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燃料電池技術(shù)并不是一項新興技術(shù)，在1839年即被英國的WillamGrove發(fā)明。20世紀60年代，NASA（美國國家航空航天局）將燃料電池應(yīng)用于雙子星航天飛船，開啟了燃料電池的現(xiàn)代發(fā)展史。20世紀70年代，石油危機引起了能源恐慌，氫能作為一種新興清潔能源開始受到各國政府的關(guān)注。20世紀90年代，包括奔馳、福特在內(nèi)的國際知名車企紛紛推出燃料電池概念車型。進入21世紀后，氫能與燃料電池技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，日本豐田汽車于2014年12月推出Mirai燃料電池汽車，續(xù)航里程達到502公里，成為燃料電池領(lǐng)域內(nèi)的里程碑事件。此后，全球燃料電池產(chǎn)業(yè)開始快速發(fā)展。
全球燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
在全球變暖、化石能源枯竭的大背景下，世界主要發(fā)達國家從資源和環(huán)保角度出發(fā)，為構(gòu)建替代化石能源的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟，積極推進氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。其中，氫燃料電池汽車的研發(fā)與商業(yè)化應(yīng)用在日本、美國、韓國、歐洲等國家迅速發(fā)展，各國均制定了燃料電池行業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃并投入巨額補貼，日本等甚至將發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)提升到了國家戰(zhàn)略層面。
日本是全球發(fā)展燃料電池尤其是燃料電池汽車最積極的國家，由于國土資源的限制等，90%以上的能源消費依賴進口化石能源，能源自給率較低致使氫能被視為日本保障能源安全的重要抓手。日本政府早在2014年提出建設(shè)“氫能社會”的戰(zhàn)略并發(fā)布《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線路》，于2017年發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”，并為氫能發(fā)展提供了巨額資金支持用于研發(fā)補貼和購車補貼，極大地推動了氫能和燃料電池領(lǐng)域的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化。以豐田汽車、本田汽車為代表的日本領(lǐng)先車企早在上世紀90年代就開始研發(fā)燃料電池汽車，并從2014年開始陸續(xù)向市場投放豐田Mirai、本田Clarity等技術(shù)水平較為先進的燃料電池汽車。政府的大力支持和長期的技術(shù)積累保證了日本氫能及燃料電池的技術(shù)水平與市場推廣情況均位于世界領(lǐng)先水平。截至2019年末，日本在運營的氫燃料電池乘用車超過3,500輛，建成加氫站約130座。
近年來，全球主要發(fā)達國家陸續(xù)發(fā)布燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃，對國家未來中長期燃料電池汽車保有量設(shè)定了目標(biāo)，具體如下：
目前，燃料電池根據(jù)其應(yīng)用場景不同可大體分為交通運輸用、固定式、便攜式燃料電池，近年來需求量均呈現(xiàn)快速增長。2020年度全球燃料電池出貨量達1,318.70兆瓦，2015年-2020年復(fù)合增長率達到26.41%，其中交通運輸領(lǐng)域需求上升尤為顯著。燃料電池整體應(yīng)用領(lǐng)域由以清潔電站、輔助電源為應(yīng)用場景的固定式電源向以交通運輸為應(yīng)用場景的車用電源轉(zhuǎn)變，具體如下：
我國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
氫燃料電池汽車早在“十五”期間即被確立為新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)路徑之一。在《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》、《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》、《中國制造2025》、《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中均明確了氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位，其根本目標(biāo)是降低我國能源對外依存度、減少城市大氣污染，推動我國汽車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展。
回顧我國燃料電池汽車發(fā)展歷史，過去十余年間在國家科技計劃和技術(shù)創(chuàng)新工程的支持下，我國系統(tǒng)開展了氫燃料電池汽車的研究、開發(fā)、示范和運營工作，初步形成了從燃料電池電堆到整車的研發(fā)體系和制造能力，并開展了系統(tǒng)的示范運營。自北京奧運會有20多輛燃料電池轎車和2輛客車在運行，到上海世博會將近200輛各類燃料電池汽車示范運行，到目前在新能源汽車推廣財政補貼政策和科技部、聯(lián)合國開發(fā)計劃署的支持引領(lǐng)下，以客車、物流車等商用車型為先導(dǎo)陸續(xù)在全國范圍內(nèi)啟動了商業(yè)化示范推廣。
受益于此，我國燃料電池汽車銷量于2016年開始快速起步，最近4年燃料電池汽車銷量年復(fù)合增長率達到63.26%，2019年度燃料電池汽車銷量達到2,737輛，較2018年度同比增長79%，表明我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從政府主導(dǎo)的技術(shù)探索、示范運營階段發(fā)展至商業(yè)化初期階段。2020年，受疫情及《示范應(yīng)用》出臺時間不及預(yù)期等因素影響，我國燃料汽車銷量同比出現(xiàn)一定程度下滑。
但同時，我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)還存在一些關(guān)鍵問題，技術(shù)水平較國際領(lǐng)先水平仍有所滯后；關(guān)鍵材料和部件供應(yīng)鏈基礎(chǔ)薄弱；制氫、供氫和加氫系統(tǒng)建設(shè)進度落后；技術(shù)標(biāo)準和檢測體系滯后等。根據(jù)中國《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖2.0》到2025年氫燃料電池汽車保有量達到10萬輛左右，到2035年氫燃料電池汽車保有量達到100萬輛左右，同時從電堆基礎(chǔ)材料、控制技術(shù)、儲氫技術(shù)等方面實現(xiàn)根本的技術(shù)突破。
文章來源：氫燃料電池論壇
