燃料电池汽车产业的新能源发展战略研究

　　1 概述 　　随着世界汽车工业的不断发展壮大,汽车工业在世界经济发展中的地位越来越突出,汽车工业已成为现代经济支柱产业之一,并对世界经济的发展和社会的进步产生巨大的作用和深远的影响。 　　燃料电池发电是继水力、火力和核能发电等之后的新一代发电技术。它是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效连续发电装置。因这种装置的基本原理是原电池反应而不涉及到燃烧,因此其能量转换效率不受“卡诺循环”的限制,理论效率可达90%,实际使用效率则是普通内燃机的2～3倍。另外,它还具有燃料多样性、噪音低、对环境污染小、可靠性与维修性好等优点。燃料电池作为新一代汽车动力源,已被世界各大工业国视为战略产品。 　　氢被称为“21世纪的能源”,是今后世界、也是我国解决面临的能源危机的一条重要途径。科学家和社会学家预言,下一次工业革命将从氢能源开始,现在全世界的科学家都在积极寻求一种既清洁又无污染的能源,氢是科学家们看好的最理想的燃料。随着以氢为主要燃料的燃料电池技术和产品不断发展,并逐步进入推广和应用阶段。世界各主要国家都已认识到氢燃料电池技术潜在的巨大市场,纷纷斥巨资进行技术开发,扩大应用领域,氢燃料电池技术将给人类社会的建设和发展带来积极影响。 　　中国对发展燃料电池汽车产业高度重视,已出台了一系列计划和政策。科技部已将燃料电池汽车列入“十五”期间的“863”关键高科技攻关项目之一。研发燃料电池汽车,用高新技术改造传统汽车工业,实现我国汽车工业的跨越发展,目前已面临着极佳的机遇。

　　2 国内外研究现状 　　2.1 国外发展状况 　　20世纪90年代以来,燃料电池技术在全球的开发活动异常活跃。以日本、美国和欧盟为代表的主要国家和地区,特别是丰田、宝马、通用、本田、大众等主要汽车厂商根据本国和公司的实际情况,先后采取了不同的新能源汽车技术发展策略,研发成功了多款新能源概念车型和应用车型,其中一些成熟的技术已经成功实现了产业化。 　　当前,世界20多个国家的1000多家公司和机构正投入巨资加紧进行燃料电池技术和产品的研究与商业化工作。截至2005年12月,已有14500多个燃料电池系统安装在世界各地,分布于不同的应用领域。图1为《FuelCellToday》网络杂志2005年底对全球燃料电池安装数量所做的一个调查结果。图2为2005年不同技术类型的燃料电池安装数量比例饼图。 　　日本在混合动力汽车方面技术最为先进;美国将新能源汽车研发重点放在氢能和燃料电池汽车,同时大力推动生物燃料汽车的产业化。美国加州已颁布的汽车排放法规要求在2003年加州出售的所有汽车中,零排放车的数量必须占到10%;欧洲在混合动力、纯电动汽车、氢能和燃料电池汽车方面都有设计,在产业化领域也大力推广生物燃料汽车;巴西在生物燃料汽车应用方面处于世界领先水平,是目前最大的乙醇汽油和生物柴油汽车应用国家之一;挪威和加拿大积极发展氢能源,提出了建设“氢高速公路”计划,并已经取得了重要进展。 　　按现在的发展速度看,燃料电池电动汽车批量生产阶段越来越近,本世纪可提前实现燃料电池汽车商业化。预计到2010年,燃料电池在价格上将具备与内燃机竞争的能力。届时美国市场上以燃料电池为动力的机动车将占美国汽车市场4%的份额,日本和西欧燃料电池汽车将分别占市场份额的15%和17%。到2020年,燃料电池汽车将占世界汽车市场的25%。 　　2.2 国内发展状况 　　我国新能源汽车总体上起步较晚,与世界先进水平存在较大差距,但在部分领域也处于较为先进的水平。目前我国在混合动力、氢能和燃料电池汽车方面远远落后于世界先进水平,没有在关键技术研发领域取得重要突破。在纯电动汽车和二甲醚汽车方面,我国已经成功研发一系列轿车和客车产品,并进行了示范运行和产业化发展尝试,步入了国际领先行列。 　　我国在产业政策制定方面起步也较晚,从2001年起,为维护我国能源安全,改善大气环境,提高加入WTO后我国汽车工业的竞争力,经过多方论证和广泛征求意见,中国科技部在“十五”国家863计划中启动了国家、地方和企业配套资金合计约16亿元人民币的电动汽车重大科技专项。尽管从目前来看中国产业政策的绩效尚难以评估,但是与美国、欧盟和日本等发达国家的产业政策相比较,我国新能源汽车产业政策仍存在很大的改进空间。