作為新能源汽車發(fā)展的另一種技術(shù)路線，燃料電池在我國一直處于一種不溫不火的狀態(tài)。近期，一些國際汽車巨頭在燃料電池卻動作頻繁。奧迪或?qū)⒃谙聜€月舉辦的2016年底特律車展上推出一款氫燃料電池SUV概念車，豐田、現(xiàn)代此前均表示將于2015年商業(yè)化燃料電池汽車。豐田、現(xiàn)代、本田、奧迪等汽車巨頭的燃料電池汽車商業(yè)化必將在資本市場掀起一波燃料電池?zé)岢保剂想姵鼗驅(qū)⒂瓉戆l(fā)展機(jī)遇。
汽車巨頭布局燃料電池
根據(jù)外媒報道，奧迪或?qū)⒃谙聜€月舉辦的2016年底特律車展上推出一款氫燃料電池SUV概念車，整體外觀與e-tron相似，最大的區(qū)別在于動力方式的不同，而參考e-tron的命名方式，這款氫燃料電池車的名稱或?qū)閔-tron。
在氫燃料電池汽車領(lǐng)域，奧迪其實之前也有過不少嘗試，比如在2014年洛杉磯車展上展出的氫燃料電池版A7 h-tron概念車。這款A(yù)7前后軸上各安裝有一個電動機(jī)，并且內(nèi)置的鋰離子電池還能通過充電口充電，來作為氫燃料的補(bǔ)充。
與在最近幾年蓬勃發(fā)展的電動汽車相比，雖然氫燃料電池汽車的關(guān)注度不如前者，但其實市面上已經(jīng)有一些氫燃料電池車型了，比如現(xiàn)代氫燃料電池版TuCson、豐田Mirai以及本田將于明年正式推出的氫燃料電池版Clarity。當(dāng)然，氫燃料電池車如果想要進(jìn)一步發(fā)展的話，燃料銷售網(wǎng)絡(luò)的問題還需要得到進(jìn)一步的解決。
美日歐等發(fā)達(dá)國家大多已完成燃料電池汽車基本性能的研發(fā)階段，解決了若干關(guān)鍵技術(shù)問題。全球燃料電池汽車巨頭豐田宣布，在2020年底之前的市場導(dǎo)入初期，將無償提供其獨(dú)有的包括燃料電池組、高壓儲氫罐、燃料電池控制系統(tǒng)等在內(nèi)的燃料電池相關(guān)專利使用權(quán)，共計5680項，2015東京車展上，本田也正式發(fā)布了旗下氫燃料電池車型FCV的量產(chǎn)版車型Clarity。
燃料電池關(guān)注度將升溫
燃料電池是一項綠色、高效、適用性廣的發(fā)電技術(shù)。燃料電池與傳統(tǒng)發(fā)電方式相比，不受卡諾循環(huán)限制，因此能量轉(zhuǎn)換效率高，而且具備零排放、無污染、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，在交通工具領(lǐng)域被視為新能源汽車的終極綠色解決方案。目前主流產(chǎn)品有質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)和固體氧化物燃料電池(OFC)三類，可以廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、軍事、航空等領(lǐng)域。
相關(guān)分析認(rèn)為，燃料電池整車成本從2005年之前的100萬美元降到現(xiàn)在的5-10萬美元，加上購買時的政府補(bǔ)貼，與純電動車差距不大。作為催化劑的貴金屬鉑的Pt當(dāng)量(g/kW)已經(jīng)從最早的80g降低到目前的10g左右，達(dá)到傳統(tǒng)汽油機(jī)三效催化器的鉑金用量水平，而豐田、通用研發(fā)的燃料電池已經(jīng)可以將Pt當(dāng)量降至0.25-0.3g。2015年美國燃料電池公共汽車的使用壽命已達(dá)到2萬小時到3萬小時，車輛的性能達(dá)到傳統(tǒng)柴油客車的水平，實現(xiàn)每天19h的運(yùn)行和出勤率。日本豐田公司的燃料電池汽車的壽命達(dá)到25年，達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的同等水平。
豐田、現(xiàn)代、本田等車企的燃料電池汽車商業(yè)化必將在資本市場掀起一波燃料電池?zé)岢薄ｈb于新能源汽車前景廣闊，氫燃料電池在中小功率領(lǐng)域的應(yīng)用具備快速商業(yè)化潛能，市場容量有望達(dá)到千億美元量級。
新催化劑將助推燃料電池車發(fā)展
最近，中科大設(shè)計出具有原子精度殼層結(jié)構(gòu)的助催化劑，在降低貴金屬鉑助催化劑用量的同時，大幅度提高光解水制氫性能，據(jù)介紹，該設(shè)計以相對廉價的鈀內(nèi)核替代了金屬鉑，使材料成本降低了1/3以上。
此次中科大設(shè)計出的新型鈀-鉑核殼結(jié)構(gòu)助催化劑，無需使用成本高昂的原子層沉積技術(shù)即可生長少數(shù)原子層厚度的金屬殼層。基于該技術(shù)，光解水制氫效率與無助催化劑的半導(dǎo)體光催化劑相比提高了322倍，比傳統(tǒng)純鉑助催化劑的半導(dǎo)體光催化劑體系提高8.2倍。同時，該設(shè)計以相對廉價的鈀內(nèi)核替代了金屬鉑，使材料成本大幅降低。未來，這項技術(shù)將有效降低制氫成本，助推燃料電池車發(fā)展。
商業(yè)模式制約燃料電池車市場化
據(jù)了解，在燃料電池汽車實際推廣過程中，最主要的制約因素就是商業(yè)模式，適合燃料電池汽車推廣的商業(yè)模式不清晰。參考燃油汽車模式（個人消費(fèi)為主，平臺租賃為輔），還是純電動汽車模式（平臺租賃為主，個人消費(fèi)為輔）尚無定論，還在摸索中。
當(dāng)然，靠國家補(bǔ)貼和項目推廣，也是一種方式，但那畢竟不是真正的商業(yè)模式，不是長久之計，無法持續(xù)。畢竟只有行業(yè)和企業(yè)最終接盤，才有可能真正實現(xiàn)燃料電池汽車的商業(yè)化推廣。
現(xiàn)階段商業(yè)模式不清晰，導(dǎo)致國內(nèi)大的整車企業(yè)和能源企業(yè)都無法下定決心真正推廣燃料電池汽車，大多持觀望態(tài)度，或僅僅只是參與相關(guān)項目的推廣應(yīng)用，保持行業(yè)發(fā)展跟蹤的態(tài)勢。行業(yè)的發(fā)展得不到足夠多的資源和資金支持，導(dǎo)致技術(shù)的發(fā)展相對緩慢，商業(yè)化應(yīng)用模式的探索也少有支撐，制約了燃料電池汽車的推廣進(jìn)程。
