由于成本頗高，氫燃料電池在最開始的時(shí)候應(yīng)用于航天領(lǐng)域。隨著氫燃料電池成本的不斷下降，現(xiàn)階段已經(jīng)在新一代汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一定的應(yīng)用。

氫燃料電池大客車領(lǐng)域群雄并起

我國(guó)已經(jīng)在大客車領(lǐng)域氫燃料電池方面具有較為良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)有不少家企業(yè)可以進(jìn)行自主生產(chǎn)，對(duì)氫燃料電池大客車集成技術(shù)已經(jīng)有了一定的掌握，但對(duì)于氫燃料電池系統(tǒng)的核心部件對(duì)外依賴程度仍然較高。

聯(lián)合國(guó)開發(fā)技術(shù)屬(UNDP)和科技部聯(lián)合全球環(huán)境基金(GEF)從2003年就開始在我國(guó)組織實(shí)施“中國(guó)燃料電池公共汽車商業(yè)化示范項(xiàng)目”。2014年，在UNDP、GEF與科技部聯(lián)合組織實(shí)施的“促進(jìn)中國(guó)燃料電池商業(yè)化發(fā)展項(xiàng)目”中，北京、上海、鹽城、鄭州、佛山5個(gè)示范城市得以確定。

氫燃料大客車示范項(xiàng)目也先后在我國(guó)多地實(shí)施。2008年，3輛氫燃料大客車在北京奧運(yùn)會(huì)進(jìn)行示范運(yùn)行，2010年，6輛氫燃料大客車在上海世博會(huì)上進(jìn)行會(huì)務(wù)服務(wù)。除此之外，現(xiàn)在還有78輛氫燃料電池公交車在廣東佛山、云浮運(yùn)行，預(yù)計(jì)明年將累計(jì)建成28個(gè)加氫站。2018年2月28日，2輛氫燃料電池公交車以及一座加氫站在四川成都郫都區(qū)投運(yùn)。另外，鹽城、連云港、天津、武漢、平項(xiàng)山、鄭州等多地都有氫燃料電池公交車示范運(yùn)營(yíng)規(guī)劃或者計(jì)劃。2018年年初，蘇州宣布：到2020年要建成10座左右的加氫站;推進(jìn)公交車、市政環(huán)衛(wèi)車、物流車的示范運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目，力爭(zhēng)達(dá)到800輛左右氫燃料電池汽車運(yùn)行規(guī)模;到2025年，建成40座左右的加氫站，力爭(zhēng)達(dá)到1萬輛氫燃料電池車輛運(yùn)行規(guī)模。

氫燃料電池小汽車領(lǐng)域龍爭(zhēng)虎斗

日本豐田公司早在1992年就開始對(duì)燃料電池小汽車(FuelCellVehicle,FCV)展開研究。燃料電池汽車一直被豐田汽車公司看成是終極環(huán)保車。從1996年10月開始，豐田推出多種車型，包括FCHV-3、FCHV-4、FCHV-5、FCEV、ToyotaFCHV-adv、ToyotaFCHV。2014年11月，豐田在美國(guó)洛杉磯車展上推出世界上首款進(jìn)行商業(yè)銷售的氫燃料電池汽車Mirai(日語“未來”)。到2017年年底，豐田汽車公司宣布全球范圍內(nèi)已經(jīng)售出5300輛Mirai，北美(主要集中于美國(guó)加州)、日本本土、歐洲分別為2900輛、2100輛、200輛。目前，加拿大魁北克也開始銷售Mirai。

現(xiàn)階段，韓國(guó)現(xiàn)代公司也在生產(chǎn)氫燃料電池小汽車。從2015年起，韓國(guó)現(xiàn)代公司開始生產(chǎn)TucsonFCEV(也稱Hyundaiix35FCEV),目前可以在韓國(guó)、加拿大溫哥華地區(qū)、歐洲、加州租賃或購買到。本田公司2016年開始生產(chǎn)的Clarity在日本、歐洲、南加州等地區(qū)可以租賃和購買到。2018年1月，現(xiàn)代發(fā)布了其第二代氫燃料電池汽車Nexo來更好地與豐田競(jìng)爭(zhēng)。和TucsonFCEV相比較，Nexo擁有370英里的續(xù)航里程，加氫時(shí)間僅需5分鐘，最高速度和百公里加速時(shí)間比前者分別高出25%和快20%。另外，奔馳也是這個(gè)角逐場(chǎng)中的一員，其品牌下的新一代氫燃料電池汽車也于2017年9月發(fā)布。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增加和氫燃料電池成本的不斷下降，越來越多的廠家先后進(jìn)入氫燃料電池小汽車領(lǐng)域。

到目前為止，我國(guó)還沒有公司推出氫燃料電池小汽車，而本田和豐田公司的氫燃料電池小汽車已經(jīng)陸續(xù)在中國(guó)大陸展開推廣。

重型貨車及物流領(lǐng)域雙雄爭(zhēng)霸

汽車在二氧化碳和其他有害氣體的排放中占有很大比重，根據(jù)《2017年中國(guó)機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)》的信息，在所有的汽車排放中，重型貨車在一氧化氮、一氧化碳、碳?xì)浠衔锖皖w粒物的占比分別為53%、、18.8%、23.6%和60.5%。由此看來，重型貨車的清潔化對(duì)于提高空氣質(zhì)量、減少排放有著深遠(yuǎn)的意義。以重型卡車為代表的貨車，多數(shù)電池技術(shù)無法滿足其行程遠(yuǎn)、載重大的需求，而由于燃料加注快、燃料質(zhì)量輕、完全沒有排放和續(xù)航里程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，氫燃料電池技術(shù)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用被業(yè)界普遍看好。

美國(guó)NikolaMotor汽車公司于2016年8月在鹽湖城對(duì)外展示了氫燃料電池重型貨車——NilolaOne，這輛車的使用壽命、燃油效率不僅優(yōu)于美國(guó)政府的《重載和中載車輛溫室奇特和燃油效率標(biāo)準(zhǔn)》，也優(yōu)于未來十年美國(guó)對(duì)卡車的強(qiáng)制性耗油標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，尼古拉汽車公司還推出租車計(jì)劃來應(yīng)對(duì)新車購車成本大的問題。在計(jì)劃中，尼古拉將為消費(fèi)者提供氫燃料、定期維護(hù)、質(zhì)量保證等。

為滿足氫燃料電池卡車長(zhǎng)途運(yùn)輸要求，尼古拉還選擇NelASA來擔(dān)任自己唯一的加氫設(shè)備供應(yīng)商，沿高速公路部署足夠的加氫站。NelASA是一家專注于提供氫氣解決方案的挪威公司，其通常最大限度地選擇水電、風(fēng)電、光伏等可再生資源來實(shí)現(xiàn)零排放氫氣解決方案。尼古拉想要通過自身與NelASA的合力建設(shè)全球最大的加氫站網(wǎng)絡(luò)，包括涵蓋3200公里的16座加氫站，野心勃勃地為其氫燃料電池重載卡車鋪路。

在這一領(lǐng)域，豐田公司選擇港口作為突破口，其相關(guān)的計(jì)劃也推行得很快。由于港口區(qū)內(nèi)大量的各類車輛和港口內(nèi)船舶低速行駛時(shí)的排放很大，在其所在的城市中港口的排放占比也很高。因此，降低港口排放也變得日益重要起來。港區(qū)內(nèi)可以采用純電動(dòng)車或者氫燃料電池車輛執(zhí)行不同的任務(wù)，同時(shí)，港區(qū)內(nèi)車輛運(yùn)行具有活動(dòng)范圍小、行駛里程相對(duì)較大的特點(diǎn)，車輛加氫需求進(jìn)行少量加氫站便可以滿足。由此看來，氫燃料電池卡車是港區(qū)運(yùn)輸一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

豐田汽車在2017年4月提出氫燃料電池重載卡車概念，并于同年10月在洛杉磯進(jìn)行短駁運(yùn)行試驗(yàn)。本次短駁運(yùn)行試驗(yàn)被認(rèn)為是減少港區(qū)有害物質(zhì)排放的一項(xiàng)可行性研究，豐田氫燃料電池重載卡車采用兩套氫燃料電池堆，配有12kWh的電池，續(xù)航里程約為322千米。本次實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用線路是把貨物從長(zhǎng)灘卸貨碼頭和LA港運(yùn)送到周圍的貨場(chǎng)。這些多次頻繁往返、精心設(shè)計(jì)的短途線路正好檢測(cè)電池系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)載能力。隨著對(duì)車輛性能研究的深入和項(xiàng)目的推進(jìn)，更長(zhǎng)的路線將有望被引入。

東方汽車推出了氫燃料電池冷鏈?zhǔn)截涇嚭蜌淙剂舷涫截涇嚕送狻|風(fēng)汽車公司還在2017年北京新能源汽車展上展出了自己的氫燃料電池物流車。但現(xiàn)階段，我國(guó)還沒有公司推出氫燃料電池重載卡車。

結(jié)語

近年來，氫燃料電池應(yīng)用的領(lǐng)域和數(shù)量都在隨著電池成本的不斷下降而拓展和上升，良性循環(huán)初步形成，未來有望進(jìn)入更多應(yīng)用領(lǐng)域。日本、歐美等國(guó)家在氫燃料電池大客車、氫燃料電池小汽車、物流領(lǐng)域及重型貨車的應(yīng)用，引領(lǐng)了技術(shù)發(fā)展方向的同時(shí)，也證明氫燃料電池汽車技術(shù)的可行性。但到目前為止，我國(guó)在氫燃料電池小汽車和氫燃料重載貨車領(lǐng)域還是空白。未來我們應(yīng)該提升對(duì)氫燃料電池技術(shù)在新能源汽車中的重視程度，在吸取日、美等國(guó)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，不斷推動(dòng)氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展。