燃料电池轿车的研讨现状

我国燃料电池轿车的开展前景怎样？

我国燃料电池轿车驶向何方？

  2000年的第一轮燃料电池轿车试运转高潮往后，国际各国对燃料电池轿车的投入，已从制作演示轿车从头回到加强使用基础研讨。由于科学家镇定地知道到，燃料电池轿车要走向商业化，必定是一场需求厚积薄发的“长距离跑”。
  2006年8月17日，是我国燃料电池轿车研发进程中一个特别的日子，由中科院大连化学物理研讨所等自主研发的两辆燃料电池参观演示车，在大连市的星海广场投入了交车的试运转，我国的燃料电池轿车又前进了重要的一步。

  可是，比起几年前“逾越2号”燃料电池轿车等竞相露脸时的情形，此次在大连的燃料电池轿车的试运转好像显得冷清得多，没有媒体大篇幅的报导，也没有引起圈内专家和坊间大众过多的评论。科学家对此显得脑筋反常地清醒：“此次它在大连的试运转，首要的意图之一，是为了让大众进步对燃料电池轿车的知道，知道一个粗浅的底子道理，虽然现在现已呈现全球性的石油高价位局势，但即便将来国际上一滴汽油都没有了，咱们还能用氢源燃料电池开车。这也是为将来燃料电池工业化所作的一个言论预备。另一个意图，便是查核燃料电池的寿数。”

  “不是百米冲刺，而是厚积薄发的长距离跑”

  “氢源燃料电池轿车要真实走向商业化不是百米冲刺，而是厚积薄发的长距离跑。”我国工程院院士、大连化学物理研讨所燃料电池工程中心总工程师衣宝廉，谈到燃料电池轿车的未来走向慨叹地说，这是经过一连串的试验、试运转得出的定论。

  燃料电池是一种高效、环境友好的发电设备，它能够直接将贮存在燃料与氧化剂中的化学能转化为电能。衣宝廉院士介绍，国际上第一轮燃料电池轿车研发高潮在2000年左右，其时，美国、欧洲和日本的各大轿车出产厂家，无不都在赶紧开发燃料电池技能，企业界尤其是各大轿车出产厂家看到燃料电池巨大的市场潜力，纷繁投入巨资，组成联盟，进行燃料电池车的相关研讨、试验与出产。各大轿车公司，包含奔跑、通用、丰田等都以为，到2004年燃料电池车将能够批量出产，完结工业化。戴姆勒—克莱斯勒乃至声称，估量到时燃料电池轿车的价格将降至每台约1万8100美元。美国动力部长佩耶1998年在承受《纽约时报》的采访时也作出自己满意的猜测：燃料电池进入家庭、轿车和其他范畴的脚步将比人们的幻想要快得多。

  我国关于燃料电池车研讨的竞赛也十分剧烈。长时刻从事氢源燃料电池研讨的中科院大连化物所，早在上个世纪90年代初期，就开端对氢源质子交流膜燃料电池的研讨。1996年末，这一研讨得到国家科技部、中科院、国家天然基金委的经费支撑，并在国家“九五”方案中立项。2000年，大连化物所研发出第一台质子交流膜燃料电池发动机，并与中科院电工所、二汽集团协作，拼装出了一台燃料电池中巴车，于2001年进行了试运转。随后不久，又拼装了一台30千瓦功率的燃料电池中巴车。“其时，咱们许多人都达观地估量，燃料电池轿车现已到了工业化的前夕。”除大连化物所外，至2004年，国内涵北京、上海等地，连续呈现了燃料电池轿车的试运转，其时许多人相同怀有迎候分娩婴儿般的高兴等待：燃料电池轿车现已“挨近‘走出试验室，施行量产’的大门”。

  可是，现实却并非预料中的那么达观。2003年7月，最早将燃料电池轿车投入商业运营之一的日本丰田轿车公司，召回了其租借的6辆燃料电池轿车，并宣告推延别的6辆燃料电池轿车的租借。原因是贮存氢燃料的高压氢气罐，它在加注氢气时呈现了走漏。简直与此一起，各个国家都在燃料电池轿车的试运转中，发现了一系列防不胜防、需求立刻就处理的难题。现在，国际社会关于燃料电池轿车未来的猜测是，“要到达工业化至少要到2015之后”，第2次试运转高潮将呈现在2010年左右。

  电池寿数决议研讨生择业

  能够说，2004年左右完结工业化的猜测以失利告终，但国际各国对燃料电池轿车研讨的热心有增无减。“国际范围内现已‘烧’掉了几百亿美元，市场潜力又十分巨大，谁也不愿意就此停顿下来。”作为我国燃料电池研讨的第一代亲历者，衣宝廉院士适当慨叹。

  当时，国际上燃料电池轿车又进入了第二轮研讨，与早些年的热血沸腾、趾高气扬比较，现在人们对燃料电池车的研讨持愈加镇定的情绪。2000年之前，各国首要是投入造车和演示，从2001年到现在，各国在持续进行演示的一起，都将要点从头转向使用基础研讨。期望经过研讨燃料电池各种基础性的问题，找到处理车用燃料电池寿数问题的底子方法。（例如研讨氢能自身的技能问题、制氢和储氢技能、高效的氢能转化技能等。）即找到处理车用燃料电池（轿车的动力源）动态呼应、环境适应性与下降贵金属担量等影响电池寿数、本钱的方法。

  质子交流膜燃料电池具有可在室温下快速发动、负载呼应快的特色，成为交通运输范畴如电动轿车等和各种可移动电源的最佳候选者。“它作为燃料电池轿车最为中心、最为重要的部件，其实要害也就在那一张膜，现在科研人员期望研讨出增强的、自增湿的，在中温120摄氏度左右的复合质子交流膜，以进步燃料电池的寿数和功能，包含怎样处理动态呼应对电池功能的影响等。”衣宝廉院士说得比较“专业”。

  记者在采访中问询，燃料电池参观车在大连试运转，是否预示着它能于近期在全国推行，无论是致力于燃料电池研讨已30年的衣宝廉院士，仍是大连化物所燃料电池联合试验室主任张华民研讨员等，科学家们都显得分外出奇的镇定。张华民指出，燃料电池轿车要成为真实的产品，要与现在十分老练的内燃机车在各个方面进行竞赛，有必要处理寿数、本钱、稳定性、耐久性、环境适应性等许多问题，其间最为要害的是寿数和本钱问题。

  “寿数和本钱，是在第二轮使用基础研讨中，各个国家首要要提前处理的要害问题。”衣宝廉院士也介绍，对2015年完结氢源燃料电池车商业化的第2次猜测能否完结，处理以上两个问题的时刻表将起到决议性的效果。其间，摆在第一位的是在2010年左右能否处理电池寿数问题，只要这个问题得到彻底处理，燃料电池轿车才干走向成功，不然一切都无从谈起。但假如燃料电池轿车的电堆动态寿数能到达5000小时以上，接下来的下降本钱，首要靠要害零部件的批量出产和下降铂担量，难度相对较低。

  现在国际上每辆氢源燃料电池轿车的本钱，一般在100万美元到200万美元之间，造价确实十分贵重，“由于现在这些氢源燃料电池轿车的打造，底子都是人们用一双双手‘抠’出来的，假如能完结流水线上的批量出产，本钱自可是然也就降下来。能够说，处理寿数问题是能否完结工业化最要害的判据”。

  美国总统布什前些时分曾揣度，美国现在的小孩到了往后他们能够开车的年纪，能够方便地买到燃料电池轿车，并且在社区邻近就能够加氢。关于燃料电池轿车的工业化期限，衣宝廉也颇有信心肠以为，能够用5年的时刻处理电池的寿数问题，再用5年的时刻处理电池本钱问题。

  “我以为，呈现第二代氢源燃料电池演示车的顶峰，应该是在2010年前后。”衣宝廉对自己正带的研讨生讲，“你们结业后的作业好不好找，就看2010年这个节点，假如到时分燃料电池寿数能到达规划要求，阐明燃料电池轿车能够完结工业化，到时你们就能找到很好的作业、得到较高的薪酬。”

  衣宝廉和布什的揣度底子相同，只不过布什的描绘更为形象化，科学家的描绘更有逻辑性和严谨性算了。

  工程中试扩大由谁买单？

  “咱们大连化物所得到了中科院常识立异工程的支撑，前些年基础研讨攒下的潜力很足，技能储备雄厚。本年，国内大轿车集团想介入燃料电池发动机的研发，他们经过多方的仔细评价，终究燃料电池的研发仍是选定大连化物所。这也阐明，中科院施行的常识立异工程起了很大效果。”衣宝廉说。

  “但使用基础研讨仅仅一方面。咱们所虽然获得的效果许多、宣告的文章也许多，可是效果一时还不能拿到真实的轿车上使用，便是不能完结工程扩大。基础研讨与工程中试扩大这两张皮的脱节问题该怎样处理？”张华民像是在自问自答。

  谈到车用燃料电池的工程中试扩大，衣宝廉显得分外忧虑：“工程扩大对车用燃料电池的研讨十分重要，不进行工程扩大、不把咱们开发的技能放到真实的轿车上使用，永久不知道咱们往后出产出来的车用燃料电池，在轿车开到路上时会呈现什么问题。”

  张华民介绍，刚刚在大连投入演示运转的两辆参观旅游车，是大连市政府拨款200万元，大连化物所用多年堆集的“863”技能规划开发的。其实便是期望经过演示车，检测检测燃料电池技能存在的问题，并经过长时刻的运转来发现新问题，以便研讨人员在往后的研讨中能够对此进行改进，终究推进车用燃料电池技能的开展。

  可是，像大连市政府这样赋有远见的支撑可遇而不可求。张华民说：工程扩大始终是限制我国车用燃料电池技能开展的一个瓶颈。现在，政府部门投入的科研经费，首要是用以支撑燃料电池的基础研讨，那么，工业扩大的大笔经费该去哪里找？

  “虽然国内许多轿车集团对燃料电池很感兴趣，可是投入工程扩大至少需求几千万元，一旦失利，几千万元就一去无返地打了水漂，对企业来说危险真实太大，一般都不敢容易投入。我虽然一起身兼大连新源动力董事长，但公司的一共股本也就6000多万元，新源动力不是不想冒着危险上项目，但它不是几十万、几百万元的小打小闹，若要投几千万元就显得无能为力，我也压服不了公司各家股东拿这么多的钱来投。”衣宝廉院士苦笑。大连化物所是新源动力股份有限公司的首要股东，衣宝廉是新源动力名义上的“老板”，又是大连化物所实践在编的人员，面对如此扎手的两难挑选，他无计可施也情有可原。

  “从前开展燃料电池的出资者首要是政府，当今公司已成为开展燃料电池、尤其是燃料电池电动车的出资主体。国际上一切的大轿车公司与石油公司，均已介入燃料电池车的开发。”衣宝廉在他两年前编写出书的《燃料电池》一书中，从前征引了下面这样一组威望数据：“短短几年时刻，投入约80亿美元，研发成功的燃料电池轿车到达41种，其间轿车/旅行车24种、城市间巴士9种、轻载货车3种。2003年美国又宣告了一个出资25亿美元的开展燃料电池轿车的方案（Freedom Car），其我国家拨款15亿美元，三大轿车公司出资10亿美元。”

  燃料电池的工程中试扩大终究该由谁买单？该到哪里去寻觅大笔资金的投入支撑？这是车用燃料电池技能从“欣赏”变成“有用”的要害所在，它成了现在大连化物所科研人员十分“头大”的问题。

  诚如衣宝廉院士所说，燃料电池轿车从研发开发，直至终究完结工业化和商业化，是一场需求厚积薄发的长距离跑，无论是膂力，仍是意志和耐力，都对运动员是个严峻检测。

  能不能施行政府和企业的AA制，找出一个最合理并且最公正的“买单”方法？

  为了往后不仅仅是“参观”

  美丽的大连有她的多张手刺，比方，大连的美人骑警，大连的星海广场等，现在，大连又有了她的一张新手刺。据大连市的一份《燃料电池游览车演示项目施行方案及开展陈述》介绍，“中科院大连市新动力演示基地将作为大连市的又一亮丽的手刺，进一步进步大连市着眼未来开展及谐和洁净的城市档次。”

  大连市现已驶向星海广场的燃料电池演示车，便是大连市新动力演示基地演示内容之一。

  由中科院大连化物所和大连新源动力公司一起掌管，除了现已完结的燃料电池演示车项目，亦即在星海广场运转的参观游览车，往后还将包含某些公交线路，向大连市各界和前来大连旅游的人士展现不依赖于以石油动力为燃料，而是以氢源为代替燃料、以燃料电池为发动机的未来新动力使用新模式。

  不久前，由大连市发改委掌管申报成功的国家燃料电池及氢源技能国家工程中心，其建造方案现已得到了国家发改委的认可，正式发动并进入建造阶段。工程中心的重要建造内容之一，便是树立我国燃料电池技能转化和演示的基地。一起由于还决议，在七贤岭高新技能园区内建造大连化物所国家工程中心工业园区、大连市新动力演示基地将建造在该园区。

  据知情者介绍，我国科学院、英国BP公司、我国石化公司已表明将参与大连新动力演示基地的建造，大连市政府已对该建造项目进行相关协谐和安排推进，国家科技部也将给予相关的经费支撑。

  大连星海广场上运转的燃料电池参观演示车，作为大连市燃料电池演示车项目内容之一，展现的是相对比较简单的技能。比方为了进步燃料电池的功率和寿数，采用了燃料电池和蓄电池混合，也便是电—电的混合，而不是内燃机和电池的混合，这样车在刚发动的时分，蓄电池能够“帮一下忙”。

  星海广场的参观车，燃料电池输出功率只要5kW，储氢容器为碳纤维增强金属瓶。该车在2006年4月至10月运转，也便是说，它在大连市最好的旅游参观时节展现，每天只要5小时，方案运转两年。“横竖便是那么两辆参观车，燃料用完了加加氢就能够，燃料电池能够替换。”衣宝廉院士说。

  参观车上配有VCD（车载电视），虽然那仅仅虫篆之技，但也能够从中看出规划者的良苦用心，参观搭车的时分能够随车播映光盘介绍燃料电池技能，“由于新技能的遍及首要要让老大众都了解”。

  或许应该为大连市在星海广场的这张手刺上，叠加了“新动力演示基地”这张新手刺而喝彩。

  但咱们在为大连市如此行为喝彩的一起，也多少为我国燃料电池轿车未来的工业化进程忧虑。

  其实，我国具有燃料电池演示车的城市，大连既不是仅有的一个，更不是最早的一个。据预算，北京市现在最起码就有3台要迎候奥运的演示车，在联合国环境署（UNDP）经费支撑下，由清华大学做全体担任单位。北京市估量本年投入使用的公交轿车将到达200辆,这种“零污染”的燃料电池公交轿车上，前端车头的上方，液晶大字赫然显现着“科技演示线”。武汉市也有以武汉理工大学为主研发的演示车。上海市有5台“逾越”轿车投入演示，同济大学做全体担任单位。

  燃料电池发动机的研发，现在国内的科研主力有中科院大连化物所、上海神力公司，而大连化物所派生出来的新源动力公司，也可当作是鼎足之势其间的一家。新源动力公司首要为上海的“逾越”轿车供给发动机，大连化物所则首要为北京城市客车供给发动机。

  按国家科技部的要求，参与燃料电池轿车“863”严重专项方案的科研攻关，每个重要的元部件都有两个以上的单位参与竞赛。现在，我国首要为轿车供给燃料电池的，是新源动力公司和上海神力公司；首要为城市客车供给燃料电池的，则是大连化物所和上海神力公司。

  纵观我国燃料电池的工业化进程，可谓一路跌跌撞撞、步履蹒跚。直至今日，虽然咱们的燃料电池轿车还只能是为了“参观”，而不能由寻常大众真实驾驭着开上通衢长街，但咱们仍然无畏无惧，持续奋然前行。

  当然，即便走到“参观”这一步，我国燃料电池轿车技能已属不易；但它的下一步，它从“样品”和“展品”变成真实的规划产品，仍是清晰可见的一路崎岖。