1.1 燃料电池汽车发展现状

1.1.1 国外发展现状

美国和加拿大是燃料电池研发和示范的主要区域之一，在美国能源部（DOE）、交通部（DOT）和环保局（EPA）等政府部门的支持下，燃料电池技术取得了很大的进步，通用汽车、福特汽车、丰田、戴姆勒奔驰、日产、现代等整车企业均在美国加州参加燃料电池汽车的技术示范运行，并培育了美国的UTC（联合技术公司）、加拿大的巴拉德（Ballad）等国际知名的燃料电池研发和制造企业。美国通用汽车公司2007 年秋季启动的Project Driveway 计划，将100辆雪佛兰Equinox燃料电池汽车投放到消费者手中，2009年总行驶里程达到了160万公里。同年，通用汽车宣布开发全新的一代氢燃料电池系统，新系统与雪佛兰Equinox燃料电池车上的燃料电池系统相比，新一代氢燃料电池体积缩小了一半，质量减轻了100kg，铂金用量仅为原来的1/3。通用汽车新一代燃料电池汽车的铂金用量已经下降到30g，按照目前国际市场价格，铂金为300~400元/g，100kW燃料电池的铂金成本约为1万元人民币，燃料电池的成本大幅度下降。到2017年，100kW燃料电池发动机的铂金用量下降到10~15g，达到传统汽油机三效催化器的铂金用量水平。美国在2006年专门启动了国家燃料电池公共汽车计划（National Fuel Cell City Bus Program，NFCBP），进行了广泛的车辆研发和示范工作，2011年美国燃料电池混合动力公共汽车实际道路示范运行单车寿命超过1.1万小时。美国在燃料电池混合动力叉车方面也进行了大规模示范，截至2011年，全美大约有3000台燃料电池叉车，寿命达到了1.25万小时的水平。燃料电池叉车在室内空间使用，具有噪音低、零排放的优点。

欧洲的燃料电池客车示范计划，已经完成了第6框架计划（Framework Program，2002—2006）和第7框架计划（2007—2012），目的是突破燃料电池和氢能发展的一些关键性技术难点，在CUTE(Clean Urban Transport for Europe,欧洲清洁都市交通)及欧盟其他相关项目支持下，各个城市开展燃料电池公共汽车示范运行，今年新的计划CHIC(Clean Hydrogen in European Cities,欧洲清洁都市交通)开始实施,包括阿姆斯特丹、巴塞罗那、汉堡、伦敦、卢森堡、马德里、波尔图、斯德哥尔摩、斯图加特、冰岛以及澳大利亚珀斯(澳大利亚STEP项目(Sustainable Transport Energy Program，可持续交通能原计划)等，欧洲在燃料电池汽车的可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步。

在德国，2012年6月，主要的汽车和能源公司与政府一起承诺，建立广泛的全国氢燃料加注网络，支持发展激励计划，即到2015年，全国建成50个加氢站，为全国5000辆燃料电池汽车提供加氢服务。戴姆勒奔驰于2011年开展燃料电池汽车的全球巡回展示，验证了燃料电池轿车性能已经达到了传统轿车的性能，具备了产业化推广的能力。

戴姆勒集团参与于2003年到2009 年实行的“HyFLEET：CUTE”项目。36辆梅赛德斯一奔驰Citaro燃料电池客车已由20个交通运营商进行运营使用，运营时间超过14万小时、行驶里程超过220万公里。但是第一代纯燃料电池的客车，寿命只有2000h，经济性较差。戴姆勒集团与2009年开始推出第二代轮边电机驱动的燃料电池客车，主要性能达到了国际先进水平，其经济性大幅度改善，同时燃料电池耐久性达到1.2万小时。

德国西门子公司研发的燃料电池，已经成功地应用于德国的214型潜艇上(氢氧型)。2007年德国戴姆勒奔驰公司，美国福特汽车公司和加拿大Balard公司合作，成立AFCC公司(Automotive Fuel Cell Cooperation,车用燃料电池公司)，以研发和推广车用燃料电池。2013年年初，宝马公司决定与燃料电池技术排名第一的企业——丰田汽车公司合作，由丰田公司向宝马公司提供燃料电池技术。

从全球范围看，日本和韩国的燃料电池研发水平处于全球领先，尤其是丰田、日产和现代汽车公司，在燃料电池汽车的耐久性，寿命和成本方面逐步超越了北美和欧洲。

丰田公司的2008版FCHV-Adv在实际测试中，实现了在-37℃顺利启动，一次加氢行驶里程达到了830km，单位里程耗氢量0.7 kg/(100km)，相当于汽油3L/(100km)。2013年11月，丰田在“第43界东京车展2013”上，展出了计划在2015年投放市场的燃料电池概念车，作为技术核心的燃料电池组目前实现了当时公开的全球最高的3kW/L功率密度。该燃料电池组去掉了加湿模块，不但降低了成本、重量和体积，还减少了燃料电池组的热容量，有利于燃料电池在低温条件下迅速冷启动。

目前丰田汽车公司在扩大混合动力汽车的同时，重点针对燃料电池汽车的产业化进行准备，拟在2015年投放新一代燃料电池轿车，进行批量生产：2016年生产(与日野合作)新一代燃料电池客车。