氢燃料电池技术竞争日趋白热化

浩博电池网讯：10月24日，丰田燃料电池研发与生产项目（一期）奠基仪式在北京市经济技术开发区举行。该项目将建设氢燃料电池系统生产线、检测线和研发中心，生产燃料电池系统产品，并进行燃料电池系统相关研发工作，预计明年落成并正式投产。

10月25日，现代汽车氢燃料电池系统（广州）有限公司、广州恒运企业集团股份有限公司、广州文远知行科技有限公司，签订了氢能无人驾驶合作框架协议，将联合在广州开发区内打造全球首个无人驾驶氢能汽车示范区。

随着全球低碳能源转型加速，以燃料电池汽车为代表的交通领域成为重要突破口，越来越多的汽车制造商开始"试水"氢动力，围绕氢燃料电池车的竞争也日趋白热化。与此同时，氢动力技术研发和应用也开始加速向航空等领域延伸。

■■相关技术专利数量居世界首位

丰田燃料电池研发与生产项目（一期）是丰田在中国导入和推广氢燃料电池技术的重要战略举措，同时也是该公司对中国氢能经济发展前景的看好。目前，我国京津冀、上海、广东、河北、河南这5大燃料电池汽车示范城市群建设加快推进，核心技术不断突破，氢能产业链逐步完善。

值得一提的是，中国氢燃料电池技术专利位居全球首位。根据世界知识产权组织（WIPO）报告，与交通相关的氢燃料电池技术创新自2016年以来蓬勃发展，中国、日本和德国是该技术专利申请的主要来源。

2016年至2020年间，氢燃料电池行业的专利申请增加了23.4%。2020年，中国的创新者以7261份申请位居榜首，占申请总数的69%；其次是日本，申请数1186份，占申请总数的11.3%；德国申请数646份，占比6.2%；韩国申请数583份，占比5.6%；美国申请数403份，占比3.8%。

WIPO指出，虽然中国在10年前是第5大专利申请国，但现在已然成为当仁不让的领军者，同时也是该领域增长的主要贡献者。中国企业在申请专利方面发挥着重要作用，运输用燃料电池的专利申请占所有专利申请的近80%，排名前30位的中国企业占运输用燃料电池专利申请总数的40%。

全球交通部门约占直接二氧化碳排放总量的1/3，随着新能源汽车的迅速普及，消费者已经做好了接受创新技术的准备，氢动力无疑在其中拥有一席之地。

■■整车研发竞赛提速

在此背景下，围绕氢燃料电池车的研发和生产竞赛开始提速。现代汽车氢燃料电池系统（广州）有限公司表示，通过打造全球首个无人驾驶氢能汽车示范区，将在氢燃料电池无人驾驶环卫车等工程车辆及网约车领域创造需求，合作推动车辆开发制造、示范推广运营等业务。

丰田作为氢燃料电池车研发先驱之一，自2014年推出首款氢燃料电池轿车Mirai以来，就在氢燃料动力研发的道路上越走越快。7月，丰田宣布明年在日本推出氢燃料电池卡车，将与五十铃、日野汽车和日本商业合作技术株式会社一同推动这辆氢燃料电池卡车的落地，目标首先在短途轻型卡车领域实现商业化落地，这类卡车主要用于市内短途送货业务。

此外，丰田还参与了大型氢燃料电池汽车的开发，其中就包括一款名为Sora的公共汽车和重型卡车的原型车。

法国雷诺汽车也于5月发布了一辆氢燃料概念车ScenicVision，这款概念车并不使用燃料电池，动力形式上更接近那些氢气内燃机的试验车。

据了解，ScenicVision续航里程可达497英里，设计包含了一个氢发动机、电动机、可回收的燃料电池和一个2.5公斤的氢燃气罐，充满氢气仅需要5分钟，预计2024年在法国工厂启动生产。

业内指出，以高能量密度氢气为动力的燃料电池技术，被认为是最清洁的运输和出行方案，但受制于技术研发、高生产成本等挑战而存在很大争议。特斯拉、德国大众等都不看好氢动力汽车的发展前景。

大众首席执行官HerbertDiess曾公开表示：“氢是钢铁、化工、航空等行业所需要的，不应该被用在汽车上，因为成本太高，效率较低，速度过慢，且难以推广和运输。我们暂时看不到氢燃料汽车的未来。”

■■航空业测试氢动力飞行前景

值得关注的是，多家飞机制造商也开始抓紧进行氢气测试，以推动清洁航空。欧洲航空巨头法国空客今年宣布，将在改装的A380飞机上测试氢燃料电池发动机，以推动氢能应用加速落地，为航空业探索一条可行的减排路径。

空客介绍称，其将与发动机制造商CFMInternational合作研发氢燃料电池飞行技术，最早的试飞活动将于2026年开始。如果一切顺利，空客以氢为燃料的客机将在2035年正式投入使用。

据了解，CFMInternational是全球销量最高的喷气发动机制造商，旗下一款名为RISE的下一代喷气发动机将能够使用包括氢在内的多种燃料，目标是2035年起为大型飞机提供这种发动机。

航空咨询公司AeroDynamicAdvisory董事总经理RichardAboulafia表示，使用氢燃料的一大挑战是储存燃料需要额外的设备，这在无形中会增加飞机的重量，从而减少飞机载客量或人员数量。

对此，空客表示，之所以选择A380测试氢动力，是因为该型号的飞机是全球最大客机，拥有足够的空间存放液氢罐和其它设备。

与此同时，全球知名的航空发动机生产商罗尔斯·罗伊斯也宣布了与易捷航空的合作，双方将共同开发和测试飞机用氢内燃机技术的可行性，目标是证明从21世纪30年代中期开始氢气有潜力为一系列飞机提供动力。

与之对比的是，空客最大竞争对手波音则对氢燃料态度十分冷淡，该公司首席执行官DaveCalhoun表示，氢燃料目前在航空燃料供应中所占比例不到1%，比传统航空燃料更昂贵，2050年之前氢燃料电池飞机的规模无法达到客机所需的商业规模。

欧盟非政府组织运输与环境联合会指出，氢气在交通部门面临很大竞争。在成本效益方面，无法和传统的汽柴油燃料相抗衡。在环境效益领域，又不如锂离子电池汽车或混合动力汽车有经济性。