【正文】 復措施等積累了豐富的經(jīng)驗 。使用現(xiàn)有車型配置燃料電池動力平臺，同樣可以滿足駕駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性的技術指標，這樣可以降低開發(fā)和推廣燃料電池汽車的成本，也有利于國家支 持的核心技術向企業(yè)擴展傳輸。 上海是我國氫燃料電池轎車的研發(fā)基地，自從 2020 年 “ 十五 ” 重大科技專項中的燃料電池轎車項目落戶之后，上海 同濟大學 相繼研發(fā)出超越一號、超越二號、超越三號系列 氫 燃料電池車， 其中最為先進的 “超越三號”是由同濟大學、上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司和上汽集團共同研發(fā)的。 燃料電池電動汽車安全類項目主要內(nèi)容 ： 車載能源裝置的安全要求 、 運行操作安全要求及漏電和人員防觸電等要求。 整車術語和整車安全要求是最為基礎也 是最為重要的兩項標準，前者能夠為燃料電 池車產(chǎn)業(yè)統(tǒng)一各類叫法和名 稱 ；后者則提出整車安全性要求，對涉及燃料電池汽車整車安全的零部 件、系統(tǒng)件及整車運行中相關安全要求的所有技術參數(shù)進行定義和驗證 。 2020 年 3 月開始氫 燃料電池汽車國家標準的前期研討工作 ， 氫 燃料電池汽車國家標準的編制工作 使我國 氫 燃料電池車從起步階段實現(xiàn) “ 標準先行 ” ，做到有規(guī)可循，有法可依，為 氫 燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化和今后商業(yè)化、大批量推廣應用提供重要保障 。在科技部的支持下，我國氫燃料電池車取得長足進展，已研制出具有自主知識產(chǎn)權的燃料電池大客車、小轎車、自行車和助力車等。小型電動汽車初顯市場潛力，純電動公交車將在 2020 北京奧運會上投入使用，大功率電動汽車的商業(yè)化運行也在逐步推進。 一方面，在柴油機汽車開發(fā)和推廣上，我國商用車基本實現(xiàn)了柴油化，相關的增壓、高壓共軌、電子噴射等技術得到廣泛應用 ； 另一方面，新 能源汽車的研發(fā)同樣成績喜人 ， 現(xiàn)在，長安、奇瑞、比亞迪、一汽、東風等企業(yè)都在進行混合動力汽車的研發(fā)和投產(chǎn)工作。 到底是集中力量瞄準一條主要路線走下去 ，還是兼顧多條路線共同發(fā)展？是將重點放在眼前容易實現(xiàn)的技術提升，還是加大力量著手于未來前沿技術的突破？盡管關于節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的爭論一直在繼續(xù)，國內(nèi)相關企業(yè)和研究機構(gòu)卻從來沒有停止節(jié)能與新能源汽車的研發(fā)工作。 由于對氫燃料電池汽車前景的憂慮， 26位專家認為國家投入大量財力、人力、物力在氫能源研發(fā)上，將對本就落后和薄弱的中國汽車工業(yè)造成巨大傷害。 質(zhì)疑三： 國家押寶氫能源技術將對民族汽車工業(yè)造成巨大傷害 。 至于 26位專家提到的“氫能源技術能否最終實現(xiàn)還要經(jīng)過 50 年甚至 100 年的時間 ， 余卓平 稱： 50年的預計已經(jīng)是 2020 年我們最初研究氫能源技術的估計了，現(xiàn)在全球統(tǒng)一的認識是在 2020年到 2020 年左右實現(xiàn)氫燃料電池的商業(yè)化。 目前，軌道交通已經(jīng)很好地實現(xiàn)了電力化驅(qū)動，公路車輛的發(fā)展也在逐步展現(xiàn)曙光：同濟大學聯(lián)合上汽開發(fā)的三代“超越”系列燃料電池車得 到了許多國際賽事的認可，而且還將此動力系統(tǒng)搭載在“榮威”轎車上誕生了“上海牌”氫燃料電池汽車，而第四代燃料電池轎車也將在奧運會上亮相。回應： 氫燃料電池汽車是全球認同的最終發(fā)展方向 。因此，不論與外國公司、還是與內(nèi)燃機技術的投資相比，國家用于氫能源技術開發(fā)中的資金不是太多而是太少了 。 余卓平說，“十一五” 863 計劃“節(jié)能與新能源汽車項目”中，中央政府投入約為 11 億元，而且這里面也只有一部分用于氫燃料電池汽車的研發(fā)，這與通用汽車在氫能源技術研發(fā)一投就是上百億的資金相比，其實是微不足道的。 質(zhì)疑 一：國家投入大量資金用與氫能源建設。 《建議》質(zhì)疑中國的氫能源技術研究，認為中國汽車工業(yè)要發(fā)展應當努力提升傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術，而不應將寶押在技術難度大、前景亦不明朗的 氫 燃料電池汽車身上。他對“氫經(jīng)濟”提出質(zhì)疑。 節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的路線問題一直受到業(yè)內(nèi)廣泛關注，也有很多不同意見。國內(nèi)外專家普遍認為： 2020 年起， 以多種能源為基 礎的氫燃料將逐步上升為主導型燃料 。 交通運輸業(yè)是經(jīng)濟和社會發(fā)展的 基礎性產(chǎn)業(yè)，同時也是能源消耗和污染排放的“大 戶”。 從經(jīng)濟性、技術性、機動性及環(huán)境方面等綜合因素考慮，氫能是未來最有可能替代化石燃料的動力燃料。因此，開發(fā)和利用 來源廣泛且清潔、高效的新能源已刻不容緩。對化石能源的過度依賴和使用，使人類社會面臨化石能源枯竭的巨大挑戰(zhàn)。目前人類處于以石油、煤炭、天然氣等化石燃料為主的“碳氫經(jīng)濟” 時代，經(jīng)濟的運行和增長與這些能源發(fā)生著直接和間接的關系。 由于 質(zhì)子交換膜燃料電 池具有工作溫度低、啟動快、比功率高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點， 所以 被公認為 氫 燃料電池 汽車 的 首選能源 。 質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電作為新一代發(fā)電技術，其廣闊的應用前景可與計算機技術相媲2 我國氫燃料電池汽車的研究現(xiàn)狀及需要解決的主要問題 5 美。電堆工 作時，氫氣和氧氣反應產(chǎn)生的水由陰極過量的氧氣 (空氣 )流帶出。電堆是發(fā)電系統(tǒng)的核心。 通常，質(zhì)子交換膜燃料電池的運行需要一系列輔助設備與之共同構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng)。電堆由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。接有負載時輸出電壓取決于輸出電流密度，通常在 ～ 1V 之間。當電子通過外電路流向陰極時就產(chǎn)生了直流電。工作時相當于一直流電源，其陽極即電源負極，陰極為電源正極。 由于 我國 氫燃料電池 還沒有商業(yè)化， 技術上還有很多問題待解決， 現(xiàn)在提到的 用于 氫燃料電池 汽車上的 多數(shù)是指 質(zhì)子交換膜燃料電 池， 質(zhì)子交換膜燃料電池 (proton exchange membrane fuel cell，英文簡稱 PEMFC)是一種燃料電池，在原理上相當于水電解的 “ 逆 ”裝置。進入 70 年代以后，隨著人們不斷地掌握多種先進的 制氫技術，氫燃料電池就被運用于發(fā)電和汽車。另外，氫燃料電池的電極用特制多孔性材料制成，這是氫燃料電池的一項關鍵技術，它不僅要為氣體和電解質(zhì)提供較大的接觸面，還要對電池的化學反應起催化作用。電解液為酸性時，陽極的氫分解為氫離子和電子，氫離子在電場作用下通過電解質(zhì)到達陰極，氧氣接受電子形成氧離子然后與氫離子發(fā)生化學反應，形成燃料電池的排 放物 — 水；電解質(zhì)為堿性時，類型 工作溫度 電解質(zhì) 導電離子 燃料氣體 堿型 R． T． — 250 KOH ?OH 氫 /氧 固體高分子型 R． T． — 120 高分子膜 ?H 改質(zhì)氣體 /空氣 磷酸型 160— 210 43POH ?H 改質(zhì)氣體 /空氣 熔融碳酸型 600— 700 312COL + 42COK ?22CO 改質(zhì)氣體 /空氣 固體氧化物型 900— 1000 2OZr ?2O 改質(zhì)氣體 /空氣 北華大學本科畢業(yè)論文 4 反應路線相反，燃料與氧化物的反應在陽極。通常，陽極和陰極上都含有一定量的催化劑，用來加速電極上發(fā)生的電化學反應。 表 1 汽車用燃料電池特點 對比上表中的各種汽車用燃料電池的特點，可看出堿性電池組成材料比較廉價 ， 但是由于改質(zhì)氣體和空氣中 CO2 產(chǎn)生的會引起電解質(zhì)劣化，因此在短時間內(nèi)必須定期更換電解液 ；磷酸型可以在 200℃以上高溫條件下使用，減小了改質(zhì)氣體中的 CO 對電極催化劑中毒的影響，缺點是車輛反復起動、停止及輕負荷運行時工作不良；固體氧化物型能在 1000℃的高溫下運行，可以直接使用含硫汽油燃料，但在車輛起動和負荷變化過程中會引起“熱震性” ；固體高分子型 （ 質(zhì)子交換膜燃料電池 ） 在常溫狀態(tài)下運行，起動、停止容易 ，而且功率密度高、重量輕、體積小，電解質(zhì)能產(chǎn)生高分子膜，耐反應氣體壓差，工作中的電解質(zhì)不易流出，為 免維護電池 ， 是最適合作為氫燃料電池汽車使用。 2 我國氫燃料電池汽車的研究現(xiàn)狀及需要解決的主要問題 3 2 我國氫燃料電池汽車的研究現(xiàn) 狀及需要解決的主要問題 氫燃料電池 目前已開發(fā)的燃料電池有堿性燃料電池（ AFC)、磷酸燃料電池 (PAFC)、 固體高分子型 燃料電池（ PEMFC— 質(zhì)子交換膜電池 )、熔態(tài)碳酸鹽燃料電池 (MCFC)、固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)。最新的氫燃料電池大客車造價已經(jīng)下降到 300 萬人民幣，不到國外同類產(chǎn)品價格的五分之一，初具競爭力；我國自行研制的“超越 3 號 ” 氫燃料電池小轎車，在巴黎舉行的“清潔能源汽車挑戰(zhàn)賽 ” 中，取得了 4“ A”、 1“ B” 的優(yōu)異成績，并完成了 120 公里的拉力賽 ，引人矚目； 2020 年北京奧運會期間，我國自制的氫燃料電池汽車將參與服務運營 。 我