近日，日本在燃料電池汽車的推廣上又取得了里程碑意義的進(jìn)展——東京安裝的全球第一座高壓水電解型制氫站開始了驗證實驗階段。

　　據(jù)介紹，這座高壓水電解型制氫站名叫70MPa高壓水電解型制氫站（能夠制造出壓力達(dá)到70MPa的氫）。該制氫站僅需使用水和太陽能電池板產(chǎn)生的電能，就能制造出氫，將制造氫的能耗降到了最低，并且很高的壓力能夠讓燃料電池車每次加注更多的燃料。

　　此前，在降低成本和突破續(xù)航里程的限制之后，加氫站數(shù)量的稀少，成為阻礙日本燃料電池車普及的主要原因。日本與燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)的汽車公司、電器公司和石油化工公司以及政府相關(guān)部門一直在推動加氫站的建設(shè)。如今，種種跡象表明，燃料電池已成為獲得政府和主流公司認(rèn)可的未來能源項目。加氫站的數(shù)量也在逐漸增加，整個燃料電池汽車的鏈條離打通已經(jīng)為時不遠(yuǎn)。

　　由于現(xiàn)階段我國以火力發(fā)電為主，鋰電池動力電池汽車的電力來源有可能造成污染，鋰電池得不到安全可靠的后期處理，也可能對環(huán)境造成重大污染，燃料電池汽車被認(rèn)為比鋰電池動力汽車更清潔環(huán)保，被人們所看好。

　　我國政府對燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亦十分重視，出臺了種種政策予以扶持。但是，相比日本燃料電池產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，我國燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平顯得較為滯后。那么，我國的燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平離日本到底有多遠(yuǎn)呢？

　　日本燃料電池產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)

　　2015年底，廣東省首輛氫燃料電動車在佛山云浮生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)國際合作區(qū)亮相。這臺燃料電池汽車車長10 .96米，載客78人，續(xù)航里程≥300公里，看起來很美。但是，這輛代表業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平的燃料電池汽車，其搭載的動力系統(tǒng)HD-7質(zhì)子交換膜氫燃料電池卻不是國內(nèi)的產(chǎn)品，而是來自加拿大的氫燃料電池研發(fā)和供應(yīng)商。

　　相比而言，日本近年來以豐田為代表的汽車公司在燃料電池技術(shù)和應(yīng)用上取得的進(jìn)步讓人歆羨。

　　據(jù)媒體報道，經(jīng)過十多年的苦心鉆研，在眾多質(zhì)疑聲中，豐田實現(xiàn)了“在2015年左右上市一款造價控制在5萬美元左右的燃料電池汽車”的目標(biāo)。2014年年底，豐田燃料電池汽車Mirai在日本上市。

　　Mirai的燃料電池由370片薄片燃料電池組成，豐田將制作工藝及其復(fù)雜的電解質(zhì)薄膜做得更薄，導(dǎo)電性能提升，使整個電池的發(fā)電率提升到了3.1千瓦／升。Mirai的各方面性能顯著提升，650公里的續(xù)航里程、3分鐘的加氫時間、10秒的0-100km/h加速時間讓Mirai完全可以媲美傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車。

　　在成本方面，售價為723.6萬日元（折合人民幣約37萬元），相對上一代產(chǎn)品成本降低95%。相比十年前燃料電池汽車大約100萬美元的成本，豐田取得了飛躍性的進(jìn)展。豐田Mirai的到來，讓人們再次看到了燃料電池汽車的未來，也凸顯了日本在燃料電池產(chǎn)業(yè)方面的領(lǐng)先水平。

　　目前，加氫站的建設(shè)問題成為日本普及燃料電池汽車的主要障礙。2011年，日本遭遇大地震，福島第一核電站發(fā)生核泄漏等事故后，日本一部分同核能沾邊的項目和組織都經(jīng)歷了重新審核，這也是加氫站難以獲批的主要原因。隨著業(yè)內(nèi)人士的推動，這個問題也在逐步得到解決，第一座高壓水電解型制氫站開始驗證實驗已經(jīng)證明了這一點。

　　我國在成本和續(xù)航里程上苦苦掙扎 技術(shù)和成本突破艱難

　　1994年，自從奔馳生產(chǎn)了第一臺燃料電池汽車necar1之后,全球即開啟了燃料電池汽車研發(fā)的熱潮。

　　燃料電池汽車使用的電池，以氫為燃料，通過和氧的氧化還原反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋＿@是一次昂貴的化學(xué)反應(yīng)，因為它使用的催化劑是鉑，使用鉑的產(chǎn)品，最常見到的是白金。而如果想要為汽車用的燃料電池提供100千瓦的電力，至少需要100克鉑。花費不菲的還有燃料電池中的電解質(zhì)膜。

　　十多年前，一臺燃料電池汽車的造價高達(dá)人民幣650萬元左右。相當(dāng)于一輛蘭博基尼的價格。很難有人能接受一臺造價如此之高的燃料電池汽車，一直以來，讓燃料電池研究者頭痛的問題就是成本。

　　日本豐田以Mirai為標(biāo)志，顯然已經(jīng)基本解決成本問題。但是我們國內(nèi)的燃料電池還在成本降低的問題上苦苦掙扎。

　　我國政府一直重視車用燃料電池技術(shù)的研究和開發(fā)，經(jīng)過國家科技部“九五”攻關(guān)、973計劃、“十五”863計劃重大專項的經(jīng)費支持，國內(nèi)形成了燃料電池的研究熱潮，有近百家單位，包括大學(xué)、研究所、公司在從事燃料電池技術(shù)的研究與開發(fā)。

　　目前，我國在燃料電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新方面取得了許多突破，如陸續(xù)開發(fā)出百瓦級-30kW級氫氧燃料電極，60kW、75kW等多種規(guī)格的質(zhì)子交換膜燃料電池組等。

　　但是據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，與國外相比，國內(nèi)車企在燃料電池系統(tǒng)的可靠性、耐久性方面仍有較大差距；據(jù)了解，國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)的低溫啟動問題目前還沒有解決，環(huán)境適應(yīng)性差；而且國內(nèi)車企的供氫系統(tǒng)核心零部件依賴進(jìn)口，70MPa供氫系統(tǒng)國內(nèi)沒有法規(guī)支持，而國外已經(jīng)廣泛采用；此外，國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)零部件缺失，如氫氣循環(huán)泵、空氣壓縮機、大功率直流電源變換器等零部件沒有成熟可靠的零部件供應(yīng)商，而日本豐田已經(jīng)具備完整的零部件供應(yīng)鏈體系。

　　另外，我國燃料電池車的續(xù)航能力不足。為了使燃料電池車和普通內(nèi)燃機汽車一樣在實際使用中達(dá)到500公里以上的續(xù)航里程（加一次燃料可以持續(xù)行駛的里程），必須大幅提高燃料箱的貯氫能力。業(yè)界曾嘗試將儲氫罐的壓力由35MPa提高至70MPa，以及在高壓罐內(nèi)部使用貯氫合金的方法，但這樣卻無法避免燃料箱體積和重量增大的問題。燃料電池組在低溫下的起動性，以及在高溫環(huán)境下如何確保輸出功率的問題等等都是目前仍然存在的技術(shù)瓶頸。

　　同濟(jì)大學(xué)教授、上海氫能利用工程技術(shù)研究中心副主任張存滿表示，從2016年開始，全球氫燃料電池汽車正式進(jìn)入普及階段，并預(yù)計在十年內(nèi)將實現(xiàn)商業(yè)化，但是，中國氫燃料汽車技術(shù)落后國外5～10年。

　　“差距保持在5年左右我們還有機會追趕，若超過10年，我們追趕起來就會非常吃力了”。張存滿認(rèn)為，“未來國內(nèi)外氫燃料汽車發(fā)展的差距縮小可能性不大，令人擔(dān)心的還是差距拉大，主要還是看國內(nèi)自主品牌是否能持續(xù)投入發(fā)力。”