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(yàn)證實(shí)驗(yàn)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(yáng)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(dòng)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(lái)能源項(xiàng)目。加氫站的數(shù)量也在逐漸增加，整個(gè)燃料電池汽車的鏈條離打通已經(jīng)為時(shí)不遠(yuǎn)。

由于現(xiàn)階段我國(guó)以火力發(fā)電為主，鋰電池動(dòng)力電池汽車的電力來(lái)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(duì)環(huán)境造成重大污染，燃料電池汽車被認(rèn)為比鋰電池動(dòng)力汽車更清潔環(huán)保，被人們所看好。

我國(guó)政府對(duì)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亦十分重視，出臺(tái)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(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平顯得較為滯后。那么，我國(guó)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(dòng)車在佛山云浮生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)國(guó)際合作區(qū)亮相。這臺(tái)燃料電池汽車車長(zhǎng)10.96米，載客78人，續(xù)航里程≥300公里，看起來(lái)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(dòng)力系統(tǒng)HD-7質(zhì)子交換膜氫燃料電池卻不是國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品，而是來(lái)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(lái)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(bào)道，經(jīng)過(guò)十多年的苦心鉆研，在眾多質(zhì)疑聲中，豐田實(shí)現(xiàn)了“在2015年左右上市一款造價(jià)控制在5萬(wàn)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(gè)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(shí)間、10秒的0-100km/h加速時(shí)間讓Mirai完全可以媲美傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車。

在成本方面，售價(jià)為723.6萬(wàn)日元（折合人民幣約37萬(wàn)元），相對(duì)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(wàn)美元的成本，豐田取得了飛躍性的進(jìn)展。豐田Mirai的到來(lái)，讓人們?cè)俅慰吹搅巳剂想姵仄嚨奈磥?lái)，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(wèn)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，福島第一特種發(fā)生核泄漏等事故后，日本一部分同核能沾邊的項(xiàng)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(dòng)，這個(gè)問(wèn)題也在逐步得到解決，第一座高壓水電解型制氫站開始驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。

我國(guó)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(tái)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(guò)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?yàn)樗褂玫拇呋瘎┦倾K，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(fèi)不菲的還有燃料電池中的電解質(zhì)膜。

十多年前，一臺(tái)燃料電池汽車的造價(jià)高達(dá)人民幣650萬(wàn)元左右。相當(dāng)于一輛蘭博基尼的價(jià)格。很難有人能接受一臺(tái)造價(jià)如此之高的燃料電池汽車，一直以來(lái)，讓燃料電池研究者頭痛的問(wèn)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(wèn)題。但是我們國(guó)內(nèi)的燃料電池還在成本降低的問(wèn)題上苦苦掙扎。

我國(guó)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(guò)國(guó)家科技部“九五”攻關(guān)、973計(jì)劃、“十五”863計(jì)劃重大專項(xiàng)的經(jīng)費(fèi)支持，國(guó)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(guó)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(jí)-30kW級(jí)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(guó)外相比，國(guó)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(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)的低溫啟動(dòng)問(wèn)題目前還沒(méi)有解決，環(huán)境適應(yīng)性差；而且國(guó)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(guó)內(nèi)沒(méi)有法規(guī)支持，而國(guó)外已經(jīng)廣泛采用；此外，國(guó)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(jī)、大功率直流電源變換器等零部件沒(méi)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(guó)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(jī)汽車一樣在實(shí)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(chǔ)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(wú)法避免燃料箱體積和重量增大的問(wèn)題。燃料電池組在低溫下的起動(dòng)性，以及在高溫環(huán)境下如何確保輸出功率的問(wèn)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(jì)在十年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但是，中國(guó)氫燃料汽車技術(shù)落后國(guó)外5～10年。

“差距保持在5年左右我們還有機(jī)會(huì)追趕，若超過(guò)10年，我們追趕起來(lái)就會(huì)非常吃力了”。張存滿認(rèn)為，“未來(lái)國(guó)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(guó)內(nèi)自主品牌是否能持續(xù)投入發(fā)力。”