到越來越多的關注。

各采樣點選擇相同朝向、相同樹齡、生長狀況近似的長白落葉松作為取樣對象,采集其針葉樣品,在仍然新鮮時用地物光譜儀(美國,ASD)進行室內反射光譜的測量,每個樣品掃描10次,取其均值作為該植物樣品反射光譜數(shù)據(jù)。光譜儀的測量范圍是350～2500nm,經(jīng)過重采樣之后的光譜分辨率為1nm。利用View Spec Pro 5.0和Envi 4.7對光譜進行處理。

本文主要對美國、歐洲、日本、韓國和中國大陸的燃料電池汽車相關技術發(fā)展情況進行了介紹，在此基礎上從燃料電池汽車的各項關鍵技術指標進行分析，闡述了我國目前在燃料電池汽車領域與國際先進水平的差距，并指出之后燃料電池汽車的發(fā)展方向和趨勢。

2 國外燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀

國外一直致力于燃料電池汽車的發(fā)展，北美、歐洲、日本和韓國都著力于燃料電池汽車的發(fā)展，其中日本和韓國對于燃料電池汽車的發(fā)展最為重視，日本豐田MIRAI 和韓國現(xiàn)代NEXO 的量產對推動燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用。

選定測試條件,在常溫標準大氣壓下,將甲烷氣體按照一定濃度數(shù)值充入標準氣室內,利用上述數(shù)字鎖相放大器提取的二次諧波和一次諧波的比值I2f/If與標準儀器測試的標準濃度值進行比對測量,即可求取甲烷氣體諧波檢測方法的工作曲線,標定步驟如圖6所示。

2.1 美國

美國是當前全球運行燃料電池汽車數(shù)量第2個破萬的國家，截至2021 年6 月，美國運行的燃料電池汽車數(shù)量達到10 803輛[2]。在美國能源部(DOE)、交通部(DOT)和環(huán)保局(EPA)等政府部門的支持下，燃料電池技術取得了很大進步，通用汽車、福特汽車、豐田、戴姆勒奔馳、日產、現(xiàn)代等整車企業(yè)都參加了美國加州的燃料電池汽車的技術示范。

日本著力打造氫能社會，制定了《國家氫能基本戰(zhàn)略》[22]，確定了到2050 年氫能社會建成目標以及具體行動計劃。截至2017 年底，日本擁有的氫燃料電池汽車超過2 000 輛。日本計劃到2025 年擁有可上路的氫燃料電池汽車20 萬輛，到2030年達到80 萬輛，并在國內建成投用900 座加氫站。

美國自2006 年啟動國家燃料電池公共汽車計劃(National Fuel cell City Bus Program，NFCBP)[3]，到2011 年，美國燃料電池公共汽車實際道路示范運行單車壽命最長超過11 000 h；到2015 年，運行的公交車平均累計運行時間已經(jīng)達到9 000 h(仍然在運行)，最長的車輛壽命超過18 000 h。2016 年，美國燃料電池公共汽車的使用壽命已達到2 萬～3 萬h，車輛性能達到傳統(tǒng)柴油客車水平，實現(xiàn)每天19 h 的運行，故障間隔里程大于4 000 英里。

2007 年，通用汽車開始推行燃料電池汽車發(fā)展計劃，同年，通用對119 輛燃料電池車進行了路試，同時，其將100 輛雪佛蘭Equinox 燃料電池電動汽車投放到市場供消費者使用[4]。據(jù)統(tǒng)計，到2009 年，這些車輛達到100 多萬英里的行駛里程。2010 年，通用推出新一代燃料電池電動車，與雪佛蘭Equinox相比，燃料電池電堆體積減少到原來的1/2，重量減輕220 磅，使用的鉑金量只有原來的1/3[5]。到2014 年，通用燃料電池電動車累計行駛里程突破480 萬km，個別車輛已行駛超過19.3萬km。據(jù)通用汽車估計，這些車輛相比于傳統(tǒng)內燃機汽車已累計節(jié)省汽油達到597 694 L。2013 年，通用與本田達成協(xié)議，共同開發(fā)燃料電池電動車。

教育背景：福州，育英學校，1910-1912年上海圣瑪利醫(yī)院，1912-1916年芝加哥培訓學校，1918年1月至1920年10月

2014 年，燃料電池混合動力卡車公司尼古拉成立。2016年5 月，尼古拉發(fā)布Nikola One 原型機。該車續(xù)航里程可以達到1 200 英里(約合1 930 km)。2019 年，尼古拉發(fā)布全新設計的Nikola Two 和基于依維柯S-WAY 牽引車平臺的車型Nikola Tre[6]。

2019 年，北美最大巴士制造商New Flyer 推出Xcelsior CHARGE H2-ts 燃料電池-電動重型運輸巴士，該車型續(xù)航里程可達300 英里(483 km)，可根據(jù)不同型號和運行條件在6～20 min 內完成加氫，無需夜間插電式電動充電[7]。

5號線站廳層與2號線站廳層均設在地下一層，并通過換乘廳及通道來連接。通過改造2號線站廳公共區(qū)，經(jīng)換乘廳引出換乘通道進入5號線設備層，再進入站臺層，以實現(xiàn)2號線到5號線的單向客流換乘。另外,將兩線共用的出入口通道進行改造設計，在該出入口西側設置5號線到2號線的單向換乘通道，該換乘通道及出入口施工方法為同期明挖。2—5換乘通道位于5號線Ⅱ號出入口通道的正下方，從2號線站廳接入5號線車站設備層(地下二層)，并通過單向樓扶梯進入5號線站臺層實現(xiàn)換乘。

目前，雖然美國是世界上燃料電池汽車數(shù)量最多的國家，但美國本土并沒有出現(xiàn)特別多的燃料電池汽車企業(yè)，美國的傳統(tǒng)車企更多的專注于傳統(tǒng)燃油車的發(fā)展，在燃料電池汽車領域并沒有長足的發(fā)展，更多是一種觀望的態(tài)度，主要是與該國的能源結構有關系。

2.2 歐洲

歐洲的燃料電池客車示范計劃(HYFLEET-CUTE)從2003年至2010 年在10 個城市示范運行了30 輛第1 代戴姆勒燃料電池客車，累計運行130 萬英里。這些車輛采用“電池+12 kW 氫燃料電池”的動力形式。在此基礎上，歐洲燃料電池客車示范項目(CHIEC：Clean Hydrogen in European Cities)在5個城市開展了26 輛第2 代燃料電池公共汽車的示范運行，期限從2011 年至2017 年，目標是讓燃料電池電動汽車性能達到目前燃油汽車的標準[8]。在2017 年法蘭克福車展上，奔馳發(fā)布了一款插電式混合動力氫燃料汽車——GLC F-Cell[9]，意味著該車型既可以使用氫燃料電池的氫能，也可以使用外接充電的電能。該車型純電續(xù)航里程為51 km，再加上氫燃料動力系統(tǒng)提供的續(xù)航里程，該車的NEDC 綜合工況續(xù)航里程可以達到478 km。2020 年9 月，戴姆勒卡車公司發(fā)布了燃料電池概念卡車梅賽德斯·奔馳GenH2 卡車，并計劃于2023 年進行客戶實驗[10]。

2015 年，由液化空氣集團、戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾6 家氫能產業(yè)的龍頭企業(yè)結成“H2 Mobility”企業(yè)聯(lián)盟，以社會產業(yè)資本的身份一同支持德國氫能產業(yè)發(fā)展，為氫燃料電池汽車建設氫基礎設施[11]。

2018 年，豐田發(fā)布了燃料電池巴士SORA[20]。該車搭載了與豐田首款氫燃料汽車Mirai 相同的TFCS 燃料電池系統(tǒng)，其動力總成包括2 個114 kW 的燃料電池組和雙電機驅動，電機最大功率為113 kW，峰值轉矩為335 Nm。

2021 年，寶馬開始BMW i Hydrogen NEXT 氫燃料電池原型車的相關測試[13]，對氫燃料電池驅動系統(tǒng)、底盤技術和電子電氣系統(tǒng)進行真實環(huán)境下的全面測試。2022 年，將基于現(xiàn)款BMW X5 小規(guī)模生產BMW i Hydrogen NEXT 車型，配備氫燃料電池驅動系統(tǒng)。

2.3 日本

從左至右依次為：Nikola One、Nikola Two 和Nikola Tre

豐田自1992 年開始燃料電池汽車的研究，直到2014 年，豐田發(fā)布當時最具成本優(yōu)勢、性能最先進的Mirai 燃料電池電動汽車。根據(jù)豐田的官方數(shù)據(jù)， Mirai 的巡航里程達到650 km，完成單次充氫僅需約3 min，10 s 內可以完成百公里加速，完全能夠應付日常的行車需求[14-17]。為推進燃料電池汽車的產業(yè)化，2013 年初，寶馬公司決定與豐田汽車公司合作，由豐田公司向寶馬公司提供燃料電池技術。豐田公司2015 年1月在拉斯維加斯消費電子展上宣布公開與燃料電池汽車相關的5 680件專利，包括燃料電池組1 970 項、高壓儲氫290 項，燃料電池控制系統(tǒng)3 350 項，加氫站70 項。2020 年12 月，豐田汽車公司經(jīng)過對燃料電池堆和系統(tǒng)的重新設計開發(fā)，全球正式發(fā)布第2 代Mirai 燃料電池汽車，新款Mirai 電堆峰值功率128 kW，體積功率密度高達5.4 kW/L，由330 片燃料電池發(fā)電單元串聯(lián)組成。3 個70 MPa 的高壓儲罐容量141 L(前64 L+52 L+25 L)，續(xù)航高達850 km[18]。

隨著皮卡政策的不斷解禁，消費者對皮卡認知的不斷加深，皮卡必將成為下一個汽車風口。今天，銳騏6的成功推出，將進一步滿足消費者對多元化汽車生活的需求；鄭州日產首創(chuàng)的“Standard Six”(SS) 高品質皮卡六大標準，標志著皮卡行業(yè)進入了一個全新的時代！

2018 年4 月，豐田發(fā)布了其首款氫燃料電池重卡，即第1 代氫燃料電池重卡Alpha[19]。2018 年8 月在美國北密歇根汽車研究中心發(fā)布第2 代氫燃料重卡Beta。第2 代氫燃料電池重卡最大的突破是續(xù)航里程的提高，由第1 代的200 英里(約321 km)增加到300 英里(約480 km)。2019 年4 月，豐田在Alpha 和Beta 兩個概念驗證原型卡車基礎上，在洛杉磯推出新版零排放燃料電池重型電動卡車FCET。該燃料電池重卡為豐田和美國卡車制造商Kenworth 共同開發(fā)，發(fā)動機采用豐田燃料電池技術，具有增強的功能和性能，續(xù)航里程預計為300 英里(約480 km)。

2019 年，歐洲燃料電池和氫能事業(yè)聯(lián)合組織發(fā)布的《歐洲氫能路線圖》[12]指出，到2030 年，氫燃料電池乘用車將達到370 萬輛，氫燃料電池輕型商業(yè)運輸車將達到50 萬輛，氫燃料電池卡車和公共汽車將達到4.5 萬輛。2050 年，歐洲氫能發(fā)電總量能夠達到2 250 太瓦時，占歐盟能源需求總量的1/4。

豐田燃料電池汽車巴士SORA

2020 年，東風首款全功率氫燃料電池車型東風氫舟(AX7-FCV)發(fā)布亮相[31]。

中藥專業(yè)學生通過4年的本科學習，具備了較為扎實的中藥學基本技能，但對中藥藥性理論、藥物配伍理論的掌握比較薄弱，而只有運用中醫(yī)理論指導現(xiàn)代中藥新藥研發(fā)，才能做到有的放矢，才能從幾千年的中醫(yī)藥瑰寶中開發(fā)出更多治病救人的良藥，促進中醫(yī)藥文明發(fā)展。離開中醫(yī)理論指導的現(xiàn)代中藥應用和研究，是無源之水、無本之木，所以中藥專業(yè)研究生有必要加強中醫(yī)藥基本理論和臨床應用知識的學習。

對于自己，即使別人認為我不合時宜，觀念迂腐，思想落伍，被無私洗腦等等；別人總勸我要做一個現(xiàn)代女性，不應該再為兒孫輩而放棄自己的生活，應該實現(xiàn)自我價值……我的心里卻很明白，每個人的追求不同，不必走和別人一樣的道路。

2.4 韓國

目前，韓國是世界上燃料電池汽車運行數(shù)量最多的國家，截至2020 年底，韓國運行燃料電池數(shù)量為10 906 輛。韓國對于燃料電池汽車的研究也有很長的歷史。1998 年，韓國現(xiàn)代成立麻北新能源技術研究院研發(fā)燃料電池技術，從此開啟了現(xiàn)代研發(fā)燃料電池的歷程；2002 年，韓國開始研發(fā)燃料電池電動汽車；2005 年采用巴拉德的電堆組裝32 輛SUV；2006 年推出了自己研發(fā)的第1 代電堆，并且組裝了30 輛SUV 和4 輛大客車，同時進行了示范運行；2009-2012 年，開發(fā)了第2 代電堆，裝配100 輛SUV，開始在國內進行示范和測試，并對電堆性能進行改進；2012-2015 年，推出第3 代燃料電池SUV 和客車，開始全球示范；2013 年，韓國宣布提前2 年開展千輛級別的燃料電池SUV(現(xiàn)代ix35)生產，在全球率先進入燃料電池電動汽車千輛級別的小規(guī)模生產階段[23,24]。該SUV 采用100 kW燃料電池、24 kW 鋰離子電池和100 kW 電機，70 MPa 的氫瓶可以儲5.6 kg 氫氣，NEDC 循環(huán)工況續(xù)駛里程588 km，最高車速160 km/h；2015 年，美國華德公司(Ward)將該燃料電池發(fā)動機評為北美年度十佳量產的發(fā)動機之一，這是燃料電池首次入選；2018 年1月推出了第2 代量產氫燃料電池車NEXO；2019 年NEXO 全球銷量高達4 818 輛，是銷量第2名Mirai 的2 倍。

含鈦高爐渣100 g，初始鹽酸濃度18%，浸出溫度140℃，浸出時間6 h，攪拌轉速400 r/min的條件下，考察了不同液固比對CaO、MgO、Fe、Al2O3脫除率及TiO2損失率的影響，結果見圖2。

現(xiàn)代燃料電池重卡XCIENT Fuel Cell

在治療一年半后對病人進行的家訪顯示，病人生活良好。她在外面承擔女仆的工作，把她每月所掙的3美元交給她丈夫，因為冬季里她丈夫的風濕病會發(fā)作。

2019 年，韓國發(fā)布《氫能源經(jīng)濟發(fā)展路線圖》[26]，計劃到2019 年底在國內推廣4 000 多輛氫燃料電池汽車；到2025 年，建立年產10 萬輛氫燃料電池汽車的生產體系；到2040 年，將分階段生產620 萬輛氫燃料電池汽車。韓國政府還計劃在公共交通領域普及氫燃料電池汽車，力爭到2022 年有2 000 輛氫燃料電池公交車，到2040 年有4 萬輛氫燃料電池公交車投入使用。此外，韓國警方還更換了820輛搭載氫燃料電池的大巴。韓國計劃到2040年將現(xiàn)有的14座加氫站數(shù)量增加到1 200座，燃料電池年發(fā)電量增加到15 GW（2018 年達到韓國總發(fā)電量的7%～8%）。

2019 年10 月，現(xiàn)代首款氫燃料電池重卡HDC-6 Neptune Concept 在美國亞特蘭大舉行的北美商用車展上全球首發(fā)[25]。此款氫能重卡是8 級重卡，車上有7個35 MPa 儲氫罐，并配有196 kW 的現(xiàn)代NEXO 燃料電池電堆。燃料電池可產生能量驅動476 hp(約355 kW)的電動馬達，通過馬達自動變速器對車輪進行驅動。

3 國內燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀

本系統(tǒng)服務器端即為教師端，而客戶端即為學生端。但是一般Client/Server結構系統(tǒng)在應用前都需要進行系統(tǒng)部署、設置和調試工作，很多情況下，Client/Server架構數(shù)據(jù)庫也需要進行一系列參數(shù)設置和環(huán)境設置，譬如連接時數(shù)據(jù)庫就至少需要配置連接字符串。由于網(wǎng)絡環(huán)境不同，連接字符串并非固定不變的，因此往往專業(yè)人員上門進行部署和測試。

2012 年，國務院《關于印發(fā)節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》，明確指出了“開展燃料電池電堆、發(fā)動機及其關鍵材料核心技術研究；繼續(xù)開展燃料電池汽車運行示范，提高燃料電池系統(tǒng)的可靠性和耐久性，帶動氫的制備、儲運和加注技術發(fā)展?！?/p>

2016 年，能源局和發(fā)改委聯(lián)合頒布《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃2016-2030 年》和《能源技術革命重點創(chuàng)新路線圖》，積極推動燃料電池車的示范運行和推廣應用?！吨袊圃?025》[28]提出，到2025 年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。因此，我國要抓住新能源汽車戰(zhàn)略性新興產業(yè)培育和發(fā)展的政策機遇，發(fā)揮政策引導作用，聚焦重大、重點突破燃料電池汽車關鍵技術和共性技術，穩(wěn)步推進燃料電池汽車技術進步。

從國內來看，我國一直致力于燃料電池汽車事業(yè)的發(fā)展，新能源汽車“十二五”專項規(guī)劃明確劃分了純電動、插電式混合動力以及燃料電池汽車等關鍵技術，以及相關的標準、能源、示范3大基礎平臺所組成的新“三縱三橫”為核心的基礎路線[27]。

3.1 燃料電池乘用車發(fā)展現(xiàn)狀

2015 年，上汽推出了續(xù)航400 km、“無污染，零排放”的榮威750E 燃料電池車。2017 年，上汽在中國國際工業(yè)博覽會上展示了2 款氫燃料電池車型，分別為榮威950 和燃料電池輕型客車大通FCV80。2020 年，上汽集團正式發(fā)布全球首款燃料電池MPV——上汽大通MAXUS EUNIQ 7[29]，并同時宣布中國汽車行業(yè)首個“氫戰(zhàn)略”：在2025 年前，推出至少10 款燃料電池整車產品，上汽捷氫科技(為行業(yè)提供燃料電池產品及工程服務的高科技企業(yè))達到百億級市值，建立起千人以上燃料電池研發(fā)運營團隊，形成萬輛級燃料電池整車產銷規(guī)模，市場占有率在10% 以上。

融資平臺風險具有傳送帶的性質，自身財務風險如果不控制或者控制不到位，會傳送給財政，也會傳送給金融機構，進而引發(fā)整個社會危機。因此對融資平臺財務風險控制尤為重要。根據(jù)對江蘇省融資平臺研究知，江蘇省縣(區(qū))級政府融資平臺財務風險控制中存在著很多不可小覷的問題：不夠重視財務風險控制，缺乏內審人員的配備；財務風險預警體系不完備；資金償還風險大、籌集資金難度高；項目利潤率低等。

2018 年10 月，紅旗推出國內首款用于搭載乘用車的50 kW 級別燃料電池發(fā)動機，是國內第1 款采用金屬雙極板單堆，系統(tǒng)功率達到50 kW，體積比功率達到400 w/L。2021 年，紅旗H5-FCEV 燃料電池轎車正式亮相[30]。該車搭載了一臺最大功率為140 kW 的驅動電機，最高車速可達160 km／h，零百加速度也在10 s 之內。該車還配備2 個儲氫罐，每個儲氫罐可存儲2 kg 氫氣，百公里耗氫量小于0.82 kg，續(xù)航里程可達520 km。

本田早在1999 年的東京車展展示了名為FCX 的燃料電池車，并于1999-2001 年多次推出試驗車進行測試，為量產作出準備。2002 年，F(xiàn)CX 在美國加州和日本進行租售式發(fā)售。這輛車也是世界上第一步官方認證的燃料電池汽車。2008 年，本田對FCX 進行了升級，并命名為FCX Clarity，本田新開發(fā)的FCX Clarity 燃料電池電動汽車，能夠在-30 ℃順利啟動，續(xù)駛里程達到620 km[21]。2014 年，本田宣布其燃料電池電堆功率密度也達到3 kW/L。2015 年，本田在東京車展上官方首發(fā)了旗下的燃料電池汽車Clarity，該車最高續(xù)航里程750 km。2016 年3 月10 日，本田正式宣布，名為“Clarity Fuel Cell”燃料電池汽車(FCV)正式開始以租售的形式上式。日產汽車也投入巨資開展燃料電池電堆和轎車的研發(fā)。

德國在個人信息保護的立法可以稱得上是世界上最為嚴格的規(guī)定。其在1997年出臺的《聯(lián)邦信息與電信服務架構性條件建構規(guī)制法》中規(guī)定:任何公司及個人都不能擅對網(wǎng)民個人進行搜集和整理。德國以統(tǒng)一立法模式著稱，其最大特點在于對本國的個人信息保護的立法原則，監(jiān)督機構，損害賠償?shù)葯C制一一進行了系統(tǒng)嚴格的規(guī)定。另外，此類模式還采取了分類比較細致的權利救濟制度，即將侵害行為區(qū)分為民事侵權與行政侵權，并采取了不同的損害賠償機制。充分體現(xiàn)了德國公民的信息自決權，可謂是個人信息保護立法的范本模式。

2021 年，廣汽首款燃料電池乘用車AION LX Fuel Cell 開始示范運營[32]。該車是一款基于廣汽集團 GEP 2.0 平臺開發(fā)的氫燃料電池汽車，在保留豪華智能超跑 SUV AION LX的基礎上，自主開發(fā)了燃料電池系統(tǒng)和車載儲氫系統(tǒng)，最大輸出功率超過135 kW，百公里氫耗 0.77 kg，NEDC 工況續(xù)航里程超過 650 km，一次加氫僅需 3～5 min。

在乘用車領域，我國目前的成果較少，其中真正實現(xiàn)量產的只有上汽G20，其他車企的車輛大多停留在樣車階段，多數(shù)車企并不把燃料電池乘用車作為燃料電池汽車主要的發(fā)展趨勢，主要原因有以下兩點：一是燃料電池系統(tǒng)的成本較高，導致燃料電池汽車整體售價較高，消費者不買賬；二是燃料電池汽車需要加氫，而國內的加氫站很少，無法滿足日常的行車使用。

上汽大通MAXUS EUNIQ 7

3.2 燃料電池商用車發(fā)展現(xiàn)狀

2008 年，福田推出國內首款公告型氫燃料電池客車，并服務北京奧運會展開示范運營；2014 年，福田發(fā)布第2 代12 m 氫燃料電池客車，解決了生產成本高、燃料電池壽命短等阻礙氫燃料電池客車發(fā)展的瓶頸問題；2016 年，福田推出第3代8.5 m 氫燃料電池客車，并憑借優(yōu)越的性能以百輛訂單，斬獲全球范圍最大規(guī)模商業(yè)化氫燃料電池客車訂單；2018 年，福田氫燃料電池客車已經(jīng)發(fā)展到第4 代，整車氫氣加注10～15 min，續(xù)航里程可達450 km 以上，可實現(xiàn)-30 ℃低溫啟動、-46 ℃低溫存放和停機自動保護[33]。

2019 年11月16 日，上汽紅巖首款燃料電池自卸車亮相[19]，同時亮相的還有上汽躍進燃料電池卡車FC500 D12。2019年12 月12 日，全國首輛18 t 燃料電池卡車——上汽躍進FKC500-D18 正式下線，該車搭載的是捷氫科技P390 系統(tǒng)，加氫時間不到10 min，續(xù)航里程超過400 km。

福田燃料電池客車

上汽紅巖燃料電池重卡

2020 年，一汽解放發(fā)布燃料電池半掛牽引車。這款解放燃料電池半掛牽引車長7.4 m，寬2.55 m，高3.98 m，總質量25 t，整備質量10.65 t，準拖掛車總質量38.22 t，半掛車鞍座最大允許承載質量14.22 t，軸距3 800+1 350 mm，配套的是重塑科技的燃料電池系統(tǒng)[19]。

2021 年，飛馳汽車發(fā)布49 t 氫燃料電池重卡，燃料電池發(fā)動機搭載的是國鴻氫能鴻途G110 系統(tǒng)產品，系統(tǒng)額定功率110 kW。該車型采用國內目前統(tǒng)一標準35 MPa 氫氣瓶，充裝一次氫氣只需5～10 min，最高續(xù)航里程可達400 km[19]。

一汽解放燃料電池環(huán)衛(wèi)車

飛馳燃料電池重卡

中通燃料電池客車

2017年，中通客車發(fā)布了其首款12 m氫燃料電池客車——LCK6120FCEVG。該車續(xù)駛里程400 km，可持續(xù)發(fā)電15 000 h，可以滿足大中型城市公交以及團體用車需求[34]。

宇通發(fā)布多款氫燃料電池客車[35]，包括8.5 m、10 m 和12 m 公交車，覆蓋主要公交市場。車型開發(fā)時，宇通還開發(fā)了63/65/80 kW 燃料電池系統(tǒng)，并規(guī)劃開發(fā) 110/120 kW 燃料電池系統(tǒng)，通過配置差異化，滿足不同使用場景下的客戶需求。

目前，在燃料電池商用車領域，中國車企可謂百花齊放，不同的車企積極布局燃料電池輕卡、重卡以及客車，尤其是在卡車領域，燃料電池可以很好的對傳統(tǒng)柴油機進行替代，滿足大功率、長續(xù)航的工況需求，受到了廣大車企的偏愛。

4 國內外燃料電池汽車發(fā)展趨勢對比

宇通燃料電池客車

4.1 國內外燃料電池汽車發(fā)展規(guī)模

從表1 可以看出，目前燃料電池汽車保有量最多的3 個國家為韓國、美國和中國，在2025 年的計劃中，發(fā)展燃料電池最多的地區(qū)為歐洲，但截至2020 年底，歐洲并沒有很大量的發(fā)展。按照目前的發(fā)展計劃，燃料電池汽車具備巨大的市場空間，仍有很長的路要走。

表1 國內外燃料電池汽車發(fā)展規(guī)模[36] 輛

從圖1 和圖2 可以看出，自2015 年以來，我國燃料電池汽車產量整體呈增長態(tài)勢，其中2019 年達到頂峰，整年產量達到3 018 輛。2020 年，受疫情及政府采購和補貼力度減弱的影響，燃料電池汽車受市場沖擊明顯，產量僅為1 199 輛。2021 年第1 季度，我國燃料電池汽車產量為104 輛。

圖1 中國燃料電池汽車產量(2015-2021 年)[37]

圖2 中國燃料電池汽車銷量(2015-2021 年)[37]

與產量走勢一致，我國燃料電池汽車的銷量也在2019 年達到高峰，全年銷量達到2 737 輛。2020 年，燃料電池汽車銷量大幅下滑，全年銷量為1 177 輛。2021 年第1 季度，我國燃料電池汽車銷量為150 輛。

對比我國的發(fā)展計劃，到2025 年，實現(xiàn)燃料電池汽車保有量5 萬～10 萬輛，還有巨大的市場空間。目前，國內燃料電池汽車市場如火如荼，尤其是在商用車領域，各大車企積極布局各個車型，包括輕卡、重卡和客車，預計在2025-2030年，中國燃料電池汽車市場將得到巨大的發(fā)展。

4.2 國內外燃料電池客車對比

從表2 可以看出，在客車方面，國外相較于國內應用示范案例較少，從整體技術來看，目前國內外在燃料電池客車領域上的差異較小。

表2 國內外燃料電池客車主要參數(shù)對比

4.3 國內外燃料電池重卡對比

從表3 可以看出，在卡車方面，國外主要推出的是燃料電池商用中重型卡車，而國內從輕卡、中型卡車、重型卡車均有布局。國外的燃料電池重卡均搭載180 kW 以上的燃料電池系統(tǒng)，而國內目前重卡搭載的燃料電池系統(tǒng)為120 kW 左右，物流車的功率在30～40 kW。國外基本推行70 MPa IV 型瓶技術，而國內則以35 Mpa III 型瓶為主要儲氫容器。這主要受限于燃料電池電堆和對應BOP，目前國內沒有能夠實現(xiàn)單堆達到200 kW 的電堆，同時，在如此大的電堆功率下，BOP 也無法滿足其運行需求。

表3 國內外燃料電池重卡主要參數(shù)對比

5 結論

燃料電池汽車經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)由樣車逐步轉入到商業(yè)化應用階段，尤其在國外，MIRAI 和NEXO 的量產證明了燃料電池汽車商業(yè)化應用的可能性，推動了整個行業(yè)的發(fā)展，為整個行業(yè)的發(fā)展帶來了信心。全球各主要國家和地區(qū)也積極推動燃料電池汽車的發(fā)展，在雙碳目標下，燃料電池汽車行業(yè)更是受到了極大的關注。但是，縱觀國內外燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀，各國的發(fā)展路徑并不相同。美國并不主動發(fā)展燃料電池汽車，車輛的使用主要以引進為主，而日韓國家主要以燃料電池乘用車發(fā)展為主。國內受到政策和國情的影響，主要以商用車發(fā)展為主。

同時，對比國內外燃料電池汽車技術，國內燃料電池汽車相關技術對比現(xiàn)在燃料電池汽車行業(yè)的龍頭企業(yè)，如豐田、現(xiàn)代等，還存在較大的差距，受到壽命、成本和性能的制約，主要原因在于燃料電池系統(tǒng)中的核心部件還依賴進口，對燃料電池的基礎研究不夠充分，對燃料電池汽車的研究還處于起步階段。

但是，中國一直將燃料電池汽車的發(fā)展作為汽車領域的重要分支，在政策扶持下，各個車企也積極布局和推動燃料電池汽車的發(fā)展，呈現(xiàn)出百花齊放的局面。未來，中國也將大力推進燃料電池汽車核心技術的研究和發(fā)展，努力攻克燃料電池汽車在壽命、成本、性能問題，推動燃料電池商業(yè)化應用，商用車先行的基礎上推動燃料電池乘用車的發(fā)展，在汽車領域為雙碳目標貢獻力量。