氫燃料汽車(chē)的現(xiàn)在與未來(lái)

氫燃料電池指的是氫通過(guò)與氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置(單純依靠燃燒氫來(lái)驅(qū)動(dòng)的“氫內(nèi)燃機(jī)”，也曾出現(xiàn)過(guò)，比如寶馬的氫能7系)。氫燃料電池車(chē)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于車(chē)上的電動(dòng)機(jī)就像純電動(dòng)車(chē)樣，因此氫燃料電池車(chē)可以理解為一輛“自帶氫燃料發(fā)電機(jī)的電動(dòng)車(chē)”。下面就隨汽車(chē)電子小編一起來(lái)了解一下相關(guān)內(nèi)容吧。

●追求終極化的汽車(chē)

當(dāng)代清潔能源汽車(chē)已進(jìn)入一個(gè)多元化、多樣化、多維化發(fā)展的世紀(jì)，在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，特別是純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展居主導(dǎo)地位，不過(guò)要說(shuō)明，F(xiàn)CEV也是屬于電動(dòng)汽車(chē)序列中一種重要的，理想的新興產(chǎn)品。

當(dāng)代，全世界，當(dāng)然也包括我國(guó)正掀起一股FCEV熱，這是由于FCEV在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的創(chuàng)新，積累，進(jìn)化的實(shí)驗(yàn)性試制和試用過(guò)程中，已經(jīng)在相關(guān)的不少科技領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，這無(wú)論是在原理上驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)上整合，功能上進(jìn)步都有了很好的顯現(xiàn)，已形成一種波浪式軋跡上的躍遷，可以說(shuō)我們已經(jīng)看到了FCEV走向產(chǎn)業(yè)化的總趨勢(shì)。

由此國(guó)內(nèi)外一些科學(xué)家、工程師、學(xué)者和企業(yè)家再次提示：FCEV可能是汽車(chē)一種終端產(chǎn)品，而且會(huì)很好的引發(fā)令人十分向往的氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)的來(lái)臨。在最近的一些汽車(chē)產(chǎn)業(yè)論壇上，汽車(chē)及相關(guān)業(yè)界人士對(duì)發(fā)展FCEV表現(xiàn)出更有信心，認(rèn)為不應(yīng)再停留在示范上，而應(yīng)該大力推動(dòng)商業(yè)化的進(jìn)程，這是對(duì)推動(dòng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)向新型方向發(fā)展，推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)的有力舉措之一。

那么到底FCEV有那些優(yōu)勢(shì)呢?請(qǐng)看，作為FCEV主要能源的氫，能量密度相當(dāng)?shù)暮?，我們以世界?biāo)準(zhǔn)的KW·h/kg為系數(shù)，氫能為33.3，天然氣13.8，汽油12.1，煤氣8.4，氫能比汽油高出2倍多;氫作為二次能源，其資源十分豐富，只要有水就可以制氫，還有其他眾多產(chǎn)氫方法，是人類(lèi)社會(huì)用之不盡的“氫礦”;FCEV運(yùn)行中排放出只是水，無(wú)論是對(duì)大氣的污染還是溫室氣體都應(yīng)是“零”;當(dāng)前FCEV一次充氣，可跑700公里，充氣只用3分鐘，而且還在不斷提升之中;當(dāng)前FCEV的制氫用氫成本昂貴，但要多看前景，可能10年前后，可達(dá)到與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行同等價(jià)格，然后繼續(xù)下降，到2050年基本上可能實(shí)現(xiàn)氫氣零成本運(yùn)行;不久未來(lái)同樣可以出現(xiàn)FCEV的智能化車(chē)輛，特別是要注意克服氫能不安全運(yùn)作一些隱患，成為更安全的產(chǎn)品。

氫燃料汽車(chē)的現(xiàn)在與未來(lái)

當(dāng)然，當(dāng)前一些人士認(rèn)為氫能備制和應(yīng)用成本很高，高純度的氫提煉難度大，這些劣勢(shì)是很難克服的。我想用全息論中的演化推理方式，即溯因法來(lái)分析，即事物的發(fā)展分為可逆的和不可逆的。如我們用汽柴油汽車(chē)，必然會(huì)產(chǎn)生大氣污染和溫室效應(yīng)，雖然可以減少但不會(huì)排除，而氫氣則是無(wú)害無(wú)毒的，氫氣當(dāng)前的高成本問(wèn)題是可以克服的，前者屬于不可逆性，后者屬可逆性，就是說(shuō)我們以此為依據(jù)對(duì)事物的現(xiàn)狀和未來(lái)把握其本質(zhì)問(wèn)題，而確定其目的性，這就證實(shí)為什么人們要用二百多年這樣漫長(zhǎng)的歷史，堅(jiān)持不懈的去探索，研究氫氣和燃料電池問(wèn)題，可以說(shuō)一門(mén)重大的科學(xué)的應(yīng)用多是經(jīng)歷著一個(gè)孕育到誕生，再到發(fā)展壯大的自然歷史過(guò)程，這是歷史進(jìn)化的必然規(guī)律，也是最終要完成目標(biāo)的重要因素。

FCEV既是一種古老又新型的高科技產(chǎn)品，它的悠久歷史可追溯到二百多年的歷程。在1801年英國(guó)科學(xué)家H·Davy發(fā)明了燃料電池的原理;1889年英國(guó)科學(xué)家Mond首先用工業(yè)煤和空氣合成裝置制氫，并正式用上燃料電池的命名;20世紀(jì)50年代，英國(guó)劍橋大學(xué)教授培根用高壓氫試制成功5kw的燃料電池，在試驗(yàn)室中應(yīng)用;1965年美國(guó)GE公司把燃料電池裝上阿波羅(Appollo)登月飛船，提供電力;2002年美國(guó)總統(tǒng)布什制訂《自由汽車(chē)計(jì)劃(Freedom CAR)》，研究應(yīng)用燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題，為此提供FCEV的不斷探索留下不少經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn);2003年美國(guó)提議成立《氫能經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴(IPHE)》，美國(guó)和西歐等15個(gè)國(guó)家都參與了，中國(guó)也在其中，2004年5月第二屆IPHE指導(dǎo)委員會(huì)議就是在北京人民大會(huì)堂召開(kāi)的，2007年美國(guó)通用汽車(chē)公司和加拿大知名的巴拉德燃料電池公司，在雪佛蘭Equinox轎車(chē)裝上燃料電池進(jìn)行試運(yùn)行，至今還在繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中;同年歐盟提出《歐洲清潔都市交通計(jì)劃(CUTE)》，擬在阿姆斯特丹、漢堡、倫敦、盧森堡、馬德里、斯德哥爾摩等城市開(kāi)展燃料電池公共汽車(chē)示范運(yùn)行;2011年德國(guó)戴姆勒·奔馳汽車(chē)公司開(kāi)展了FCEV全球巡展演示，投入Citano燃料電池客車(chē)36輛，由20個(gè)交通運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)進(jìn)行巡展，其全程運(yùn)行已達(dá)480萬(wàn)公里;歐盟在2014年發(fā)布《地平線2020年計(jì)劃》，指出到2020年，燃料電池各種車(chē)輛應(yīng)用要達(dá)到20萬(wàn)輛，加氫站1000座，氫氣來(lái)源50%以上來(lái)自非石化能源生成的，成本要下降90%;2015年5月國(guó)際第23屆IPHE指導(dǎo)委員會(huì)在我國(guó)武漢召開(kāi)，很好的交流了國(guó)際對(duì)氫能和燃料電池的最新進(jìn)展，以及下一步計(jì)劃，也為我國(guó)加強(qiáng)國(guó)際上合作，共享資源提供了好機(jī)遇;2016年5月《亞洲氫能與燃料電池大會(huì)》在上海召開(kāi)，并舉辦展示，特別關(guān)注的是制氫和燃料電池的裝備，對(duì)發(fā)展FCEV起到很好助推作用。

這里要指出，國(guó)際汽車(chē)界人士認(rèn)為2015年是FCEV的元年，這主要以日本豐田的“未來(lái)”(Mirai)正式進(jìn)入初期的商業(yè)化運(yùn)作為標(biāo)志而提出的，Mirai功率113kw，扭矩335N·M，相當(dāng)于2.0發(fā)動(dòng)機(jī)轎車(chē)水平，續(xù)行500公里，在日本成本720萬(wàn)日元，政府補(bǔ)貼200萬(wàn)日元，市場(chǎng)售價(jià)500萬(wàn)日元(約折合26萬(wàn)元人民幣)，這和“皇冠”轎車(chē)價(jià)格差不多。豐田2015年產(chǎn)銷(xiāo)700輛，2016年1600輛，其中三分之一出口，2017年計(jì)劃3000萬(wàn)輛，2020年為迎東京的奧運(yùn)會(huì)，計(jì)劃推出3萬(wàn)輛。與此同時(shí)，本田、三菱、馬自達(dá)、大發(fā)等公司也都拋出具有自己特色的FCEV，本田的ClarityFCEV續(xù)程已達(dá)589公里。近來(lái)，日本通產(chǎn)省公布《燃料電池汽車(chē)戰(zhàn)略路線圖和氫能社會(huì)白皮書(shū)》提到，2025年實(shí)現(xiàn)200萬(wàn)輛的目標(biāo)，2030年加氫站達(dá)1800座，相應(yīng)對(duì)質(zhì)量，成本和配套工程設(shè)施都要很好改善，形成規(guī)?；芰ψ呦蚴袌?chǎng)。

中國(guó)也是十分重視和積極發(fā)展FCEV的國(guó)度。早在20年前的“十·五”的863重大專(zhuān)項(xiàng)中，就明確指出要支持FCEV的研發(fā)，撥款3.8億元;到“十一·五”和“十二·五”規(guī)劃中，在節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目中，都把FCEV列為重點(diǎn)項(xiàng)目，支持發(fā)展;2014年1月《中國(guó)燃料電池技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟》在上海成立，同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、武漢理工大學(xué)、重慶大學(xué)參與，一汽、東風(fēng)、上汽、長(zhǎng)安、奇瑞等汽車(chē)及零部件企業(yè)都參與，燃料電池及其附屬企業(yè)也參與，目的是加緊實(shí)行產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合，更好攻克核心技術(shù)，加強(qiáng)FCEV產(chǎn)業(yè)更好更快發(fā)展;今年4月，三部委關(guān)于《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中，對(duì)FCEV的戰(zhàn)略地位進(jìn)一步加強(qiáng)，提出三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求，2020年在特定地區(qū)的公共服務(wù)車(chē)輛領(lǐng)域進(jìn)行小規(guī)模示范應(yīng)用，2025年私人用車(chē)和公共服務(wù)用車(chē)領(lǐng)域批量應(yīng)用，不低于1萬(wàn)輛，到2030年在私人乘用車(chē)，大型商用車(chē)領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)模化推廣，不低于10萬(wàn)輛。與此同時(shí)，三部委發(fā)布《2016-2020新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策通知》中指出，在2017-2020除燃料電池汽車(chē)外，對(duì)其他新能源汽車(chē)的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行必要的退坡，而燃料電池汽車(chē)補(bǔ)助保持不變，甚至個(gè)別車(chē)種還有所提高。由此可見(jiàn)國(guó)家在宏觀層面，對(duì)氫能和燃料電池汽車(chē)給予越來(lái)越重視和支持。