【正文】 在美國(guó)市場(chǎng)上去年也已售出 3500 輛，供不應(yīng)求。日產(chǎn)公司也于去年推出 Tino 混合動(dòng)力車(chē)，在日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷(xiāo)售了 100 多輛。美國(guó)能源部與三大汽車(chē)公司于 1993 年簽訂了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)合同，其中通用汽車(chē)公司投入 1． 48 億美元，福特投入 1． 38 億美元，克萊斯勒投入 8480 萬(wàn)美元，進(jìn)行為期 5 年的研制開(kāi)發(fā)工作，三大公司于 1998 年北美國(guó)際汽車(chē)展上分別展出了樣車(chē)，美國(guó)報(bào) 刊評(píng)論 “這次展出的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)就像一輪紅日，光芒四射的出現(xiàn)在人們面前，它預(yù)示了未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向?！痹诖嘶A(chǔ)上，現(xiàn)已按期推出三款混合動(dòng)力概念車(chē) GM Precept、 Ford Prodigy、 Daimlerchrysler Dodge ESX3，三款車(chē)均接近或?qū)崿F(xiàn)了 3 升／百公里目標(biāo)。歐洲各大汽車(chē)廠(chǎng)商爭(zhēng)先恐后地推出了本公司研制的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，就連法國(guó) PSA 集團(tuán)也似乎忘記了它曾引以為自豪的1995 年建成的世界上第一條電動(dòng)汽車(chē)專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)，而先后推出了貝靈格型和 XSARA 型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。甚至德國(guó)的 BOSCH等著名的零部件公司也積極與大汽車(chē)公司聯(lián)手開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)。最近歐洲六大汽車(chē)公司聯(lián)合就混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)行了研討和綜合評(píng)述，認(rèn)為其技術(shù)成果有望使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的成本接近于傳統(tǒng)汽車(chē)，使用戶(hù)買(mǎi)得起，生產(chǎn)廠(chǎng)商也有利可圖。專(zhuān)家普遍評(píng)價(jià)：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是 2l 世紀(jì)初汽車(chē)產(chǎn)業(yè)界的一場(chǎng)革命，只有混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)才能滿(mǎn)足新世紀(jì)之初對(duì)汽車(chē)的環(huán)保與節(jié)能要求。 同時(shí)，在日本、美國(guó)和歐洲，也開(kāi)展了混合動(dòng)力電動(dòng)公共汽車(chē)的研究。與混合動(dòng)力電動(dòng) 5 轎車(chē)多采用并聯(lián)和混聯(lián)的結(jié)構(gòu)型式不同，混合動(dòng)力電動(dòng)公共汽車(chē)的結(jié)構(gòu)型式以串聯(lián)為主。 在燃料電池汽車(chē)方面，國(guó)外企業(yè)界紛紛組成強(qiáng)大的跨國(guó)聯(lián)盟，以期達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的，如日本豐田與美國(guó)通用公司，日本東芝公司與美國(guó)國(guó)際燃料電池公司，德國(guó) BMW 公司與西門(mén)子公司，雷諾汽車(chē)公司與意大利 De Nora 公司分別組成聯(lián)盟開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)；本田也已投資數(shù)億美元開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)。其中，以加拿大的巴拉德一美國(guó)的福特一德國(guó)的戴姆勒克萊斯勒聯(lián)盟 (XCELLSIS)最具代表性，該聯(lián)盟投資 10 億加元開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。在這一波燃料電池汽車(chē)的研發(fā)熱潮中，幾乎所有的國(guó)外大型企業(yè)集團(tuán)全部介入，投入的總額將 近 100 億美元，并對(duì)這種革命性的清潔型汽車(chē)給予厚望。 1999 年 4 月世界主要汽車(chē)制造商 (Daimlerchrysler、 Ford、 GM、 Honda、 Hyundai、 Nissan、 Toyota and Volkswagen)、能源供給商 (BP、 Shell、 Texaco)、燃料電池公司 ((Ballard、 International Fuel cells)和政府機(jī)構(gòu)(CARB、 California Energy Commission、 South Coast AirQuality Management District、 DOE、DOT)自發(fā)組成了美國(guó)加州燃料電池聯(lián)盟，確定在 20xx20xx 年通過(guò)燃料電池轎車(chē)和公共汽車(chē)的道路示范運(yùn)行，達(dá)到燃料電池汽車(chē)進(jìn)入市場(chǎng)的目標(biāo)。 當(dāng)前車(chē)載質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)電源系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)集中在關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成上。在材料與單電池技術(shù)方面，與燃料適應(yīng)的車(chē)載 PEMFC 基礎(chǔ)材料，特別是 PEMFC 抗 CO 催化劑和質(zhì)子交換膜一直是相關(guān)基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)；價(jià)格低廉的車(chē)載 PEMFC 流場(chǎng)板，單體電池放大設(shè)計(jì)等技術(shù)也是研究熱點(diǎn)。 在電動(dòng)汽車(chē) PEMFC 電池組技術(shù)研發(fā)方面，加拿大 Ballard 公司獨(dú)占鰲頭， 1993 年推出世界上了第一臺(tái)以 120kWPEMFC 電池堆為動(dòng)力的公共汽車(chē)示范車(chē)，并先后與美國(guó)、德國(guó)和日本各大汽車(chē)公司合作開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)，并專(zhuān)門(mén)成立了子公司 Ballard Automotive 進(jìn)行車(chē)用 PEMFC 電池組的研究開(kāi)發(fā)。目前已經(jīng)研制出 Mark900 電池組，占領(lǐng)著世界電動(dòng)車(chē)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)。而 Ballard 戰(zhàn)略聯(lián)盟之一一戴姆勒 克萊斯勒控股的 DBB 則專(zhuān)攻燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng) (包括氫源、燃料電池及其輔助系統(tǒng) )集成， 1996 年完成的以 H2 為燃料的PEMFC 汽車(chē) NECAR2， PEMFC 系統(tǒng) (50kW)占用 450 升；而 1997 年完成的采用甲醇重整氣為燃料的 PEMFC 汽車(chē) NECAR3 中， PEMFC 與重整系統(tǒng) (50kW)占 960 升；而大功率燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī) HY2054(205kW)系列包括 PEMFC、兩級(jí)空氣壓縮機(jī)和純水冷卻循環(huán)，按照典型的柴油機(jī)和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模件設(shè)計(jì)進(jìn)行集成，可方便地在柴油機(jī)或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)上安裝。 在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，值得一提的是 Ballard 戰(zhàn)略聯(lián)盟的另一成員一美國(guó)福特控股的子公司 Ecostar 專(zhuān)攻燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用了矢量控制的交流異步電機(jī)作為電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制，控制器效率可達(dá) 97％，具有過(guò)流、短路和超速保護(hù)等功能，系統(tǒng)集成化程度較高。 在氫源技術(shù)方面，正如 1999 年 9 月在倫敦召開(kāi)的第六屆世界燃料電池會(huì)議主席 Gary Acres 在會(huì)議結(jié)束總結(jié)性發(fā)言中所指出的， “當(dāng)前燃料電池技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)重點(diǎn)在于氫源重整器和系統(tǒng)集成?！泵绹?guó) Epyx 從美國(guó)能源部獲得 20xx 萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)，它和氫燃燒器技術(shù)公司正開(kāi)發(fā) 50kW 燃料處理器。 在亞洲，日本在甲醇重整、汽油重整反應(yīng)上十分重視， 在重整催化劑、重整器及一氧化碳脫除等關(guān)鍵技術(shù)上申請(qǐng)了大量專(zhuān)利。 在燃料電池汽車(chē)方 面，世界各大汽車(chē)公司相繼推出以甲醇或汽油為燃料的燃料電池汽車(chē)。但是目前，由于在車(chē)載重整制氫氫源方面還沒(méi)有取得全面突破，盡管各大汽車(chē)公司以甲醇和汽油重整制氫為主流技術(shù)，但仍有相當(dāng)部分示范車(chē)以高壓氫瓶、液氫、儲(chǔ)氫材料方式供氫。 XCELLSIS 公司于 1999 年開(kāi)發(fā)出的采用氣態(tài)儲(chǔ)氫方式的 Necar4 燃料電池汽車(chē)被評(píng)為當(dāng)年度世界杰出科技成果，該公司于 20xx 年又推出 Necar5 燃料電池汽車(chē)，它采用 Mark900燃料電池系統(tǒng)，車(chē)載甲醇重整制氫技術(shù)。 國(guó)外也開(kāi)展了燃料電池客車(chē)的研發(fā)。其中， Daimler Benz 的 NEBUS 于 1997 年中期在 6 公路上試驗(yàn)成功，該車(chē)以高壓氫為燃料，燃料電池的輸出功率為 250 千瓦，允許的最高時(shí)速為 80km／ h。歐洲的其它公司正在進(jìn)行相類(lèi)似的 Neoplan， Scania 與 MAN 燃料電池公共汽車(chē)研發(fā)，客車(chē)載客量約為 70 人，燃料電池輸出功率為 150 kW～ 170 kW。燃料為液氫與高壓氫 (最高貯存壓力為 25MPa，貯罐采用無(wú)縫鋁材外包復(fù)合碳纖維，耗氫量約為 8kg／ h)。 以 Ballard 為主要參與者的 PHASE3 計(jì)劃始于 1996 年 6 月，為期 4 年，在美國(guó)的芝加哥、以及加拿大的溫哥華這兩個(gè)城市對(duì)以燃料電 池為動(dòng)力的客車(chē)進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。該計(jì)劃主要有六家公司參與： THE CHICAGO TRANSIT AUTHORITY (CTA)， COAST MOUNTAIN BUS COMPANY(CMBC)， XCELLSIS， BALLARD POWER SYSTEMS， STUART ENERGY，AIR PRODUCTS AND CHEMICALS， INC．該試驗(yàn)中的燃料電池分別以 Stuart 的電解氫以及 Air Product 的液體燃料制氫為燃料，貯罐壓力為 25Mpa，該計(jì)劃總行駛距離為 118， 000公里。該計(jì)劃的后續(xù)項(xiàng) 目為 Phase 4，將提高燃料電池輸出功率以減少單池?cái)?shù)目，減小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，降低車(chē)重，并將啟動(dòng)時(shí)間由 45 秒減少至 3 秒，以提高燃料電池客車(chē)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。 另?yè)?jù) 20xx 年 7 月最新報(bào)導(dǎo)，日本豐田公司（ Toyota)與 Hino 合作開(kāi)發(fā)了燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē) FCHVBUSl，該車(chē)攜帶高壓氫儲(chǔ)罐，有 63 個(gè)座位，已通過(guò)了交通部的道路測(cè)試。 總之，目前國(guó)際上燃料電池客車(chē)的載客量均為 70 人左右，要求燃料電池的輸出功率在150~180kW，多采用高壓氫為燃料，時(shí)速在 60～ 80km／ h，以 Ballard 的燃料電池為動(dòng)力的客 車(chē)最為先進(jìn)，相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)也最為完備。 (二 )國(guó)內(nèi)現(xiàn)有工作基礎(chǔ) “九五”期間，圍繞提高我國(guó)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)水平和自主創(chuàng)新能力，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的若干重要課題，如轎車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)、汽車(chē)電子 (汽車(chē)制動(dòng)防抱死 (ABS)、機(jī)械式自動(dòng)變速器、以及柴油機(jī)電控系統(tǒng)等 )、材料、環(huán)保、制造，特別是新一代汽車(chē)技術(shù)等方面，在國(guó)家科技攻關(guān)、“八六三”等計(jì)劃中共計(jì)安排近三億元予以支持，會(huì)同各有關(guān)部門(mén)和地方政府，組織產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)。目前，已取得一批重大成果并正在推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。 我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)取得了重要突破 我國(guó)非常重視電動(dòng)汽車(chē) 的發(fā)展，“八五”期間，已經(jīng)列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，重點(diǎn)開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的研究；“九五”期間，正式列入國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目，主要開(kāi)展電動(dòng)概念車(chē) (含相關(guān)技術(shù) )研究、電動(dòng)改裝車(chē)開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)、運(yùn)行機(jī)制和政策法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。通過(guò)十年的研究攻關(guān)，在電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)方面取得了重要突破，并為“十五”以及今后電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，奠定了良好的基礎(chǔ)。 (1) 概念車(chē)及其關(guān)鍵技術(shù)研究取得了重大的突破 ①完成了電動(dòng)轎車(chē)先導(dǎo)車(chē)研制和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全新電動(dòng)轎車(chē)概念車(chē)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)初步測(cè)試，其主要指標(biāo)已達(dá)到或 超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。全車(chē)總重 1575 公斤，最高時(shí)速 114公里，續(xù)駛里程不少于 200 公里，最大爬坡度不小于 20％， 0～ 50 公里 /小時(shí)的加速時(shí)間小于 10 秒；電池：新型鎳氫動(dòng)力電池；電機(jī)類(lèi)型：交流感應(yīng)，整車(chē)匹配良好。同時(shí)，采用最新設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的該車(chē)身造型具有時(shí)代感和實(shí)用性，已獲得業(yè)內(nèi)外許多人士的贊賞。 ②結(jié)合概念車(chē)的開(kāi)發(fā)，在電動(dòng)汽車(chē)總體設(shè)計(jì)、專(zhuān)用電機(jī)、控制系統(tǒng)、車(chē)輛管理和電池管理等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上均有突破，取得了一批創(chuàng)新研究成果，如交流異步電機(jī)的全數(shù)字矢量控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)的控制技術(shù)水平。 ③在小型鎳氫電池、 鋰離子電池開(kāi)發(fā)及主要原材料國(guó)產(chǎn)化的基礎(chǔ)上，突破了高性能鎳氫動(dòng)力電池與鋰離子動(dòng)力電池的關(guān)鍵技術(shù)，其性能指標(biāo)己接近國(guó)際先進(jìn)水平，目前已試裝在我國(guó)開(kāi)發(fā)的電動(dòng)概念汽車(chē)上進(jìn)行測(cè)試考核。 (2)改裝車(chē)開(kāi)發(fā)具備了小批量生產(chǎn)的能力 7 經(jīng)過(guò)全國(guó)十多個(gè)單位的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)展了十多項(xiàng)單項(xiàng)技術(shù)的研究，并且通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)， EV6460N 電動(dòng)輕型客貨車(chē)通過(guò)了試驗(yàn)示范區(qū)公交車(chē)營(yíng)運(yùn)的試驗(yàn)，可以滿(mǎn)足城市中部分專(zhuān)業(yè)用車(chē)的需求，可以根據(jù)市場(chǎng)需求，提供小批量的產(chǎn)品。 完成了電動(dòng)轎車(chē)的改裝工作，續(xù)駛里程大于 200公里，造價(jià)只高于同級(jí)燃油汽車(chē)的 15％，使用成本低于燃油的 50％，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性能都取得較大的突破。 開(kāi)展了混合型電動(dòng)汽車(chē)的研究開(kāi)發(fā)，在串聯(lián)式電動(dòng)客車(chē)、輕型客車(chē)、紅旗牌轎車(chē)和混聯(lián)式電動(dòng)轎車(chē)的研究等，都取得一定的進(jìn)展。 (3)建成了我國(guó)唯一的電動(dòng)汽車(chē)試驗(yàn)示范區(qū) 1998 年 4 月，國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)試驗(yàn)示范區(qū)正式開(kāi)通；已有 20 多輛純電動(dòng)汽車(chē)，開(kāi)展了公務(wù)車(chē)、公交車(chē)和出租車(chē)營(yíng)運(yùn)試驗(yàn)，完成了 60 多萬(wàn)公里的運(yùn)行任務(wù)：具有充電、維修、培訓(xùn)、車(chē)輛與電池測(cè)試，數(shù)據(jù)收集與儲(chǔ)存等功能，培養(yǎng)了一支試驗(yàn)運(yùn)行隊(duì)伍：形成了一定的測(cè)試條件，為今后的發(fā)展創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。 (4)開(kāi)展 了電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行機(jī)制和政策法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究 完成了電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展運(yùn)行機(jī)制研究、發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)扶持政策的研究、電動(dòng)汽車(chē)的推廣研究、電動(dòng)汽車(chē)綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)等專(zhuān)題研究。 成立了電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，制定了電動(dòng)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)體系，開(kāi)展了一系列的標(biāo)準(zhǔn)研究、制定和驗(yàn)證工作，目前已有 14 項(xiàng)正式批準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， 2 項(xiàng)為指導(dǎo)性技術(shù)文件，還有一些標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定為我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的研制開(kāi)發(fā)和示范運(yùn)營(yíng)提供了必要的保障和支撐。 (5)一些民營(yíng)科技企業(yè)在動(dòng)力電池、電機(jī)及其控制器等方面也取得了不俗的進(jìn)展，安徽兆成研制的水平極 板動(dòng)力鉛酸電池組和深圳雷天公司的鋰離子電池在社會(huì)上引起了強(qiáng)烈的反響。 燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā)與燃料電池汽車(chē)的研制取得較大進(jìn)展 各國(guó)普遍認(rèn)為，質(zhì)子膜燃料電池是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的最佳動(dòng)力源，以質(zhì)子膜燃料電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)環(huán)保汽車(chē)的主要車(chē)型。“九五”期間，科技部將電動(dòng)汽車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，在科技部和中科院的支持和組織下，中科院大連化物所、中科院電工所、中科院有機(jī)所、東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)、上海神力科技有限公司、清華大學(xué)等單位針對(duì)燃料電池技術(shù)、電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行了較深入的研究。在質(zhì)子膜燃料電 池技術(shù)、質(zhì)子膜等原材料國(guó)產(chǎn)化、燃料電池系統(tǒng)技術(shù)、氫源系統(tǒng)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及燃料電池汽車(chē)演示車(chē)等方面的研究開(kāi)發(fā)取得進(jìn)展。 到現(xiàn)在為止，已組裝完成了 200W、 1kW、 5kW、 30kW 燃料電池組，已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利 20 多項(xiàng)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 PEMFC 技術(shù)，完成了 6*5kW 燃料電池系統(tǒng)與電氣動(dòng)力系統(tǒng)的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)，裝于東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)生產(chǎn)的中巴汽車(chē)上，于 20xx 年 1 月中旬試車(chē)成功，整車(chē)性能匹配良好，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)質(zhì)子膜燃料電池汽車(chē)零的突破，為深入開(kāi)展研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了重要基礎(chǔ)。目前已完成了 30kW 甲醇制氫系 統(tǒng)，在許多關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，具備了開(kāi)發(fā)十千瓦、百千瓦級(jí)甲醇制氫系統(tǒng)能力。試制的非全氟膜性能已接近 Nafion 膜的性能，研制的碳布已有可能代替進(jìn)口產(chǎn)品。 與此同時(shí)，在北京、上海、重慶等