2、大汽車廠商之間、車廠與燃料電池廠商之間的合作不斷
當(dāng)前全球汽車產(chǎn)業(yè)競爭越加殘酷的情況下，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、合作共贏成為最好的市場戰(zhàn)略。
2013年7月2日，本田和通用汽車宣布，將在燃料電池車領(lǐng)域（主要是氫動力車）展開正式合作共同開發(fā)，成為業(yè)內(nèi)第三批宣布加入燃料電池開發(fā)的大型汽車集團(tuán)。
2013年，豐田汽車和寶馬集團(tuán)簽訂約束性協(xié)議，并宣布在2012年6月29日的備忘錄基礎(chǔ)上細(xì)化了合作內(nèi)容。
豐田和寶馬雙方認(rèn)為燃料電池技術(shù)是實現(xiàn)零排放的解決方案之一，兩家公司將共享該領(lǐng)域的技術(shù)，并聯(lián)合開發(fā)一款基礎(chǔ)性燃料電池車系統(tǒng)，不僅包括燃料電池堆棧和整個系統(tǒng)，也包括氫燃料貯存箱、馬達(dá)和電池。豐田表示計劃在2020年前后將合作開發(fā)的燃料電池車投入市場，
而寶馬則表示新車發(fā)布時間尚未考慮。此外，雙方還將聯(lián)合評估氫燃料相關(guān)設(shè)施開發(fā)項目，并為推廣燃料電池車建立必要的標(biāo)準(zhǔn)條款。此前寶馬曾于2006年推出過7系氫能源版BMW Hydrogen 7，但一直沒有大規(guī)模量產(chǎn)。
2015年，媒體數(shù)據(jù)顯示，豐田將提供給馬自達(dá)燃料以及插電混動版技術(shù)，而馬自達(dá)將向其提供SkyActiv創(chuàng)馳藍(lán)天動力系統(tǒng)。
2016年，戴姆勒宣布同福特、雷諾-日產(chǎn)結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同加快氫燃料電動汽車技術(shù)的商業(yè)化，三方共同研發(fā)的氫燃料電池汽車將于2017年推出。
3、日本廠商不斷推動標(biāo)準(zhǔn)化，2013年聯(lián)合國工作組會議決定采用日本方案的安全標(biāo)準(zhǔn)
燃料電池車?yán)萌剂想姵卮偈寡鹾蜌浒l(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電力，以此驅(qū)動馬達(dá)并作為汽車驅(qū)動力，然而在推進(jìn)燃料電池車普及的過程中，制定防止氫爆炸的安全標(biāo)準(zhǔn)一直是待解的重大課題。日本于2005年在主要國家中最早制定了安全標(biāo)準(zhǔn)，并一直以此推進(jìn)談判。日本方案的安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，車內(nèi)用于燃料電池排水的排水管內(nèi)的氫氣濃度不得超過4％。必須配備安全裝置，以在管內(nèi)氫氣濃度達(dá)到4％后，阻止氫注入，防止爆炸。此外，在耐久性方面，要求容器在承受2萬2千次提高或降低內(nèi)部壓力后也不發(fā)生變形。
2013年6月24-28日在瑞士日內(nèi)瓦召開的聯(lián)合國工作組會議上，日本、美國和歐盟等33個國家和地區(qū)在有關(guān)燃料電池車安全性的國際標(biāo)準(zhǔn)方面在采用日本方案上各國正式達(dá)成協(xié)議，中國和印度等新興市場國家也表示支持。
此后日本政府不斷簡化行駛實驗申請手續(xù)，以促進(jìn)豐田和日產(chǎn)汽車等廠商的開發(fā)，日系車廠商有望按日本國內(nèi)性能參數(shù)進(jìn)行出口。
4、2015年豐田開放燃料電池系統(tǒng)專利，將進(jìn)一步助推燃料電池汽車市場的發(fā)展
2015年1月，豐田宣布將無償提供5680項燃料電池系統(tǒng)相關(guān)專利(包括正在申請中的專利)的使用權(quán)。根據(jù)內(nèi)容，在市場導(dǎo)入初期，豐田無償提供燃料電池組約1970項、高壓儲氫罐約290項、燃料電池控制系統(tǒng)約3350項、加氫站相關(guān)專利約70項，專利基本涵蓋了氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈。
我們認(rèn)為，開放專利，是繼豐田技術(shù)取得重大商業(yè)化突破、推出低成本燃料電池汽車Mirai之后的又一個里程碑。僅靠豐田一家或少數(shù)幾家，難以短時間內(nèi)推動氫燃料電池車的發(fā)展，開放專利讓更多車廠參與進(jìn)來，共同對抗傳統(tǒng)燃油車、做大燃料電池汽車市場才是最關(guān)鍵的。
四、燃料電池汽車技術(shù)路線選擇及產(chǎn)業(yè)鏈解析——站隊？
電動汽車的關(guān)鍵能源動力技術(shù)包括電池系統(tǒng)、電機(jī)技術(shù)、控制器。電池系統(tǒng)、電機(jī)技術(shù)和控制器是電動汽車所特有的技術(shù)，也是對車廠來說需要掌控的技術(shù)核心。
電池系統(tǒng)是電動汽車的動力源泉，也是一直制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量（E）、能量密度（Ed）、比功率（P）、循環(huán)壽命（L）和成本（C）等。要能與燃油汽車進(jìn)行競爭，最關(guān)鍵的就是要做出比能量高、比功率大、使用壽命長、重量輕的高效能電池。
電動汽車用電池經(jīng)歷了三代的發(fā)展，從早期的鉛酸電池到現(xiàn)在大熱的鋰離子電池，再到燃料電池，技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，電池性能也在不斷優(yōu)化。目前廣泛應(yīng)用于燃料電池汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC （也叫氫燃料電池），它以純氫為燃料，具備能量轉(zhuǎn)換效率高、噪音低、無污染、壽命長、啟動迅速、比功率大和輸出功率可隨時調(diào)整等性能優(yōu)勢。
全球以燃料電池為主營業(yè)務(wù)的廠商不多，主要集中在歐美國家和日本。除此之外，各大車廠都有燃料電池研發(fā)和生產(chǎn)部門，為燃料電池汽車配套。根據(jù)百度圖片及數(shù)據(jù)，主流的燃料電池廠商包括美國Fuel Cell Energy、美國BE布魯姆能源、加拿大Ballard、美國Plug Power等。
（一）氫燃料電池是燃料汽車動力應(yīng)用的主流路線
就燃料電池本身來說，其主要是通過電解質(zhì)區(qū)分。根據(jù)電解質(zhì)的不同，常用的燃料電池可以分為五大類：質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和磷酸燃料電池。
而燃料電池所需要的燃料有氫氣、天然氣、沼氣，甚至甲醇等，目前看來，氫燃料是最被寄予期望的一種燃料。它燃燒放出的熱量高，燃燒產(chǎn)物是水，不污染環(huán)境，制備的原料是水，資源無約束。一般來說，氫燃料電池主要是指質(zhì)子交換膜燃料電池。
1、質(zhì)子交換膜燃料電池（氫燃料電池）是汽車動力應(yīng)用的主要技術(shù)路線
質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）使用固體聚合物作為電解質(zhì)，含有鉑或者鉑合金催化劑的多孔碳作為電極，由于其主要采用氫氣作為燃料，因此又被成為氫燃料電池。
與其他燃料電池相比，質(zhì)子交換膜燃料電池可以在相對較低的溫度（大約80℃）下運行，使得其能夠更快的啟動、對其他部件損害小，因此擁有更長的使用壽命。此外，燃料電池還具有較高的能量密度，較輕的重量和較小的體積。
質(zhì)子交換膜燃料電池主要應(yīng)用在交通運輸和一些固定式的應(yīng)用，特別適用于乘用車。
質(zhì)子交換膜燃料電池是繼堿性燃料電池、磷酸鹽燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池之后，迅速發(fā)展起來的溫度最低、比能最高、啟動最快、壽命最長、應(yīng)用最廣的第五代燃料電池。
但是質(zhì)子交換膜電池需要貴金屬鉑作為催化劑，來分離氫的原子核和電子。并且鉑催化劑對一氧化碳非常敏感，如果使用碳?xì)浠衔镒鳛槿剂系脑挘剂想姵叵到y(tǒng)中還需要增加反應(yīng)器，這都增加了質(zhì)子交換膜燃料電池的成本，考慮到清潔環(huán)保性及燃料電池系統(tǒng)中的反應(yīng)器成本等各因素，目前各個質(zhì)子交換膜燃料電池廠商主要將氫氣作為燃料，歐美日韓政府也出臺政策鼓勵修建加氫站。
目前這一路線由于反應(yīng)溫度較低，綜合性能最好，最清潔環(huán)保，是最主流的汽車燃料電池的技術(shù)路線。
全球主流的質(zhì)子交換膜燃料電池廠商：
Ballard是全球最大的質(zhì)子交換膜燃料電池廠商之一。Ballard Power Systems位于加拿大，是一家研發(fā)、生產(chǎn)和銷售質(zhì)子交換膜燃料電池的企業(yè)，是擁有國際領(lǐng)先燃料電池技術(shù)的企業(yè)，截止目前，其生產(chǎn)的氫燃料電池總?cè)萘考s為150MW。其主要產(chǎn)品是固定式電源系統(tǒng)、燃料電池動力模塊和燃料電池堆。
Plug Power是全球最大的叉車用質(zhì)子交換膜燃料電池廠商。其前身是于1997年由數(shù)據(jù)終端設(shè)備能源公司EdisonDevelopmentCorp.和MechanicalTechnologyInc.組成的合資公司，公司位于美國。目前主要設(shè)計和開發(fā)利用質(zhì)子交換膜燃料電池制造的能源產(chǎn)生系統(tǒng)。其燃料電池產(chǎn)品主要用于室內(nèi)叉車，其用戶包括耐克、寶馬、沃爾瑪、家得寶、梅賽德斯、克羅格等。
HydrogenicsCorp是一家位于加拿大的制氫和燃料電池設(shè)計生產(chǎn)商，成立于1988年。它主要有兩塊業(yè)務(wù)：電解氫方案和燃料電池產(chǎn)品。其燃料電池產(chǎn)品主要用于車輛、UPS和通信基站備用電源。HyPMTM是HydrogenicsCorp的用于電動車的燃料電池動力解決方案平臺，能夠提供30-180kW的燃料電池動力解決方案。
中國的質(zhì)子交換膜燃料電池廠商：
大連新源動力，已實現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料及關(guān)鍵部件、電堆組裝的小批量生產(chǎn)，建成可年產(chǎn)5500KW燃料電池堆用關(guān)鍵部件的批量生產(chǎn)線，同時在車用燃料電池系統(tǒng)集成安裝、調(diào)試、運行等方面擁有優(yōu)勢地位。長城電工參股新源動力近10%。
上海神力科技，主營氫質(zhì)子交換膜燃料電池，是我國燃料電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)先者。通過承擔(dān)與完成國家"九五"重點攻關(guān)計劃、"十五"863及"十一五"863重大攻關(guān)計劃燃料電池發(fā)動機(jī)課題，已成為具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池技術(shù)并達(dá)到國際先進(jìn)水平。安凱客車、長安汽車也與上海神力科技合作，開發(fā)氫燃料汽車，并擁有一定的技術(shù)儲備。
2、固體氧化物燃料電池（SOFC）能效轉(zhuǎn)換率高、不需要貴金屬作催化劑，持續(xù)拓展應(yīng)用固體氧化物燃料電池（SOFC）使用無孔陶瓷氧化物作為電解質(zhì)，擁有約60%的轉(zhuǎn)化效率，如果利用其散發(fā)的熱量，最高轉(zhuǎn)化率高達(dá)85%。
固體氧化物燃料電池是燃料電池中抗硫性最強(qiáng)的，并且一氧化碳也不會影響其運行效率，因此它可以使用多種燃料，例如天然氣、沼氣、煤氣、甲烷等，對燃料的適應(yīng)性強(qiáng)；不需要使用貴金屬催化劑；使用全固態(tài)組件，不存在對漏液、腐蝕的管理問題；積木性強(qiáng)，規(guī)模和安裝地點靈活等。SOFC可用于發(fā)電、熱電回用、交通、空間宇航和其他許多領(lǐng)域。
但是，較高的運行溫度使得SOFC材料的使用壽命較短、啟動時間較長，此外還需要隔熱措施防止人被燙傷，這都限制了SOFC的適用范圍，目前用于分布式發(fā)電及余熱供熱等應(yīng)用占比更多，但很多廠商也在引導(dǎo)它的應(yīng)用走向船舶動力、汽車動力等應(yīng)用。
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