燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在整車成本中的占比約為50%，主要部件包括燃料電池電堆、高壓儲(chǔ)氫罐、電機(jī)、動(dòng)力控制裝置等。其中，最核心的部分是燃料電池電堆，在燃料電池系統(tǒng)中的占比約為65%。

國際上氫燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展比較早。美國能源部早在 2002 年就發(fā)布了氫能愿景，規(guī)劃在 2030 年實(shí)現(xiàn)批量成熟技術(shù)應(yīng)用。2014 年日本也發(fā)布了《氫能源白皮書》和《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》。2003 年歐盟制定《歐盟氫能路線圖》，發(fā)布了氫能與氫燃料電池技術(shù)發(fā)展愿景與規(guī)劃。

近年來，由于各國的高度重視，發(fā)達(dá)國家氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)從產(chǎn)品研發(fā)與示范運(yùn)行逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。目前國際上具有代表性的產(chǎn)品包括豐田的 Mirai、本田的 Clarity 以及現(xiàn)代的 ix35 等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化的典型燃料電池汽車，2017 年銷量超過 3000 輛，占當(dāng)年燃料電池汽車全部銷量的幾乎一半，其他車企如戴姆勒、大眾、寶馬等也預(yù)計(jì)將在近期推出量產(chǎn)的燃料電池車型。

經(jīng)過「十五」、「十一五」和「十二五」的科技攻關(guān)，通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合項(xiàng)目，中國燃料電池汽車技術(shù)取得了一定的發(fā)展，在燃料電池關(guān)鍵材料，如雙極板、膜、催化劑等方面有了基本研發(fā)能力，在系統(tǒng)集成、系統(tǒng)控制和氫能基礎(chǔ)設(shè)施方面也有了一定的進(jìn)展，特別是在 2008 年北京奧運(yùn)會(huì)、2010 年上海世博會(huì)等重大活動(dòng)上進(jìn)行了示范展示，獲得了一定的經(jīng)驗(yàn)和公眾展示效果。

中國工程院院士李駿認(rèn)為，當(dāng)然中國氫燃料電池技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是在氫燃料電池的雙極板、膜電極組件、膜與催化劑等關(guān)鍵材料技術(shù)方面仍有一定差距，比如催化劑 Pt 用量，國內(nèi)普遍水平為 0.6 g/kW，而目前國際實(shí)際應(yīng)用水平可達(dá)到 0.25 g/kW。而交換膜在國內(nèi)仍處于開發(fā)階段，沒有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在膜電極組件方面，目前國內(nèi)最大電流密度為 1.5 A/cm^2，而目前國際先進(jìn)水平接近 2.5A /cm^2。

二是主要零部件成本居高不下，成為產(chǎn)業(yè)化的障礙。如膜電極組件成本約為2000 元/kW，而國際水平已經(jīng)達(dá)到了 16 美元/kW，大約是 100 元人民幣。

三是整個(gè)電堆總成體積功率密度低、成本高，仍需要深度技術(shù)創(chuàng)新。國內(nèi)電池堆體積功率密度約為2.2 kW/L，而國際水平為 3.0 kW/L 或更高。因?yàn)楹诵牧悴考?、催化劑等）還主要依賴進(jìn)口，目前國內(nèi)燃料電池電堆成本約為 3000 元/kW，而國際單臺(tái)套成本已低于 1000 元/kW，按幾十萬臺(tái)套規(guī)模批量計(jì)算的話約可以達(dá)到 22 美元/kW。

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