我国氢燃料电池专用车发展现状与趋势分析

董祥国 尹立强

摘要：因为大气污染和温室效应的影响，世界各国对汽车提出了节能减排的要求，在此背景下氢燃料电池专用车得到了进一步的发展。本文从实际出发论述了氢燃料电池专用车的现状以及未来发展趋势。

关键词：氢燃料电池专用车;现状;趋势

引言

“十三五”以来，国家层面相继出台了《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》等多项政策措施，加快自主技术创新及产业化的导向清晰明确，推动氢能产业快速发展。

2020年，《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》《新时代的中国能源发展》白皮书等相继发布，进一步明确了国家对发展氢能产业的支持。

截至2020年底，我国超过50个地方政府发布了氢能发展相关的规划、实施方案、行动计划等，规划加氢站数量超千座、燃料电池车数量达几十万辆，产值规模达万亿。

1、燃料电池在汽车上的应用

我国作为全球最大的汽车消费国，新能源汽车发展具有巨大的市场潜力。2021年乌海市计划投入50台氢燃料电池公交车。氢燃料电池公交车最大的特点就在于“零污染、零排放”，采用了氢燃料电池对车辆进行驱动，加注氢气作为电池燃料，车辆行进过程中生成水，再以液态水的状态排放出来，无色无味，没有任何污染。它与纯电动公交相比，续航里程更长，加装一次氢气可满足公交车一天的运营。

2021年1月，青岛市首条氢能源公交运行线开通仪式在青岛西海岸新区举行。氢能源公交车的氢燃料能量转化过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转化率高，产物仅为电、热和水蒸气，无其它污染性排放物存在，运行平稳，无振动和噪音，对减少大气污染、改善城市环境和降低能源消耗等有着重要意义。

2、燃料电池

2.1、燃料电池种类

在当前的商业应用中，燃料电池是实现氢能规模普及的重要途径，质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池是3种主流的燃料电池技术路线。

质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高等优点，适用于交通和固定式电源领域，成为现阶段国内外主流的应用技术。国内燃料电池产业链还未实现全面布局，核心零部件技术仍有待突破。质子交换膜燃料电池使用铂及其合金作为催化剂，其高昂的成本制约燃料电池的规模量产和商业化推广，在我国尚处实验研究阶段。

质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池是我国燃料电池技术研发和产业化比较集中的两类。虽然我国目前燃料电池电堆与关键材料、动力系统与核心部件部分技术指标接近国际先进水平，但仍有许多核心技术指标较为落后且工程化、产业化水平低，与日本、韩国等技术相对成熟的国家存在一定差距。

2.2、燃料电池的应用

燃料电池目前在交通领域的应用最具潜力，另外在储能、军事等领域也有应用。氢燃料电池车辆的研发已在日美韩等国广泛开展并投入市场，美国燃料电池汽车拥有量占世界50%，单燃料电池物流车就拥有25000辆;日本的丰田、本田，韩国的现代等著名车企都推出了各自的燃料电池汽车。由于氢能在我国工业化起步较晚，整体水平尚与发达国家存在差距，所以中国的氢燃料电池汽车产业同样处于起步阶段，市场化程度较低，一些关键零部件和材料仍依赖进口。而一些氢能源技术较发达国家虽然氢燃料电池汽车市场化程度较高，但受采购量限制，应用程度普遍较低。

3、我国氢燃料电池专用车发展现状与趋势分析

目前，燃料电池商用车为主要产业化方向，较乘用车应用优势明显。燃料电池商用车由于对空间要求低，对质量能量密度要求高，是更適用氢燃料电池的重要发展方向。在燃料电池商用车领域，公交车、轻型和中型卡车一直处于应用前沿。目前国内燃料电池汽车发展的主要产业化方向也集中在商用车领域，我国在《节能与新能源汽车技术路线图》中计划2020年实现在特定地区公共服务领域小规模示范应用燃料电池汽车5000辆;2025年在城市私人用车、公共服务用车领域实现大批量应用，达到5万辆规模;2030年在私人乘用车、大型商用车领域实现大规模商用化推广，达到百万辆规模。未来规模化有望降低成本，商用车过渡到乘用车将打开万亿级市场空间。

购车消费者在选择车型时所带来的影响。在现实生活中，来自各阶层的消费者在购买汽车时，会对车型性价比进行综合考量，而本研究中未对此类因素进行重点考虑。续航里程较长且燃料填充时间较短是FCV的优势，将有利于其未来的发展。

（2）采用新技术及新服务。在本分析中并未考虑未来的共享服务及自动驾驶技术所带来的影响。当上述技术得以充分普及时，各汽车的续航里程及行驶时间会相应增加，成本相对较高的FCV也有其独到的优势。

（3）从经济角度进行考虑，本文提到的世界能源系统模型是1类仅以能源供需为研究对象的局部均衡模型。因此，先对车型进行选择会对社会经济总体及各工业领域产生一定影响。研究人员通过均衡性分析，能研究出FCV在附加价值产出领域的优势，以此为FCV的普及进程产生重要推动作用。

结语

现阶段燃料电池还处在研发阶段，上海燃料电池汽车动力系统有限公司、重庆宗申技术开发研究有限公司、山推工程机械股份有限公司等企业，以及浙江大学、重庆大学等一些高等学校研究机构都有燃料电池叉车相关专利储备，并且在持续研究燃料电池的应用包括在工程机械上的应用。目前燃料电池技术主要的应用还是基本上在乘用车和公交车上，也没有大面积铺开，但是燃料电池作为新形势能源，对环境零污染，以后也将会在其他领域得到广泛的应用。工程机械虽然总体数量占比较少，但是其也是能源消耗大户，工作时间持续长的特点使得纯电在其上的应用受到了限制，所以，将来燃料电池在工程机械上的应用也将会越来越多。

参考文献

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