國外如何發展氫燃料電池汽車

王慧

如果從產業界最初的研究算起，人類已經在氫能源動力汽車領域探索了半個世紀。

1966年，美國通用公司對為美國登月計劃研發的氫燃料電池汽車進行了10個月的測試，發現其在耐久度及應對極端氣候等方面均有不錯表現。

不過由于種種原因，這款氫燃料電池汽車被雪藏多年，直到2001年才重現江湖，成為通用氫燃料電池科技的巡回展演范本。

20世紀90年代，氫燃料汽車的研發大旗被日韓接管，兩國后來居上，本田、豐田、現代汽車三家車企先后進軍氫燃料汽車的研發工作。

從2013年開始，日韓企業的研發成果陸續出爐，韓國現代Tucson FCEV燃料電池車、豐田Mirai燃料電池車等量產產品接連問世，拉開了“飛入尋常百姓家”的產業化進程。

誰在領先？

國外車企普遍將重點放在乘用車領域。

美國市場調研及咨詢公司Information Trends LLC發布的“2018年全球氫燃料電池車市場”報告顯示，自2013年到2017年底，全球總計售出6475輛氫燃料電池乘用車。

這6475輛車中約53%登記在美國加利福尼亞州，日本以38%的占比排名第二，歐洲為9%。在各車企交付的氫燃料電池汽車占比方面，豐田占比最大，高達75%，其次是本田和現代，分別為13%和11%。

6475輛 自2013年到2017年底，全球總計售出6475輛氫燃料電池乘用車。

清華大學教授李建秋向《財經國家周刊》記者介紹，從目前全球市場看，豐田、現代、奔馳、本田屬于典型代表，是比較領先的四家企業。這四家企業在氫燃料乘用車領域一直有持續投入，在車型研發上也比較特別。

就市場應用情況來看，公開消息顯示，本田于2016年推出氫燃料電池汽車“CLARITY FUEL CELL”，首批用于歐洲燃料電池車普及項目，2017年下半年開始面向個人銷售。

2018年3月，韓國現代推出EPA工況下續航成績達到563公里的第二代氫動力車型NEXO，在?30℃的低溫環境下仍然可以正常、穩定啟動，2018年平昌冬奧會上就試用了此款車型。

市場應用的順利推進離不開背后核心技術的突破，由此進一步帶來成本降低和續航提升。李建秋認為，當前燃料電池汽車整車成本平均約5萬美元，預計到2020年整車成本將不足3萬美元，續駛里程超過500公里。并且，隨著續駛里程增加，燃料電池汽車相對純電動車的成本優勢將會愈加明顯。

“比如豐田最新推出的Mirai燃料電池車，它在性能、成本上已經具備與傳統內燃機轎車競爭的實力。”他說。

氫燃料電池汽車愈加明顯的優勢引發了更多車企的關注及追隨。當前，包括奧迪、寶馬、戴姆勒、通用、起亞等全球汽車制造商，都陸續開發出燃料電池汽車概念車。

同濟大學新能源汽車工程中心教授張存滿表示，無論是日本、韓國等亞洲國家，還是美國、德國等歐美國家，汽車企業在氫燃料電池技術上的研發都是自主研發起主導作用，具有前瞻性，市場自由靈活度高。

加氫站加速布局

燃料電池汽車目前的主流設計是采用車載純氫的方式，這意味著燃料電池汽車必須像燃油汽車一樣補充能源，有加氫站來制備和運輸氫氣。加氫站的建設也就成為了燃料電池汽車商業化的一大關鍵。

韓國首爾，現代汽車展示開發的一項氫燃料SUV汽車技術。

在燃料電池汽車推廣過程中，多國政府和汽車制造商都已經認識到了加氫站對于燃料電池汽車產業化的重要性，并積極開展氫燃料電池汽車的關鍵技術研究，同時不斷加大對加氫站等基礎配套設施的建設力度。

數據顯示，截至2018年12月底，歐洲擁有160座正在運行的加氫站，占全球總數量的40%;亞洲擁有140座，占35%;北美擁有85座，占21.25%。歐洲和亞洲是全球加氫站分布的主要區域。

從加氫站建設來看，日本在亞洲市場屬于無可置疑的先行者，不僅全球加氫站保有量首位由日本（96座）占據，在氫燃料電池及氫燃料電池汽車研發和商業化推廣方面，日本也處于領先水平。

據了解，2017年，日本經濟產業省發布《氫能基本戰略》，2020年要累計實現4萬輛保有量，2025年累計實現20萬輛保有量。

反映到商業層面，豐田、本田等汽車公司均宣布燃料電池汽車已經商業化。并且，豐田、日產等11家基礎設施、汽車以及金融公司于2018年成立了日本加氫站網絡聯合公司（Japan H2 Mobility），計劃2018年至2021年新建80座加氫站。

歐洲市場方面，丹麥基本實現加氫站全國覆蓋，英國、德國也在提高加氫站的資金投入和地域覆蓋。德國則已經擁有60座加氫站，另有38座加氫站已在規劃中，其中34個地點將由大型能源企業和車企合資設立加氫站運營商H2 Mobility Germany運營。

美國市場稍落后于日本和歐洲，加氫站布局成果排在全球第三名。公開數據顯示，美國目前擁有42座公共加氫站，確定在建或計劃中的加氫站達10多座，未來加氫站的擴展仍將處于持續、迅猛向上勢頭。

也有政策扶持

與國內通過政策和補貼支持新能源汽車發展相同，國外氫燃料電池汽車發展也采取了類似手段。

作為先行先試代表，日本從1993年起就開始實施“世界能源網絡”計劃，深入研究氫及其基礎設施技術，希望到2020年逐步推廣氫能。

公開數據顯示，日本對氫能的相關資助規模在2018年達到2.6億美元，其中40%主要支持補貼加氫站，15%通過METIs進行技術研發，35%主要是支持氫燃料車、推廣靜態的燃料電池的使用和供應鏈等。

與日本類似，美國也很早就在政策層面對氫燃料電池汽車產業進行刺激與推動。比如，1994年美國克林頓政府曾宣布實施“新一代汽車合作計劃”，耗資15億美元，開發3倍于當時燃料效益的新一代先進轎車;布什政府則提出“自由轎車”（Freedom car）項目以及“自由燃料”（Freedom fuel）計劃（氫計劃），總共耗資17億美元，用于氫能燃料電池、氫能基礎建設與尖端車輛科技的發展。

德國政府的規劃則更為明確，規劃在2020年之前加氫站普及到100座，到2025年之前建成400座，并聯合戴姆勒-奔馳汽車公司、大眾汽車公司計劃至2020年向市場投入50萬輛氫燃料電池汽車。

韓國方面，2018年6月，韓國政府宣布五年內用于氫燃料電池及加氫站的補貼將達到2.6萬億韓元，把交通對原油的依賴減少20%。

此外，加拿大、新加坡、冰島等國家也都積極參與氫能源燃料電池的發展研究，致力于推動交通環保化、智能化、科學化。