隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車作為應(yīng)用最廣泛的交通工具，呈現(xiàn)出多元化的技術(shù)路線。其中以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車越來越成熟，保有量不斷增加，2017年底全國新能源汽車市場規(guī)模已超過170萬輛，2018年1-11月產(chǎn)銷量均突破100萬輛，提前完成年度目標(biāo)。

按照百度百科的定義，電動(dòng)汽車（BEV）是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。主要分為三大類：純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）、燃料電池汽車（FCEV）。

燃料電池汽車一般以氫作為車輛能源來源，它的原理是電解水的逆反應(yīng)：把氫輸入燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極，成為電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，作為車輛動(dòng)力來源；質(zhì)子卻可以通過質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出，同時(shí)實(shí)現(xiàn)“零排放”。

二、氫燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀

目前氫燃料電池汽車主要應(yīng)用在乘用車、物流車和大客車三個(gè)領(lǐng)域。

國際上，日韓、歐洲和北美是氫燃料電池研發(fā)和應(yīng)用的主要地區(qū)，豐田、本田、現(xiàn)代、奔馳等車企的都推出了乘用量產(chǎn)車型，截止到2017年，銷售6475輛；尼古拉、豐田、現(xiàn)代等車企正在開發(fā)商用車，尼古拉在研重卡，預(yù)計(jì)續(xù)航達(dá)到1930km，通用和本田合作建廠，2020年投產(chǎn)；豐田開始擴(kuò)大產(chǎn)能，2020年開始大規(guī)模生產(chǎn) 。

國內(nèi)上汽集團(tuán)偏重于氫燃料電池乘用車開發(fā)，其產(chǎn)品榮威950已進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)階段；東風(fēng)特汽生產(chǎn)的氫燃料電池物流車應(yīng)用情況良好，在上海已廣泛應(yīng)用于快遞、物流企業(yè)；宇通客車、北汽福田、佛山飛馳、長城汽車等20多家車企的氫燃料電池大客車則在北京、廣東等地開始小規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營。

此外，氫燃料電池廣泛的利用在軍事、航天、航空、艦船等多方面的能源應(yīng)用，氫燃料電池的民用和小型化技術(shù)的發(fā)展將為分布式能源帶來新的契機(jī)，利用現(xiàn)有的過剩水電、風(fēng)電、太陽能電、潮汐電等發(fā)電方式，電解水制氫氣，然后利用氫燃料電池為住宅、社區(qū)甚至城鎮(zhèn)提供電能和熱能。這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈極大程度的提高了現(xiàn)有能源體系的效率，降低了污染排放，或成為將來的理想能源利用方式。

三、氫燃料電池車輛發(fā)展與其他車輛的對比

1.氫燃料電池車輛相對燃油車輛的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：能量密度高，能量轉(zhuǎn)換效率高，更節(jié)能；有環(huán)保優(yōu)勢，僅排放水，對空氣沒有污染；運(yùn)行噪音小；行駛里程長，充滿氣瓶行駛里程超過600公里；結(jié)構(gòu)簡單，用電便利，容易和智能系統(tǒng)融合；安全性高，燃料不容易泄露；燃料價(jià)格有小幅度優(yōu)勢；車輛維修簡單，維護(hù)成本較低。

缺點(diǎn)：技術(shù)門檻高，不利于推廣；車輛價(jià)格貴，目前的車輛價(jià)格30萬人民幣以上；現(xiàn)有車型少，主要是小型轎車，其他車型開發(fā)較少；加注站網(wǎng)絡(luò)沒有加油站多。

2.氫燃料電池車輛相對電動(dòng)車輛的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：能量密度高，能量轉(zhuǎn)換效率高，更節(jié)能；電池使用壽命長，20年以上，沒有衰減；電池體積小，車輛安全性更高；續(xù)航里程長，充滿氣瓶行駛里程超過600公里；加注速度和燃油車輛一致僅3-5分鐘；同等功率的氫燃料電池重量不到化學(xué)電池的1/2，可以大大減輕行動(dòng)裝置的負(fù)擔(dān)；從城市的供電負(fù)擔(dān)來看，大力發(fā)展電動(dòng)車輛，對城市原有的供電系統(tǒng)會(huì)帶來很大的負(fù)擔(dān)，但氫燃料電池車輛屬于分布式能源應(yīng)用，不會(huì)對原有的能源供應(yīng)體系帶來不利影響。

缺點(diǎn)：技術(shù)門檻高，不利于推廣；車輛價(jià)格貴，目前的車輛價(jià)格30萬人民幣以上；需要依靠加氫站網(wǎng)絡(luò)充氫氣。

四、氫燃料電池車輛發(fā)展前景分析

1.技術(shù)替代的必然性。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)能量轉(zhuǎn)化在技術(shù)層面已經(jīng)接近極限。由于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能過程中能量的浪費(fèi)實(shí)在太高，其他方面即便做到極限，總的能量利用率也無法超過40％。所以，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的淘汰幾乎是必然。在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域中中國起步晚了那么多年，無法跟上。但在新能源領(lǐng)域，我國與世界上發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距確實(shí)要比內(nèi)燃機(jī)汽車小得多，而且就電動(dòng)車來說，我國和美國等面臨的問題是相同的，并不存在本質(zhì)差別。因此我國近年來大力推動(dòng)新能源行業(yè)發(fā)展。

2.國家政策導(dǎo)向。氫燃料電池具有清潔環(huán)保、能量密度高、續(xù)駛里程遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，國家相關(guān)政策也在有意推動(dòng)燃料電池車的發(fā)展。2017年起實(shí)施的新版新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼政策規(guī)定，各類車型分別設(shè)置中央和地方補(bǔ)貼上限，2019-2020年中央及地方補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和上限，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上退坡20%。但燃料電池車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)保持不變，這表明了國家對燃料電池車的大力支持。以上海為例，每輛燃料電池大中型客車國家補(bǔ)貼50萬人民幣，地方則補(bǔ)貼60萬人民幣，對于燃料電池車的支持力度由此可見。

2016年12月19日，國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出要系統(tǒng)推進(jìn)燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，到2020年，實(shí)現(xiàn)燃料電池車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。

2017年11月，受國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)、工業(yè)和信息化部委托，中國汽車工程學(xué)會(huì)組織逾500位行業(yè)專家歷時(shí)一年研究編制的《國家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》發(fā)布，其中在燃料電池汽車板塊，總體思路如下：

近期（5年內(nèi)） 以中等功率燃料電池與大容量動(dòng)力電池的深度混合動(dòng)力構(gòu)型為技術(shù)特征，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車在特定地區(qū)的公共服務(wù)用車領(lǐng)域大規(guī)模示范應(yīng)用；2020年保有量達(dá)到5000輛。

中期（十年內(nèi)）以大功率燃料電池與中等容量動(dòng)力電池的電電混合為技術(shù)特征，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車的較大規(guī)模批量化商業(yè)應(yīng)用；2025年保有量達(dá)到5萬輛。

遠(yuǎn)期（十五年內(nèi)）以全功率燃料電池為動(dòng)力特征，在私人乘用車、大型商用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)百萬輛規(guī)模的商業(yè)推廣；以可再生能源為主的氫能供應(yīng)體系建設(shè)與規(guī)模擴(kuò)大支撐燃料電池汽車規(guī)?；l(fā)展；2030年保有量達(dá)到百萬輛級別。

結(jié)語：作為在應(yīng)用環(huán)節(jié)里真正意義上零排放的清潔能源，氫燃料電池汽車有其獨(dú)到優(yōu)勢。具備綠色環(huán)保、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點(diǎn)的燃料電池汽車，得到了有力的政策扶持。國家財(cái)政上對氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持逐年遞增，各地方省市也在極力支持當(dāng)?shù)貧淠芘c燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2018年以來，包括北京、上海、廣東、武漢、重慶、西安、蘇州、河南、海南、寧波等省市已出臺(tái)相關(guān)氫燃料電池汽車地方補(bǔ)助政策。在國家政策、財(cái)政的支持下，通過政策技術(shù)雙驅(qū)動(dòng)消除瓶頸，規(guī)模效應(yīng)降成本，推動(dòng)燃料電池汽車最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，氫燃料電池有望在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)萬輛級別的推廣應(yīng)用，成為我國未來新能源汽車戰(zhàn)略中的重要組成。