豐田汽車(chē)近日宣布放開(kāi)氫燃料電池技術(shù)專(zhuān)利，這條消息，讓中國(guó)汽車(chē)屆的大佬們頗感壓力，當(dāng)中國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)剛剛摸到門(mén)路，略有起色之時(shí)國(guó)際上又刮起了燃料電池的“旋風(fēng)

近日，日本豐田汽車(chē)公司宣布，將開(kāi)放氫燃料電池技術(shù)專(zhuān)利的使用權(quán)；此前，豐田已經(jīng)發(fā)布了其即將上市的首款氫燃料電池車(chē)Mirai。而在2014年11月洛杉磯車(chē)展期間，奧迪和大眾也展出了3款氫燃料電池汽車(chē)。

　　專(zhuān)家表示，作為新能源汽車(chē)的重要組成部分，氫燃料電池汽車(chē)是極其環(huán)保的新能源汽車(chē)。近年來(lái)，隨著跨國(guó)汽車(chē)企業(yè)持續(xù)加大對(duì)氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)力度，使得氫燃料電池整車(chē)成本顯著下降，性能指標(biāo)已接近商業(yè)化水平。對(duì)此，我國(guó)應(yīng)奮起追趕。

　　跨國(guó)企業(yè)動(dòng)作頻頻

　　近一段時(shí)間，日本豐田汽車(chē)在氫燃料電池領(lǐng)域風(fēng)頭正勁。日前，豐田宣布，將無(wú)償公開(kāi)其持有的燃料電池車(chē)的全部約5680項(xiàng)相關(guān)專(zhuān)利。豐田表示，為盡快普及氫燃料電池汽車(chē)，未來(lái)全球范圍內(nèi)的汽車(chē)制造商和零部件供應(yīng)商將可免費(fèi)使用豐田的氫燃料電池技術(shù)專(zhuān)利。

　　而在此前的2014年12月中旬，豐田發(fā)布首款氫燃料電池汽車(chē)Mirai，并宣布將于2015年3月在日本本土率先上市，2015年夏季前后在美國(guó)和歐洲上市。據(jù)悉，該款氫燃料電池汽車(chē)只需3分鐘即可完成氫燃料的補(bǔ)給，續(xù)航里程可達(dá)約482公里。

　　“算上日本政府的補(bǔ)貼，消費(fèi)者實(shí)際只需承擔(dān)約520萬(wàn)日元（約合27.1萬(wàn)元人民幣）。此外，豐田還為車(chē)主免費(fèi)提供3年的氫燃料。”在中國(guó)汽車(chē)流通協(xié)會(huì)常務(wù)理事賈新光看來(lái)，豐田Mirai的價(jià)格比特斯拉Model S的最低售價(jià)便宜一多半的事實(shí)表明，氫燃料電池汽車(chē)整車(chē)成本顯著下降，性能指標(biāo)已接近商業(yè)化水平。“到2020年，豐田計(jì)劃將Mirai的制造成本再削減一半。屆時(shí)，一輛Mirai的售價(jià)即使在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的情況下，也將降到400萬(wàn)日元以下，折算成人民幣不會(huì)高于20萬(wàn)元。”賈新光表示。

　　中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)許艷華認(rèn)為，豐田氫燃料電池汽車(chē)能夠量產(chǎn)得益于其在氫燃料電池技術(shù)和成本、壽命上的突破，基本解決了氫燃料電池體積輸出密度、低溫性、高壓氫燃料罐小型/輕量化和安全性問(wèn)題，氫燃料電池壽命可達(dá)10年以上，而成本相比5年前也有較大幅度下降。

　　其實(shí)，涉足氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的并非豐田一家。2014年11月，洛杉磯車(chē)展期間，奧迪和大眾也展出了3款氫燃料電池汽車(chē)。這些產(chǎn)品采用了大眾集團(tuán)研發(fā)的第四代100千瓦低溫質(zhì)子交換薄膜技術(shù)（PEM）的燃料電池堆棧，雖然目前還沒(méi)有量產(chǎn)，但顯示出大眾在氫燃料電池技術(shù)儲(chǔ)備上相當(dāng)豐富。

　　據(jù)了解，通用、福特等跨國(guó)汽車(chē)企業(yè)也有推出氫燃料電池汽車(chē)的計(jì)劃。許多跨國(guó)汽車(chē)企業(yè)都將2015年視為氫燃料電池汽車(chē)的市場(chǎng)化元年，將2020年看作市場(chǎng)啟動(dòng)年。

　　“研發(fā)和制造成本過(guò)高一直以來(lái)都是制約氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展的瓶頸，隨著跨國(guó)汽車(chē)企業(yè)加大對(duì)氫燃料電池汽車(chē)研發(fā)力度，使得整車(chē)成本顯著下降。而在氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域，跨國(guó)汽車(chē)企業(yè)的優(yōu)勢(shì)較明顯。我國(guó)應(yīng)奮起追趕，以縮小在氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的差距。”賈新光認(rèn)為。

氫燃料電池技術(shù)獲突破

　　“燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。而氫燃料電池汽車(chē)的工作原理是使作為燃料的氫在汽車(chē)搭載的燃料電池里與大氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能帶動(dòng)電機(jī)，并由電機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)中的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。”賈新光表示，氫燃料電池化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品主要是水，因此氫燃料電池汽車(chē)基本不產(chǎn)生污染，是非常清潔環(huán)保。

　　與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，氫燃料電池汽車(chē)具有零排放或近似零排放，減少機(jī)油泄露帶來(lái)的水污染，降低溫室氣體的排放，運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　據(jù)了解，與電動(dòng)汽車(chē)?yán)�用已�?chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)行駛不同，氫燃料電池汽車(chē)一邊發(fā)電一邊行駛，在行駛過(guò)程中僅排出水，不會(huì)產(chǎn)生污染空氣的有害氣體。同時(shí)，氫氣的能源密度是車(chē)載鋰離子電池10倍，充一次氫氣可以行駛更長(zhǎng)距離，氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2-3倍。此外，電動(dòng)汽車(chē)需長(zhǎng)時(shí)間充電，燃料電池汽車(chē)則可以在短時(shí)間內(nèi)完成加氫，優(yōu)勢(shì)明顯。

　　近兩年來(lái)，國(guó)際上氫燃料電池技術(shù)突破很快，主要體現(xiàn)在：一是壽命問(wèn)題已經(jīng)解決，主流水平都可以免維護(hù)運(yùn)行5000小時(shí)，UTC、豐田可達(dá)1萬(wàn)小時(shí)，相當(dāng)于汽車(chē)終生免維護(hù)。二是耐低溫性能得到解決，某品牌氫燃料電池汽車(chē)在北極測(cè)試已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題。三是材料體系取得突破，如催化劑用量大幅減少，極板已經(jīng)從第一代碳板發(fā)展到第二代超薄超輕不銹鋼板，儲(chǔ)氫裝置安全、加氫高壓槍、氫氣純度問(wèn)題已經(jīng)解決。

　　“氫燃料電池汽車(chē)已具備一定的商業(yè)化條件，即燃料電池堆和氫氣罐兩個(gè)關(guān)鍵總成部件已有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。”中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)許艷華認(rèn)為。專(zhuān)家介紹，氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)的真正啟動(dòng)必須要同時(shí)具備3個(gè)條件：車(chē)輛成本大大降低；市場(chǎng)因素(如高油價(jià)等)或政府政策為零排放車(chē)輛提供明顯優(yōu)惠；加氫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)足以滿(mǎn)足燃料電池車(chē)輛日常的使用需求。

　　國(guó)內(nèi)企業(yè)明確目標(biāo)奮起直追

　　我國(guó)一直非常重視對(duì)氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)和推廣工作。早在2000年左右科技部就開(kāi)始對(duì)國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)給予支持，2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間已有少量示范運(yùn)行車(chē)輛投入使用。2012年，同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、中科院大連物理化學(xué)研究所、上汽、一汽等發(fā)起成立了中國(guó)燃料電池汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。

　　政策方面，《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》提出，燃料電池汽車(chē)、車(chē)用氫能源產(chǎn)業(yè)與國(guó)際同步發(fā)展。2014年7月發(fā)布的《關(guān)于加快新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確，通過(guò)國(guó)家科技計(jì)劃，對(duì)新能源汽車(chē)儲(chǔ)能系統(tǒng)、燃料電池、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車(chē)控制和信息系統(tǒng)、充電加注、試驗(yàn)檢測(cè)等共性關(guān)鍵技術(shù)以及整車(chē)集成技術(shù)集中力量攻關(guān)，不斷完善科技創(chuàng)新體系建設(shè)。2014年12月發(fā)布的《關(guān)于2016-2020年新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知（征求意見(jiàn)稿）》提出，“2016-2020年除燃料電池汽車(chē)外其他車(chē)型補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)退坡”，但“燃料電池汽車(chē)等車(chē)型采取定額補(bǔ)助的方式”。
 　“雖然我國(guó)一直在積極進(jìn)行氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)和推廣工作，但近年來(lái)國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展水平與國(guó)際先進(jìn)水平比差距在拉大。”許艷華坦言，差距主要體現(xiàn)在，我國(guó)氫燃料電池總體上處于工程化開(kāi)發(fā)階段，功率特性、冷啟動(dòng)、可靠性等主要技術(shù)性能指標(biāo)與世界標(biāo)桿產(chǎn)品相比還有很大差距，關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域所擁有的專(zhuān)利數(shù)量不多，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未形成體系，成本居高不下，產(chǎn)品基本不具備商業(yè)化條件。

　　“差距加大的主要原因是相比電動(dòng)汽車(chē)，氫燃料電池汽車(chē)技術(shù)門(mén)檻高，需要巨額投入，而我國(guó)氫燃料電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，資金和技術(shù)力量投入嚴(yán)重不足，技術(shù)鏈不完善，產(chǎn)業(yè)化能力較弱。除上汽外，大多數(shù)整車(chē)企業(yè)在氫燃料電池汽車(chē)方面沒(méi)有開(kāi)展實(shí)質(zhì)性研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備。此外，我國(guó)在催化劑、雙極板等關(guān)鍵材料領(lǐng)域和高壓儲(chǔ)氫罐、空壓機(jī)、氫循環(huán)泵等關(guān)鍵零部件領(lǐng)域基本不具備產(chǎn)業(yè)化能力，產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成。”許艷華表示。

　　“雖然存在差距，但還有機(jī)會(huì)。”許艷華認(rèn)為，從國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀看，需要奮起直追才有可能保持與國(guó)際先進(jìn)水平同步發(fā)展。首先，國(guó)家層面應(yīng)進(jìn)一步明確規(guī)劃目標(biāo)，要加大在氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展方面的支持力度，鼓勵(lì)有條件的企業(yè)積極參與，為產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件，推動(dòng)建立和完善氫燃料電池汽車(chē)及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，積極參與相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。其次，國(guó)內(nèi)有能力的整車(chē)企業(yè)應(yīng)把氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展納入規(guī)劃，并切實(shí)加大投入，相關(guān)企業(yè)之間應(yīng)加強(qiáng)在車(chē)輛技術(shù)、關(guān)鍵零部件供應(yīng)商培育等方面合作，加快工程化開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)進(jìn)程。第三，應(yīng)加強(qiáng)國(guó)際合作和交流，力爭(zhēng)以多種形式借助國(guó)際科研資源、產(chǎn)業(yè)資源盡快縮小差距，提高我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展水平。第四，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研資源要向氫燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域傾斜，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，并會(huì)同整車(chē)、關(guān)鍵零部件企業(yè)加強(qiáng)工程化研究，集中攻克功率特性、壽命、冷啟動(dòng)、續(xù)駛里程、成本等難題。