燃料電池汽車( FCV) 在學術上解釋為一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。與通常的電動汽車比較, 其動力方面的不同在于FCV 用的電力來自車載燃料電池裝置, 電動汽車所用的電力來自由電網(wǎng)充電的蓄電池。因此, FCV 的關鍵是燃料電池。
它所使用的燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術。
由于燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能,不受卡諾循環(huán)效應的限制,因此效率高; 另外,燃料電池用燃料和氧氣同時沒有機械傳動部件,故沒有噪原料,排放出的有害氣體極少。由此可見,從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看,燃料電池是最有發(fā)展前途的發(fā)電技術。
在交通運輸應用領域,用燃料電池作為關鍵技術的燃料汽車便將成為了燃料電池爆發(fā)的主推力。
在日本,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省前幾年就對燃料電池汽車開發(fā)與推廣制定了時間表,其戰(zhàn)略目標是:到2010年,日本使用的燃料電池汽車達到5萬輛;2020年達到500萬輛;到2030年,要全面普及燃料電池汽車。近期,日本又計劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池,以及氫燃料電池科技。
在英國,當?shù)厝剂辖?jīng)濟協(xié)會預計2020年燃料電池車銷量將達到1萬輛。
在歐洲,歐盟2008年夏天決定斥資10億歐元用于燃料電池和氫能源的研究和發(fā)展。歐盟此舉旨在把燃料電池和氫能源技術發(fā)展成為能源領域的一項戰(zhàn)略高新技術,使歐盟在燃料電池和氫能源技術方面處于世界領先地位,歐盟將力爭在2020年前建立一個燃料電池和氫能源的龐大市場。
同濟大學教授章桐表示,發(fā)展燃料電池汽車不光要有決心,還得下真工夫,并做好應對艱苦歷程的準備。我國具備資源和體制等方面的優(yōu)勢及基礎,只要踏踏實實一步一個腳印,在技術、成本和基礎設施方面穩(wěn)步推進,我國燃料電池汽車必將取得長足的進展。
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉也曾表示,經(jīng)過20多年的研發(fā)和示范運行,我國目前已解決燃料電池發(fā)動機的車用工況適應性問題,整車成本降低近十倍,鉑用量也大幅度減少,基本達到每千瓦用鉑量0.2克左右。2017年,我國上汽大通生產(chǎn)的V80輕型客車正式進入市場,標志著燃料電池汽車已實現(xiàn)商業(yè)化。
由世界主要汽車生產(chǎn)制造商推出的燃料電池電動車(FCEV)租賃活動已經(jīng)在一些國家展開,并且操作經(jīng)驗已經(jīng)在其商業(yè)化日期(2015年)之前得到。
業(yè)界普遍預計,與跟純電動的發(fā)展路徑類似,燃料電池汽車將首先從商用車開始應用,即從客車開始,然后再慢慢推廣到乘用車。而這一技術相對成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的時間則普遍設在2025年。如若氫燃料電池一旦能夠克服催化成本等難題,帶來的交通革命則將是能源革命將是顛覆性的。