『导读』近年来，燃料电池汽车发展应用所面临的成本造价、启动性能、制氢储氢等关键技术瓶颈不断取得突破，并开始进入产业化阶段。
按照工作温度、燃料处理方式、电解质类型的不同，燃料电池可分为不同的类型。目前应用于汽车领域主要以质子交换膜燃料电池为主，它将氢气和空气中的氧气经过电化学反应产生电能，工作产物只有水，因而是高效、清洁的动力装置。只要源源不断的供给燃料，燃料电池就会不断的发出电能，在这一点上与内燃机只要有燃油供应，就能不断产生动力有相通之处。因此，对于用于汽车动力的燃料电池，也有“燃料电池发动机”的称谓。
燃料电池汽车研发形成两个梯队
近年来，燃料电池汽车发展应用所面临的成本造价、启动性能、制氢储氢等关键技术瓶颈不断取得突破，并开始进入产业化阶段。
在燃料电池轿车方面，目前国际上基本形成两大梯队。第一梯队以丰田为首，还包括日产、本田、现代、奔驰、通用等跨国汽车公司，2020年之前均有将燃料电池汽车产业化的计划。在第二梯队汽车企业中，上汽集团的技术水平目前位于前列。
丰田最新推出的燃料电池轿车Mirai（日语意为“未来”）搭载总功率为114千瓦的燃料电池系统，采用70兆帕的的高压氢罐，3分钟即可将氢气加满，续驶里程达到700公里。在氢安全方面，Mirai采用特殊材料的外壳使氢罐可以抵挡轻型武器的攻击。另外，储氢罐通过了非常严格的局部火烧试验和冲击、跌落试验，耐火性能和耐摔性能均满足高压储氢罐全球技术规则的要求，确保了氢气的存储安全。在低温冷启动方面，克服了一系列技术难题，成功实现了在负30℃条件下启动。在成本控制方面，相比于2008年的丰田FCHV-adv，Mirai的成本下降了95 %。2015年，Mirai的售价为723.6万日元（约42万元人民币），享受政府补贴后在日本的实际售价约为520万日元（约27万元人民币）。综上，以Mirai所代表的世界领先水平，无论从低温启动性能、安全性、续驶里程，还是整车成本控制来看，燃料电池汽车已完全具备媲美传统内燃机汽车的能力。
韩国现代也已于2013年发布了其第一款燃料电池汽车ix35，该车通过了多种环境条件的测试，目前也以租赁的方式进行销售。
奥迪汽车公司于2014年发布了燃料电池汽车A7 Sportback h-tron，该车续驶里程超过500km，最大输出功率为170 kW。
2013年1月，日产、戴姆勒和福特宣布联合开发全新的燃料电池系统，并在未来十年内加速推进燃料电池汽车的市场化。戴姆勒近期表示，预计在2017年将具有价格竞争力的燃料电池汽车投放市场。
在国内，在2014年9月举办的“创新征程——新能源汽车万里行”活动中，由上汽集团自主研发的燃料电池汽车荣威750成功挑战了沿海潮湿、高原极寒、南方湿热、北方干燥的气候环境，充分检验了其环境适应性，但离成功进入市场仍有一定的差距。
加氢基础设施建设严重匮乏
与蓄电池电动汽车面临的充电基础设施难题类似，燃料电池汽车发展也面临加氢站基础设施严重匮乏的局面。据统计，2015年全球加氢站建设迈入新阶段，新增54座加氢站。截止2016年1月，全球共有214座加氢站正在运营。
而我国在加氢站的建设及标准法 规方面与国外相比存在着较大的差距。国内目前只有两个加氢站在运行：一个位于上海嘉定地区，为上汽集团的部分燃料电池汽车提供加氢服务；另一个在北京西北部永丰产业基地，为燃料电池客车提供加氢服务。
不过与电动汽车充电基础设施相比较而言，加氢设施的建设与传统加油站的建设更加相似，不用考虑车位数量、小区配电改造、电网压力等问题，同时具有更高的使用便利性和环境效益。
在氢气的来源方面，有多种路线可供选择。目前，主要有以下几种不同的氢气生产路线：
1. 在大型的中心工厂，蒸汽重整天然气制氢，然后以液态氢的形式用拖车运送，或者利用管道输送氢气到汽车加氢站；
2. 石油炼制工业合成氨工厂等部门的副产品氢气，这也是现阶段比较适合我国的氢气来源；
3. 在加氢站现场，利用管道输送来的天然气，采用小规模的蒸汽重整制氢；
4. 在加氢站现场，电解水制氢，而电力的来源选择多样化，可以使用风电、太阳能等清洁能源，实现制氢过程的零排放，这也是未来制氢技术的终极发展方向。
商业化面临考验 成本与寿命是两道坎
燃料电池面临着的低成本与长寿命兼顾问题，仍然是制约燃料电池汽车大规模商业化的瓶颈。
关于成本问题，美国能源部的项目规划中明确指出，到2020年，车用燃料电池系统的成本下降到40美元/kW。根据2015年12月美国能源部公布的文件，现阶段若大批量生产50万套额定功率为80 kW的乘用车燃料电池系统，其成本可以控制在54.84美元/kW，正在向40美元/kW的商业化目标逐步靠近。
关于寿命问题，美国能源部的项目规划和我国的《中国制造2025》中都明确指出，在2020年车用燃料电池堆的使用寿命达到5000小时。
因此，降低燃料电池系统的制造成本，提高燃料电池堆的耐久性，仍然是燃料电池汽车商业化进程中的重点研究方向。
来源：新能源汽车报
