香港万得通讯社综合报道，9月20日，上海出台燃料汽车发展规划，明确推进燃料电池汽车的规模化和商业化等。大力发展新能源汽车是当前汽车行业的一个重要趋势，锂电池纯电动汽车存在着充电时间长续航短等固有缺陷，燃料电池汽车可以弥补锂电池的诸多劣势。
燃料电池汽车( FCV) 的工作原理是，作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧气发生氧化还原化学反应，产生出电能来带动电动机工作，由电动机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥（或后桥）等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
日本积极布局燃料电池
日本是全球发展燃料电池尤其是燃料电池汽车最积极的国家，除了对环保的重视之外，还有其本身石化燃料等资源储备不丰富等原因，因此，日本非常重视可再生能源的应用。燃料电池也是目前可再生能源中唯一能够产业化地作为汽车动力源的技术路线，这是日本大力扶持的重要原因。
以日本经产省为代表的日本政府高度重视并持续开展燃料电池汽车和氢能开发，在过去30 年时间内先后投入上千亿日元用于燃料电池汽车和氢能的基础科学研究、技术攻关和示范推广。
除日本外，主流汽车厂商均在燃料电池领域加大研发力度。
奔驰从1994年起就对氢燃料方向进行研发，并推出了第一辆氢燃料原型车Necar1。2017年法兰克福车展有望推出首款氢燃料电池汽车量产车型，命名为奔驰GLCF-Cell，预售价格为5 万英镑，约合47.4 万人民币。该车3分钟可充满储氢罐，续航里程为402-483公里。
福特汽车最早于上世纪90年代初便开始研发燃料电池汽车，随后推出了代号为P2000的燃料电池车。2016年，戴姆勒宣布同福特、雷诺-日产结成战略合作伙伴关系，共同加快氢燃料电动汽车技术的商业化，三方共同研发的氢燃料电池汽车将于2017年推出。
而在国内，2016年1月23日，在北京钓鱼台国宾馆召开的“中国电动汽车2016百人会论坛”上，宇通新一代燃料电池城市客车正式亮相。该车配备了额定功率50kW的燃料电池系统，采用了燃料电池和动力电池组成的电-电混合动力系统，车身前部顶置了8个140L的氢瓶，续驶里程超过300公里，而每一次加氢只需要10分钟-15分钟。
上海引领燃料电池汽车潮流
9月20日，上海发布了《上海市燃料电池汽车发展规划》，提出要加强燃料电池汽车产业的顶层设计，明确燃料电池汽车技术发展路线，加速燃料电池汽车全产业链完善，推进燃料电池汽车的规模化和商业化等。
规划制定了上海发展燃料电池汽车多重目标。用三年时间，把上海打造成国内领先的燃料电池汽车技术示范城市。打造包含关键零部件、整车开发等环节的产业集群，聚集超过100家燃料电池汽车相关企业，燃料电池汽车全产业链年产值突破150亿元。在示范运行与推广层面，建设加氢站5至10座、乘用车示范区2个，运行规模达到3000辆。从长期发展来看，2026年至2030年，在产业链层面，要实现上海燃料电池汽车全产业链年产值突破3000亿元。
从路线图看，要推动环上海加氢站走廊、嘉定汽车城、迪士尼、虹桥机场、金山化工区、临港等示范区域加氢站的规划与建设。配合示范线路和示范区域建设，研究加氢终端补贴等政策，降低消费者使用成本，推动上海市氢能与燃料电池汽车产业协同发展。
业内普遍认为，氢燃料电池才是真正的环保新能源汽车动力。天能集团技术中心总监侯国友告诉记者：“经过这几年的发展，氢燃料电池汽车已经具备可行性，如果锂电池不能解决退役电池的回收问题、锂电池的安全性问题，那么未来3到5年，氢燃料电池会和锂电池一争高下，很可能取代锂电池。”
三大主流新能源汽车优缺点
燃料电池对比电动车和内燃机车拥有多项优点，其能量转换效率比内燃机要高2到3倍，燃料电池车的续航时间为纯电动车5倍左右。其加注燃料时间较短，而电动车需耗费8小时左右充满电量(半小时快充只能充入部分电量)。另外燃料电池的主要燃烧产物为水，只有少量杂质可能造成极少量的二氧化碳和氮氧化物排放，非常环保。但燃料电池车的缺点也很明显。燃料电池的辅助设备重而体积大，氢燃料制取运输等程序复杂，对推广燃料电池车最致命的是高昂造价。
燃料电池成本下降销量增加
燃料电池成本高昂一直是影响其推广的一个关键因素，而随着技术的进步及产量的提升，单位成本将逐渐下降。
美国能源局一直致力于降低PEMFC系统成本的研究，在2015年，估计量产50万件PEMFC的平均系统成本已从2006年的124美元/千瓦降低到53美元/千瓦。另经研究，PEMFC系统成本存在规模经济效应，即在一定范围内，随着年产量的增加，系统成本逐渐减小。
按照DOE数据，2014年，全球燃料电池市场销售总额增长9亿美元，达到22亿美元，相比2013年的13亿美元增长了69.23%。增长的主要原因美国的物料搬运设备、大规模固定电源使用的燃料电池和日本家用燃料电池销量大增，使得北美和亚太地区成为燃料电池的主要增长地区。
2014年全球燃料电池出货量比2013年增长了37%，达到超过50,000组燃料电池，总容量超过180MW，比2013年增长了约7%。其中，北美总装超过140MW，超过了欧洲和亚洲总装容量的三倍。
燃料电池产业链解析
电动汽车的关键能源动力技术包括电池系统、电机技术、控制器。电池系统、电机技术和控制器是电动汽车所特有的技术，也是对车厂来说需要掌控的技术核心。
电池系统是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量（E）、能量密度（Ed）、比功率（P）、循环寿命（L）和成本（C）等。要能与燃油汽车进行竞争，最关键的就是要做出比能量高、比功率大、使用寿命长、重量轻的高效能电池。
电动汽车用电池经历了三代的发展，从早期的铅酸电池到现在大热的锂离子电池，再到燃料电池，技术持续进步，电池性能也在不断优化。目前广泛应用于燃料电池汽车的是质子交换膜燃料电池PEMFC （也叫氢燃料电池），它以纯氢为燃料，具备能量转换效率高、噪音低、无污染、寿命长、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等性能优势。
燃料电池汽车产业链包括上游制氢和配套厂商、核心部件厂商、燃料电池动力系统厂商和下游整车厂商，其中最核心的是燃料电池动力系统。燃料电池动力系统主要包括燃料电池系统、驱动电机及控制系统，整车控制系统、辅助电源、储氢装置。
与锂电池汽车相比，在产业链方面主要有两个不同点：一是燃料电池系统，其中还涉及到交换膜、催化剂等。二是氢气储存罐。
燃料电池发展历程
1838年，燃料电池的原理由德国化学家尚班（Christian Friedrich Sch?nbein）提出，并刊登在当时著名的科学杂志。
1839年，英国物理学家威廉?葛洛夫把刊登燃料电池理论，其后又把燃料电池设计草图于1842年刊登。
到20世纪50年代以前，燃料电池一直处于理论与应用基础的研究阶段。燃料电池理论和类型也不断丰富，1952年英国剑桥大学的Bacon用高压氢氧制成了具有实用功率水平的燃料电池。在此前期间，GE（通用电气）资助了PEMFC质子交换膜燃料电池的研究。
20世纪60年代由于载人航天对于大功率、高比功率与高比能量电池的迫切需求，燃料电池才引起一些国家与军工部门的高度重视。美国NASA（国家航空航天局）的Apollo登月计划中就是采用燃料电池为太空船提供电力和饮用水的，是美国联合技术公司的UTCPower通过引进培根专利，成功研制了Apollo登月飞船的主电源——Bacon型中温氢氧燃料电池，双子星宇宙飞船(1965)也采用了通用的PEMFC为主电源。再此之后，氢氧燃料电池广泛应用于宇航领域，同时，兆瓦级的磷酸燃料电池也研制成功，可见，燃料电池在当时已是一种被验证的相对成熟的技术。
20世纪70-80年代，能源危机和航天军备竞赛大大推动了燃料电池的发展。以美国为首的发达国家开始大力支持民用燃料电池的开发，至今还有数百台当时投资的PC25（200千瓦）磷酸燃料电池电站在世界各地运行。此后，各种小功率燃料电池也开始在宇航、军事、交通等各个领域中得到应用。
20世纪90年代至今，人类日益关注环境保护。以质子交换膜燃料电池为动力的电动汽车、直接甲醇燃料电池的便携式移动电源、高温燃料电池电站、用于潜艇和航天器的燃料电池等蓬勃发展。
