氢燃料汽车：绿色交通的未来
作者：孟浩
2013年06月26日 来源：中国科学报
随着全球气候变暖及环境污染的日益加剧，氢燃料汽车以其无污染、零排放的优势日益受到世界各国的广泛关注，纷纷重视相关技术研发与产业化推广。
加紧研发部署
自从1990年国际能源署制订氢能和燃料电池研发和示范实施协议以来，世界主要国家（地区）纷纷加紧氢能与燃料电池的研发部署。根据IEA的能源技术研发数据库，美国是世界上氢能与燃料电池的研发资助最多的国家，由2004年的1.75亿美元（2011年价格与汇率，下同）增加到2009年的3.68亿美元，随后虽然受金融危机的影响，资助强度有所下降，但2011年仍达2.6亿美元；日本氢能与燃料电池的研发由2004年的2.77亿美元增加到2006年的2.94亿美元，随后逐步下降到2011年的1.27亿美元。
此外，德国氢能与燃料电池的研发从2004年到2011年一直维持在3800万美元左右；法国氢能与燃料电池的研发从2002年的3428.7万美元增加到2007年的8461万美元，随后受经济危机的影响，逐步下降到2010年的6531万美元；英国氢能与燃料电池的研发由2004年的511.5万美元逐步增加到2011年的3454.8万美元。
产业初现端倪
从2002年通用汽车公司“自主魔力”氢动力概念车首次亮相底特律国际车展，到2006年世界上第一款供日常使用、接近零排放的氢动力驱动宝马氢能7系豪华高性能轿车亮相柏林；从2008年北京奥运会投入运营的氢燃料电池车，到2010年上海世博会氢燃料电池观光车，再到2011年世界氢燃料电池车的必比登挑战赛上获得“6A”好成绩的上汽集团氢燃料电池车，氢燃料电池车已经开始在全球崭露头角。
由于2000年德国的奔驰与美国的福特，2004年日本的丰田、本田，2010年的马自达以及2012年的中国上汽集团对氢能与燃料电池的突出贡献，先后获得国际氢能学会的最重要奖项——“IAHE威廉·格罗夫奖”。2012年科学家发明能将水变成氢能源的“人造树叶”，模拟光合作用过程中的绿色植物，把水和阳光转化成能量，这对可持续能源生产与绿色交通具有里程碑意义。目前，德国的氢能汽车研究与应用走在世界前列；美国更新其氢能产业发展规划，将全面攻关氢能产业化的关键挑战；日本借助“氢能高速公路”和“氢能城市”的研究工作，预计2025年进入全面商业化阶段。
全球合作增强
2003年由美国、法国、德国、日本、中国等15个国家和欧盟发起成立“氢经济国际关系伙伴计划（IPHE）”，旨在建立一种国际合作机制，推动氢能技术研发和规范化使用。2005年欧盟和美国联合启动“eMobility”联合工作计划，旨在加强欧美在电动汽车标准制定上的协调和兼容。2008年11月初欧盟、欧洲工业委员会和欧洲研究社团联合制订2020年氢能与燃料电池发展计划，将在燃料电池和氢能研究、技术开发及验证方面投资10亿欧元，以实现氢能在燃料电池利用上的技术突破。
2009年11月美国与中国联合发表“中美电动汽车倡议”，共同推进电动汽车的标准化、验证实验及技术蓝图规划，2010年8月中美双方对其进行系统研讨，2011年8月中国科技部与美国能源部共同举办第四届美中电动汽车与电池技术研讨会，就电池技术发展规划、标准及联合行动计划进行研讨与磋商。
为加速推广电动汽车，欧盟目前正在制定电动汽车的操作和联结标准，电动汽车充电网点等基础设施标准制定工作也将很快展开。
夯实基础
相对美、日等发达国家而言，我国在氢能和燃料电池领域的技术研发起步较晚。自2003年11月加入IPHE，成为其首批成员国之一后，我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》、《国家“十一五”科学和技术发展规划》和《国家“十二五”科学和技术发展规划》中都把发展氢能和燃料电池列入关键领域，开始全面实施“纯电驱动”技术转型战略，2008年成立全国氢能标准化技术委员会，并通过产学研结合模式，在关键材料、基础设施、燃料电池整车集成等方面都已取得阶段性成效。
截至2011年，我国研制出新一代燃料电池客车系统技术平台，城市工况每百公里氢燃料消耗量7.42kg，续驶里程超过250公里；建立碰撞—氢—电等多因素构成的新的燃料电池汽车安全技术体系；完成车用燃料电池系统方案到燃料电池关键材料、部件的技术发展，成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造和测试技术的国家之一。科技部部长万钢因对中国氢燃料电池车的大力推动而获得2008年“IAHE威廉·格罗夫奖”。
（作者：中国科学技术信息研究所战略研究中心能源与低碳发展研究室主任）
