燃料電池政策

1、國外燃料電池汽車發(fā)展歷程1燃料電池車未來汽車市場領(lǐng)導(dǎo)者1.1新能源汽車有望占據(jù)未來汽車市場傳統(tǒng)汽車是油耗大戶，且目前內(nèi)燃機(jī)的熱效率低，隨著世界能源短缺和能源價(jià)格高漲問題日益突出，將對汽車行業(yè)產(chǎn)生重大影響。2012年全球化石燃料的消費(fèi)比例達(dá)到87%，按目前化石燃料的消費(fèi)量和儲量，石油大概只能消費(fèi)4550年，天然氣只能消費(fèi)5060年，煤炭消費(fèi)200220年。因此美國，日本，歐盟等國家或地區(qū)積極尋找可再生能源替代化石燃料。新能源汽車具有緩解世界能源短缺問題，降低化石能源消耗量。圖1.2012年全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) 表1.全球主要能源和使用時(shí)間聯(lián)合國氣候變化大會在2009年12月7日到18日在丹麥哥本哈根

2、召開。經(jīng)過與會各方幾年的努力，全球主要溫室氣體排放國家達(dá)成了減排目標(biāo)。其中美國承諾2020年溫室氣體排放量在2005年的基礎(chǔ)上減少17%，歐盟承諾在2020年溫室氣體排放量比1990年的水平上減少20%。而溫室氣體主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生，包括發(fā)電廠發(fā)電，以化石燃料的工廠以及車輛排放的尾氣。表2.不同國家主要減排目標(biāo) 圖2.溫室氣體的來源目前世界汽車保有量已經(jīng)突破10億輛，預(yù)計(jì)到2020年全球汽車保有量將達(dá)到12億輛。傳統(tǒng)汽車的大量使用加劇了汽車尾氣的排放，造成全球溫室效應(yīng)，然而新能源汽車在行駛過程中不產(chǎn)生碳?xì)浠衔?，二氧化碳等溫室氣體，有效地解決城市空氣污染，符合各國政府的溫室氣體減排目標(biāo)。各

3、國政府在能源和環(huán)保壓力下，新能源汽車無疑將成為未來汽車的發(fā)展方向。1.2新能源汽車之爭鋰電池汽車VS燃料電池車（1）續(xù)航里程之爭在日本國內(nèi)，豐田燃料電池汽車Mirai比高檔特斯拉Model S（純電動汽車）便宜，美國特斯拉Model S在日本售價(jià)為823萬日元，享受日本政府補(bǔ)貼后的實(shí)際價(jià)格約為738萬日元；而豐田燃料電池汽車Mirai售價(jià)為723.6萬日元，享受日本政府補(bǔ)貼后的實(shí)際價(jià)格約為520萬日元。不過相對于普通純電動汽車，燃料電池汽車的具有更長的續(xù)航里程，豐田燃料電池汽車Mirai續(xù)航里程可以達(dá)到650km，而目前銷售火熱的特斯拉Model S續(xù)航里程只有475km。表3.燃料電池汽車和

4、純電動汽車比較鋰電池汽車?yán)m(xù)航里程短的原因主要有兩個(gè)：第一是電池的成本，目前鋰電池大概是$400-500/Kwh，即一度電電池要400-500美元（2500-3000人民幣），日產(chǎn)Leaf一度電可以跑5.5km，續(xù)航里程增加220km，則需要增加40度電。所以一輛鋰電池車?yán)m(xù)航里程增加220km，則成本要增加10-12萬人民幣。第二是電池的能量密度，特斯拉所使用的18650電池,能量密度大概是150Wh/kg，要是續(xù)航里程增加220km，則需要增加40度電，則電池重量增加260kg。目前特斯拉model S的85度電版，車重2100kg，電池自重便有600kg之多，占了整車重量將近30%。（2）充

5、電時(shí)間之爭鋰電池汽車目前充電時(shí)間約為4580min，而燃料電池汽車充電時(shí)間只有23min，接近目前傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車加油的時(shí)間。目前鋰電池汽車?yán)m(xù)航里程短，且每次充電約1小時(shí)，不適合鋰電池汽車車主進(jìn)行長途旅行。2013年我國出租汽車運(yùn)營達(dá)到133.52萬輛，鋰電池汽車充電時(shí)間長限制出租車的連續(xù)運(yùn)營時(shí)間，對出租車車主的收入產(chǎn)生不利影響。（3）電力調(diào)峰能力之爭風(fēng)力具有隨機(jī)性、間歇性特征，而且風(fēng)力發(fā)電往往在后半夜進(jìn)入發(fā)電高峰，而此時(shí)正是用電低谷，所以棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重；光能受天氣的影響以及一天之中不同時(shí)刻光能強(qiáng)度不一樣，也導(dǎo)致棄光現(xiàn)象嚴(yán)重。2013年，我國風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電量約1350億千瓦時(shí)，還有多達(dá)162億千瓦

6、時(shí)風(fēng)電因無法并網(wǎng)外送或當(dāng)?shù)叵{而被迫白白放棄，約占風(fēng)力發(fā)電總量的一成。2013年甘肅省棄光電量約為3.03億千瓦時(shí)，棄光率約為13.78%。目前雖然鋰電池汽車在用電低谷時(shí)可以充電，解決部分電力浪費(fèi)現(xiàn)象；但由于每輛鋰電池汽車一次只能儲存3090千瓦時(shí)的電力，儲存容量有限。然而燃料電池的主要原材料是氫氣和氧氣。氫氣的來源廣泛，包括電解水制氫，礦物燃料制氫等方法。在用電低谷或者解決無法并網(wǎng)電力時(shí)，可以大規(guī)模制備氫氣，作為燃料電池的原材料，使得對用戶的能量供應(yīng)更為靈活方便。并且氫氣的能量密度達(dá)到142兆焦/公斤，鋰電池能量密度只有0.92.63兆焦/公斤，儲備氫氣所占用的體積比鋰電池所占用體積更小。表

7、4.制氫方法的分類 表5.不同燃料的能量密度圖3.氫能源的循環(huán)使用2.燃料電池國外發(fā)展路徑由于燃料電池在未來能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中具有重要發(fā)展前景，許多國家或地區(qū)都紛紛出臺了扶持燃料電池發(fā)展政策。扶持政策主要包括燃料電池技術(shù)研發(fā)補(bǔ)貼，燃料電池示范項(xiàng)目，燃料電池設(shè)備投資安裝補(bǔ)貼等。目前燃料電池扶持政策主要集中在日本，美國，韓國，歐盟這些發(fā)達(dá)國家。2.1日本2.1.1家用燃料電池系統(tǒng)發(fā)展路徑日本的家庭熱電聯(lián)供系統(tǒng)，則是將家用天然氣重整為氫氣后使用。燃料電池在工作過程中，會同時(shí)產(chǎn)生電能和熱能。燃料電池?zé)崴髟诮o水加溫的同時(shí)，產(chǎn)生的電能直接接入電網(wǎng)，被高價(jià)收購。日本政府開始在2005年對家用燃料電池CHP項(xiàng)目

8、進(jìn)行示范補(bǔ)貼，在2005年到2008年，總共有3300套家用燃料電池被安裝和使用。從2009年以來，松下、東芝等制造商開始對家用燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行商業(yè)化。在日本政府大力補(bǔ)貼下，截止到2014年7月，總共有72000套系統(tǒng)家用燃料電池系統(tǒng)被安裝使用，2014年末銷量預(yù)計(jì)到12萬臺。一套燃料電池系統(tǒng)成本也由2009年開始商業(yè)化時(shí)的300-350萬日元（未扣除政府補(bǔ)貼140萬日元）下降到目前不到200萬日元，扣除政府補(bǔ)貼后，用戶目前只需承擔(dān)100萬日元。預(yù)計(jì)到2015年，每套家用燃料電池系統(tǒng)成本下降到70萬日元80萬日元之間，政府補(bǔ)貼開始退出，對消費(fèi)者吸引力增強(qiáng)。圖4.日本家用燃料電池發(fā)展路徑圖2.1

9、.2日本放棄純電動汽車的導(dǎo)火線：資源匱乏和核電站事故鋰電池汽車中最有發(fā)展前景的應(yīng)該是鎳氫電池和鋰電池，但無論那一種電池，要想達(dá)到電動汽車使用要求的話，都離不開稀土（鎳氫電池需要鑭，鋰電池需要釔）。然而目前日本國內(nèi)資源匱乏，稀土全部依賴進(jìn)口，容易受制于人，不利于提升日本車企在國際上的競爭力。2011年3月11日發(fā)生的大地震、海嘯及福島核電站事故，使日本核電事業(yè)遭受重創(chuàng)，在日本國內(nèi)發(fā)電量中核電占比從2010年度的30.8%下降到2012年的1.7%，相應(yīng)地火電占比從2010年的59.30%上升到2012年的88.30%，日本資源匱乏，火力發(fā)電燃料幾乎全部依賴進(jìn)口。那次海嘯引發(fā)的核泄漏使日本放棄純電

10、動車的計(jì)劃。日本關(guān)閉全部核電站讓所有車企意識到原本利用夜間用電低谷為純電動汽車充電的夢想變得不可能實(shí)現(xiàn)。圖5.日本2010年發(fā)電結(jié)構(gòu) 圖6.日本2012年發(fā)電結(jié)構(gòu)隨著全球化石燃料價(jià)格的不斷上漲和國內(nèi)資源缺口越來越大，日本開始尋找新的替代能源。目前日本掌握的氫能源相關(guān)專利遙遙領(lǐng)先，其專利數(shù)目超過1500，是第二名美國的專利數(shù)的5倍，在前10名的專利權(quán)人中，日本機(jī)構(gòu)占據(jù)10個(gè)，其中豐田汽車公司擁有379個(gè)專利，可見日本在氫燃料電池領(lǐng)域中占據(jù)非常重要的地位。如果未來氫能源得到廣泛的應(yīng)用，日本既可以解決國內(nèi)能源短缺的問題，又可以在國際氫能源市場上占有領(lǐng)導(dǎo)地位。2.1.3燃料電池車有望復(fù)制家用燃料電池發(fā)

11、展路徑日本政府從2009年就開始對燃料電池的研發(fā)進(jìn)行補(bǔ)貼，對購買燃料電池家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)企業(yè)或個(gè)人提供了大約50%的費(fèi)用減免，極大的促進(jìn)了燃料電池技術(shù)在日本的發(fā)展。隨著豐田等車企的車用燃料電池技術(shù)逐漸成熟，日本政府開始對加氫站投資建設(shè)進(jìn)行大規(guī)模補(bǔ)貼，最高補(bǔ)貼可以達(dá)到投資成本的50%。豐田燃料電池車Mirai在2015年上市銷售，為了加大燃料電池車對消費(fèi)者的吸引力，日本政府開始對每輛燃料電池車提供約合19,700美元的補(bǔ)貼。圖7.日本燃料電池車發(fā)展歷程日本國內(nèi)資源匱乏，發(fā)展純電動汽車需要消耗大量稀土礦資源，而且經(jīng)過福島核電站事故后，日本主要依靠火電供應(yīng)電力，火力發(fā)電的原材料又全部依賴進(jìn)口。因此日

12、本政府不斷出臺燃料電池政策，加大對燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的扶植力度，目的是為了培養(yǎng)日本汽車廠商在新能源汽車領(lǐng)域的國際競爭能力。隨著豐田燃料電池汽車Mirai正式上市銷售，新能源汽車在國際市場上的競爭將越來越激烈，日本車企已經(jīng)領(lǐng)先在起跑線上。表6.日本燃料電池政策2.2歐盟歐盟2008年出臺了燃料電池與氫聯(lián)合行動計(jì)劃項(xiàng)目（FCH-JU），在2008至2013年至少斥資9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究和發(fā)展；2011年底又正式啟動大規(guī)模車輛示范項(xiàng)目“H2 moves Scandinavi”和歐洲城市清潔氫能項(xiàng)目（CHIC）。2013年出臺CPT項(xiàng)目，計(jì)劃投入1.23億歐元建設(shè)77個(gè)加氫站，針對15個(gè)已

13、建有加氫站的成員國實(shí)現(xiàn)國與國之間的互聯(lián)互通。我們預(yù)計(jì)燃料電池車2016年左右開始在歐盟區(qū)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，屆時(shí)歐盟政府有望出臺對燃料電池車消費(fèi)者補(bǔ)貼政策。圖3.歐盟燃料電池車發(fā)展歷程2.2.1歐盟燃料電池扶持政策歐盟把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù)，使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。高新技術(shù)的研究和發(fā)展以及新型能源市場的建立，其主要目的都是為了更好地應(yīng)對能源和氣候變化的挑戰(zhàn)，幫助歐盟實(shí)現(xiàn)其2020年的減排目標(biāo)。歐盟領(lǐng)導(dǎo)人在2007年3月通過了一項(xiàng)能源和氣候一攬子計(jì)劃。歐盟在計(jì)劃中承諾到2020年將溫室氣體排放量在1990年的基礎(chǔ)上至少減少20%；將歐盟可再生清

14、潔能源占總能耗的比例提高到20%；將歐盟化石能源的消費(fèi)量在1990年的基礎(chǔ)上減少20%。表2.歐盟燃料電池政策2.3美國2007年，美國南加州對氫燃料電池的生產(chǎn)和研究的設(shè)備實(shí)行稅收全免政策；hio州為250kW以下的燃料電池系統(tǒng)實(shí)行稅收全免政策。2012年美國政府投資63億美元用于燃料電池等清潔能源的研究、開發(fā)、示范和部署等活動。奧巴馬在繼續(xù)為燃料電池公司、新能源公司提供資金支持的同時(shí)還承諾在可再生能源項(xiàng)目上進(jìn)行一系列的能源營業(yè)稅改革。美國國會在新一期的能源修訂會議上重新修訂了氫燃料電池政策方案，對燃料電池和任何氫能基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施30%-50%的稅收抵免。我們預(yù)計(jì)燃料電池車2016年左右開始在美

15、國實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，屆時(shí)美國政府有望出臺對燃料電池車消費(fèi)者補(bǔ)貼政策。圖4.美國燃料電池車發(fā)展歷程2.3.1 ZEV計(jì)劃助力燃料電池車占有美國市場2008年，加州政府制定ZEV計(jì)劃，該法案目的是鼓勵民眾使用零排放機(jī)動車，減少機(jī)動車尾氣對大城市空氣的污染。根據(jù)該法案，1990年至2003年，加州道路上行駛的機(jī)動車尾氣排放量要達(dá)到“超低排放”目標(biāo)，2003年至2015年，加州道路上行駛的機(jī)動車尾氣排放量要達(dá)到“零排放”的目標(biāo)。加州還對車企出臺了積分規(guī)定目標(biāo)，每年要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的零排放車輛積分目標(biāo)。如果零排放車輛數(shù)目低于目標(biāo)，他們將只有兩種選擇：要么支付高額罰金，要不從其他車企那里購買積分，避免罰金和負(fù)面宣

16、傳的影響。2013年，加州Palo Alto 公司僅僅靠向其他車企出售ZEV積分就獲得了約1.3億美元的利潤，2013年上半年，特斯拉向其他車企出售ZEV積分就獲得了約1.4億美元的利潤。然而今年4月加州空氣資源委員會（ARB）對ZEV信用積分規(guī)則進(jìn)行了修改，將積分上限從7分提升至9分，對任一款行駛里程能達(dá)到300英里，且能夠在15分鐘內(nèi)快速充電的零排放車輛均可獲得9分。因?yàn)樾驴畹腗odel S的快速充電系統(tǒng)無法達(dá)到15分鐘充滿電的最低要求，最終每臺Model S所獲積分定為4分，而在2013年時(shí)候，每臺Model S所獲積分為7分。顯然這新的修改規(guī)則對燃料電池車企非常有利，每臺豐田燃料電池汽

17、車Mirai可以獲得最高積分9分。截至2014年7月底，美國東西部共有8個(gè)州（俄勒岡州、加利福尼亞州、康涅狄格州、馬里蘭州、麻薩諸塞州、紐約州、羅得島州和佛蒙特州）的州長在“零排放車輛”（ZEV）合作協(xié)議上簽字，這意味著到2025年，美國上述8個(gè)州公路上行駛的330萬輛汽車的尾氣排放為0。表6.不同車型的ZEV積分 表7.ZEV計(jì)劃規(guī)定的零排放量車目標(biāo)2.3.2 美國燃料電池扶持政策世界石油產(chǎn)量增長緩慢而全球能源消費(fèi)高漲，加上國際地緣政治摩擦加劇，作為目前世界上最大的能源消費(fèi)國，美國為保障國家能源安全出臺許多政策。尤其當(dāng)奧巴馬執(zhí)政以來，美國的能源戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變革新能源在能源政策中占據(jù)

18、了前所未有的地位。在奧巴馬政府公布的預(yù)算中，太陽能，生物燃料，風(fēng)能及清潔煤技術(shù)等新能源項(xiàng)目每年獲得150億美元的投資，10年共計(jì)1500億美元。燃料電池作為新型清潔能源，一直以來受美國政府和各州政府的大力支持。在2012年，全球燃料電池產(chǎn)業(yè)有近80%的投資是發(fā)生在美國。表3.美國燃料電池政策2.4韓國韓國政府為了應(yīng)對全球能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖等問題，積極推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。為了提高能效和降低能源消耗量，要從能耗大的制造經(jīng)濟(jì)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，在2008年開始實(shí)施“低碳綠色增長戰(zhàn)略”，其中對燃料電池研發(fā)項(xiàng)目投資金額達(dá)到16億3800萬元。2010年又實(shí)施“百萬綠色家庭”項(xiàng)目

19、，推廣家用燃料電池系統(tǒng)，計(jì)劃在2020年前安裝10萬套1kw的燃料電池系統(tǒng)，安裝補(bǔ)貼在2010-2011年之前達(dá)到80%。2012年政府投入預(yù)算總額達(dá)到185億韓元建設(shè)氫城市示范項(xiàng)目。表4.韓國燃料電池政策2.5其他國家或地區(qū)除了以上四國之外，其他國家也出臺燃料電池扶持政策。印度實(shí)施“第十二期RD&D計(jì)劃”，主要支持質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池開發(fā)項(xiàng)目，支持氫燃料汽車的示范項(xiàng)目。德國政府與戴姆勒，shell，林德集團(tuán)等主要汽車和能源公司啟動了“H2 Mobility Initiative”計(jì)劃，研究在德國建立一個(gè)全國性的氫燃料補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。表5.其他國家或地區(qū)燃料電池政策3主要車企新

20、能源汽車發(fā)展歷程豐田先行，其他車企紛紛跟進(jìn)豐田豐田在1996年開推出的燃料電池車FCHV-1，當(dāng)時(shí)該類型燃料電池車?yán)m(xù)航里程只有250km，而在2015年量版的燃料電池車Mirai續(xù)航里程達(dá)到650公里。同時(shí)燃料電池車Mirai的燃料電池組輸出功率也有很大的提高，儲氫罐儲氫能力大幅提升，而儲氫罐的體積和重量大幅減少。豐田最初計(jì)劃到2015年底生產(chǎn)700輛燃料電池車Mirai，但由于政府和機(jī)構(gòu)需求強(qiáng)勁，豐田把燃料電池車Mirai的生產(chǎn)能力從700輛提升到2100輛。圖5.豐田燃料電池車發(fā)展歷程 圖6.豐田燃料電池車Mirai 本田本田公司在1996年推出第一代燃料電池車FCX-V1。本田汽車公司在

21、2002年向日本政府和美國洛杉磯市政府交付了首批燃料電池車FCX，成為世界上第一家實(shí)現(xiàn)商品化銷售的燃料電池車生產(chǎn)廠家。本田公司在“2013年洛杉磯車展”推出“本田FCEV概念車”，該車?yán)m(xù)航里程達(dá)到483公里。預(yù)計(jì)2015年新款燃料電池車上市。圖7.本田燃料電池車發(fā)展歷程 圖8.本田FCEV燃料電池車 戴姆勒戴姆勒公司在1994年開始推出世界上第一款燃料電池車NECAR1，該車當(dāng)時(shí)的續(xù)航里程只有130km，而燃料電池系統(tǒng)高達(dá)800kg。隨著燃料電池技術(shù)的成熟和發(fā)展，戴姆勒公司在2010年向歐美客戶交付200輛梅賽德斯-奔馳B級燃料電池車，這是燃料電池轎車在全球首次批量投放。梅賽德斯-奔馳B級燃料

22、電池車?yán)m(xù)航里程達(dá)到400公里，最高時(shí)速達(dá)到170km/h，相比前代燃料電池車性能有明顯提升。圖9.戴姆勒燃料電池車發(fā)展歷程 圖10.梅賽德斯-奔馳B級燃料電池車現(xiàn)代韓國現(xiàn)代在2001年發(fā)布燃料電池車Santa Fe FCEV。2013年，韓國現(xiàn)代途勝ix氫燃料電池車再次被選為歐盟燃料電池與氫聯(lián)合行動計(jì)劃項(xiàng)目（FCH JU）評選的歐盟氫燃料電池車第二次示范運(yùn)營項(xiàng)目?，F(xiàn)代汽車已從2011年起被選定為歐盟氫燃料電池車第二次示范運(yùn)營項(xiàng)目唯一的運(yùn)營商，途勝ix氫燃料電池車?yán)m(xù)航里程達(dá)到594km，最低可在零下20度的環(huán)境下啟動。圖11.現(xiàn)代燃料電池車發(fā)展歷程 圖12.現(xiàn)代ix35燃料電池車通用1998年，

23、通用汽車在巴黎汽車展上推出第一輛可行駛的燃料電池概念車。2001年，通用“氫動一號”在通用汽車位于亞利桑那州Mesa的試車場，創(chuàng)下燃料電池動力車類11項(xiàng)持久性實(shí)驗(yàn)記錄，在24小時(shí)內(nèi)完成了1387公里的持久性實(shí)驗(yàn)行程。目前，日本的本田、豐田和韓國的現(xiàn)代等車企都相繼提出燃料電池汽車商業(yè)化目標(biāo)。相對來說，日本豐田的燃料電池汽車商業(yè)化目標(biāo)最為宏偉，豐田計(jì)劃在2015年銷售700輛燃料電池汽車，主要銷售對象為日本、美國加州政府部門和機(jī)構(gòu)，并計(jì)劃2017年在美國銷售3000輛汽車，最終2020年該燃料電池車Mirai銷量達(dá)到1萬輛?，F(xiàn)代計(jì)劃在2015年燃料電池汽車途勝在全球銷量達(dá)到1000臺。表1：主要車

24、企燃料電池車推廣目標(biāo)4.氫燃料電池汽車啟動技術(shù)具備，只欠東風(fēng)4.1國際燃料電池車技術(shù)已成熟燃料電池堆和氫氣罐兩個(gè)關(guān)鍵總成部件已有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，氫燃料電池汽車已具備一定的商業(yè)化條件。豐田對燃料電池堆棧進(jìn)行了十幾年的研究，形成了自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。比如為了改善整個(gè)燃料電池堆的發(fā)電效率，采用了3D立體微流流道技術(shù)，這樣能讓更多空氣流入。豐田燃料電池堆的發(fā)電效率達(dá)到了3.1千瓦/升，比2008年的發(fā)電效率1.5千瓦/升，提升了2.2倍，居于世界領(lǐng)先水平。圖3.豐田燃料電池堆研發(fā)歷程來源：電動邦豐田設(shè)計(jì)了一大一小兩個(gè)儲氫罐，采用700Mpa的高壓儲氣罐，能容納約5公斤的氫氣。為了保證儲氫罐的安全，豐田將儲氫罐

25、設(shè)計(jì)成四層結(jié)構(gòu)，鋁合金的罐體內(nèi)部有塑料內(nèi)膽，外面包裹一層碳纖維強(qiáng)化塑料的保護(hù)層，保護(hù)層外側(cè)再增加一層玻璃纖維材料的減震保護(hù)層。來源：電動邦整車來看，國際燃料電池車的主要性能已經(jīng)接近傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車水平。行駛性能方面，目前開發(fā)的燃料電池汽車最高時(shí)速超過了150km/h，百公里加速度降到10s的水平。續(xù)駛里程方面，單次加氫可行駛300500公里，有的甚至可以達(dá)到700公里以上。耐環(huán)境性方面，最低溫度可達(dá)-30。燃料電池的壽命方面，日本豐田公司的燃料電池汽車的壽命將達(dá)到25年。 4.2東風(fēng)之一 成本有待降低目前豐田燃料電池汽車Mirai指導(dǎo)價(jià)格約為人民幣38萬，在扣除日本政府補(bǔ)貼后，價(jià)格約為27萬元。

26、與市場上主流的燃油轎車相比，價(jià)格還是偏貴的；不過從每百公里消費(fèi)金額角度來看：假設(shè)以目前氫燃料的價(jià)格為每公斤1100日元（約合人民幣57元），加滿5公斤氫氣就可以連續(xù)跑上640公里計(jì)算，相當(dāng)于每百公里消費(fèi)燃料金額為44.53元；假如是普通燃油轎車，假定百公里油耗為6.5升，以目前93號汽油6.73元/升計(jì)算，相當(dāng)于每百公里消費(fèi)燃料金額為43.75元。兩者每百公里消費(fèi)金額差不多，不過燃料電池車更具有環(huán)保性，不會排放二氧化碳等尾氣。表2.燃料電池汽車和普通轎車比較品牌車型指導(dǎo)價(jià)格燃料類型續(xù)航里程百公里油耗(L)燃料最大輸出功率長寬高尺寸（mm）豐田Mirai723萬日元（人民幣約38萬元）燃料電池6

27、40公里114kw4890/1815/1535現(xiàn)代ix35 FCEV燃料電池588公里100kW4410/1820/1655廣汽豐田凱美瑞2015款預(yù)計(jì)售價(jià)為17萬燃油7123kW4850/1825/1480上海大眾朗逸2015款15.69萬燃油5.796kW4605/1765/1460福特福克斯2012款15.19萬燃油7.23125kw4534/1823/14834.3東風(fēng)之二 加氫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有待開拓加氫站建設(shè)日本占優(yōu)，歐，美，韓緊追2013年，全球目前運(yùn)行的加氫站總數(shù)達(dá)到了215座，處于規(guī)劃建設(shè)的加氫站為127座。這些加氫站主要分布在歐盟、美國、日本等加氫網(wǎng)絡(luò)布局較早的地區(qū)，日本目前國內(nèi)大

28、約有41座加氫站，主要集中在僅限于東京、名古屋、大阪、九州等城市周圍，并計(jì)劃在2015年年底達(dá)到100座；歐盟目前共有27座公共的加氫站，并有望在2015年年底達(dá)到73座；美國加州目前僅有10座公共加氫站，并計(jì)劃在2015年底達(dá)到20座。而國內(nèi)目前只有兩座加氫站，分別位于北京和上海。表4.主要國家燃料電池規(guī)劃不過目前建設(shè)加氫站成本昂貴，在美國建設(shè)一個(gè)加氫站的成本至少為100萬美元；在日本建設(shè)一個(gè)加氫站的成本約為5億日元，其中政府補(bǔ)貼1.9億日元，實(shí)際承擔(dān)成本為3.1億日元（折合261萬美元）；2007年上海安亭加氫站建立的時(shí)候，所花費(fèi)的成本大約在1600萬元，而現(xiàn)在隨著很多部件的國產(chǎn)化，其成本

29、已經(jīng)有所下降，但加氫站的建設(shè)成本也遠(yuǎn)高于汽車加油站和電動車充電站。而加氫站建設(shè)成本昂貴，又阻礙了推廣氫燃料電池汽車。加氫站的優(yōu)勢是補(bǔ)充燃料的速度很快，這在商業(yè)運(yùn)營中能得到更好體現(xiàn)。例如出租車、公交車、貨運(yùn)叉車等，使用頻率將直接攤薄設(shè)備的購買成本，使綜合利用率得到提高。氫燃料電池車的到來，也讓許多企業(yè)看到投資加氫站的機(jī)會。來自德國的大型工業(yè)氣體制造商林德公司啟動了世界首個(gè)加氫站設(shè)備小規(guī)模量產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)劃每年可以制造50座加氫站。日本多家企業(yè)正在多個(gè)地區(qū)建設(shè)加氫站，日本巖谷產(chǎn)業(yè)公司計(jì)劃在2015年度建設(shè)20座加氫站，而JX日礦日石能源公司計(jì)劃在2018年前建設(shè)100座。表5.不同燃料站投資成本比較5

30、.我國燃料電池汽車市場5.1我國燃料電池汽車發(fā)展歷程我國政府對燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究給予大力政策支持，“九五期間”，國家科技部將燃料電池關(guān)鍵技術(shù)研究列入國家攻關(guān)計(jì)劃，中科院大連化學(xué)物理研究所、上海神力科技有限公司等分別研制出質(zhì)子交換膜燃料電池。“十五”期間，燃料電池汽車及關(guān)鍵技術(shù)的研究被列入國家“863計(jì)劃電動汽車重大專項(xiàng)”。上海新能源汽車公司承擔(dān)燃料電池轎車項(xiàng)目，北京清華新能源汽車工程中心承擔(dān)燃料電池城市客車整車項(xiàng)目。2001年7月13日，我國自行研制的第一輛具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池電動汽車演示車通過驗(yàn)收。該車最高時(shí)速60.6km/h，040公里加速時(shí)間為22.1秒。中科院大連化學(xué)物理

31、所開發(fā)了30kW質(zhì)子交換膜燃料電池裝車系統(tǒng)；2003年8月7日，我國首輛燃料電池混合動力轎車“超越一號”在上海同濟(jì)大學(xué)奔馳，接受科技部的驗(yàn)收。該輛燃料電池汽車能在14秒內(nèi)加速到80公里，最高時(shí)速達(dá)每小時(shí)110公里。2006年6月29日，飛馳競立制氫加氫站在北京市海淀區(qū)中關(guān)村永豐高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地內(nèi)落成。該加氫站由我國企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)制造，是我國第一座為燃料電池電動汽車提供加注氫氣服務(wù)的加氫站。2007年11月15日，上海首個(gè)車用氫氣加氫站在安亭汽車城啟用。2009年6月，我國自主研發(fā)的16輛帕薩特領(lǐng)馭氫燃料電池轎車近日出征美國，這批燃料電池以“上海大眾帕薩特領(lǐng)馭車型”為基礎(chǔ)，集成由上海燃料電池汽

32、車動力系統(tǒng)有限公司、同濟(jì)大學(xué)、上汽集團(tuán)等研制的新一代燃料電池動力系統(tǒng)研制完成。該燃料電池汽車最高時(shí)速達(dá)150公里，續(xù)航里程達(dá)到300公里。2013年1月25日，我國首輛氫能源機(jī)車在西南交大鐵道專用線上實(shí)現(xiàn)“首秀”，該輛氫能源機(jī)車長約13.5米，高3.5米，設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)到65公里，可帶動七八節(jié)100人/節(jié)的車廂。2014年9月15日，大連新能源車展覽了國內(nèi)首臺取得銷售許可的燃料電池汽車，該車型由大連新源動力股份有限公司與上汽集團(tuán)合作生產(chǎn)，該燃料電池汽車最高時(shí)速可達(dá)150公里，續(xù)航里程達(dá)500公里，每百公里耗氫費(fèi)用不到50元。5.2政策密集出臺，為燃料電池汽車發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)2001年，我國就確立了

33、“863計(jì)劃電動汽車重大專項(xiàng)”項(xiàng)目，確定三縱三橫戰(zhàn)略，以純電動、混合電動和燃料電池汽車為三縱，以多能源動力總成控制、驅(qū)動電機(jī)、動力蓄電池為三橫。2009年，我國又出臺“節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法”政策，中央財(cái)政對試點(diǎn)城市購置混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車等節(jié)能與新能源汽車給予一次性定額補(bǔ)助。其中低排放、低能耗混合動力汽車：0.4萬元42萬元不等的成本差價(jià)財(cái)政補(bǔ)貼；零排放純電動和燃料電池汽車：6萬元60萬元不等的成本差價(jià)財(cái)政補(bǔ)貼。2011年，我國中華人民共和國車船稅法第四條規(guī)定：純電動汽車、燃料電池汽車和插電式混合動力汽車免征車船稅，其他混合動力汽車按照同類車輛適用

34、稅額減半征稅。2014年，我國政府又出臺了關(guān)于免征新能源汽車車輛購置稅的公告，規(guī)定：從2014年9月1日起到2017年12月31日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。對免征車輛購置稅的新能源汽車，由工信部、國家稅務(wù)總局通過發(fā)布免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄實(shí)施管理。2014年11月25日，財(cái)政部發(fā)布了關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎勵的通知，其中，對符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個(gè)站獎勵400萬元，這是首個(gè)針對燃料電池汽車加氫站設(shè)施的扶持政策。 在相關(guān)政策支撐下，大連新源動力股份有限公司與上汽集團(tuán)攜手合作，開發(fā)出燃料電池汽車。該燃料電池汽車最高時(shí)速可達(dá)1

35、50公里，續(xù)航里程達(dá)500公里，每百公里耗氫費(fèi)用不到50元，加氫時(shí)間只有幾分鐘。該燃料電池汽車還是國內(nèi)首臺取得銷售許可的燃料電池汽車。圖29.創(chuàng)新征程2014年新能源汽車萬里行”來源：新源動力股份有限公司官網(wǎng)5.3我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀上汽集團(tuán)獨(dú)占先機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國目前燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)體系以大學(xué)為主，清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)以及大連化學(xué)物理研究所承擔(dān)了大量的研發(fā)工作，而燃料電池汽車的生產(chǎn)體系建設(shè)更為緩慢，只有上汽集團(tuán)參與相關(guān)建設(shè)工作。反觀國外，燃料電池汽車的研發(fā)體系和生產(chǎn)體系都是廠商主導(dǎo)，企業(yè)之間相互協(xié)作，政府提供一些輔助支持，如豐田都是自行研發(fā)燃料電池汽車，并對燃料電池汽車的性能進(jìn)行測試，日本政府對燃料電池汽車的研發(fā)和商業(yè)化