1.2 我國PEMFC發展簡史

我國是世界上從事燃料電池研究較早的國家之一，早在20世紀50年代，出于航天事業的需要，一些科研單位即開始了這方面的研究[14]。我國在“七五”“八五”“九五”期間都安排了相應的質子交換膜燃料電池攻關項目，且取得了一定的進展。根據《新能源和可再生能源發展綱要》，燃料電池技術被列入“新能源和可再生能源發展優先項目”，在“九五”計劃末已經有20多家研究單位投入PEMFC的研制。我國首輛燃料電池汽車于1999年在清華大學試驗成功。

在這之后的“十五”期間（2001—2005年），我國開始在燃料電池汽車技術領域組織大規模的研發工作，并在“863”重大專項中指出支持PEMFC的研發。2003年3月，“中國燃料電池公共汽車商業化”示范項目啟動。2008年，以PEMFC為動力的燃料電池汽車在奧運會期間亮相于北京。“十五”期間，上海神力公司研發的燃料電池轎車發動機，以氣態氫為燃料，凈輸出功率達50kW，能量轉化率高于50%，而運行噪聲僅為70dB。該公司所研發的燃料電池客車發動機，凈輸出功率為100kW，能量轉化率為45%～52%，運行噪聲為76dB。中國科學院大連化學物理研究所、中國科學院電工研究所和武漢東風汽車工程研究院合作，開發成功以30kW PEMFC為動力的19座中型客車，最高車速可達60.3km/h，爬坡度為16°，0→40km/h的加速時間為22.1s。

“十一五”（2006—2010年）和“十二五”（2011—2015年）規劃繼續把燃料電池汽車列為重點支持項目。這期間是我國燃料電池汽車從示范考核到產業化的啟動階段。2006年，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》指出，要在我國逐步形成燃料電池汽車的自主研發能力。2010年，全球最大的PEMFC示范發電站在華南理工大學建成，標志著我國PEMFC的各項技術已達到國際先進水平。2012年“中國燃料電池汽車技術創新戰略聯盟”成立，成員包括同濟大學、清華大學、武漢理工大學、重慶大學、中國科學院大連化學物理研究所等眾多高校和研究機構，以及上汽、一汽、東風、長安、奇瑞等多家汽車企業，目的是緊密產學研聯合，促進燃料電池汽車產業更好更快的發展。2014年，上汽榮威950 Ⅳ型燃料電池汽車出產，其搭載的動力蓄電池（鎳鈷錳酸鋰電池）和氫燃料電池（質子交換膜燃料電池）所組成的動力系統可保證車輛在40km/h等速工況下持續行駛430km。同年，北汽福田歐輝燃料電池客車和東風EQ5080燃料電池廂式運輸車也相繼問世。

進入“十三五”后，我國的目標是建立起完善的新能源汽車科技體系和產業鏈。2017年，在三部委（工業和信息化部、國家發展改革委和科學技術部）聯合發布的《汽車產業中長期發展規劃》中，進一步強調了燃料電池汽車的戰略地位。與此同時，我國推出的最新補貼政策明確指出，燃料電池汽車補貼不退坡，補貼力度已經達到美國和日本的4倍。在利好政策的支持下，我國與國際先進PEMFC生產廠商的聯系也進一步加強，2017年，加拿大Hydrogenics與巴拉德公司先后與我國企業簽署合作協議。綜合上述可知，我國對燃料電池汽車給予了足夠的重視和支持。

目前，在國家政策的支持下，燃料電池產業鏈逐步完整，各項技術也越來越成熟。催化劑生產企業代表有貴研鉑業、武漢喜馬拉雅、上海唐峰、北方稀土等；質子交換膜廠家主要有山東東岳、雄韜股份、同濟科技、浙江漢丞科技；氣體擴散層企業有武漢綠動氫能、深圳通用氫能、中氫科技、上海河森電氣、濟平新能源、臺灣碳能科技等；膜電極代表企業有雄韜股份、濰柴動力、武漢理工新能源、鴻基創能、新源動力、蘇州擎動等；電堆生產企業有大洋電機、東方電氣、雪人股份、雄韜股份、濰柴動力、上汽集團、上海神力科技、鴻基創能等；雙極板企業包括氫璞創能、上海治臻、新源動力、上海神力科技、明天氫能科技、喜馬拉雅光電等；燃料電池系統企業包含億華通、宇通客車、濰柴動力、雄韜股份、大洋電機、上汽集團、全柴動力、中國動力、同濟科技、科力遠、英威騰、康盛股份、美錦能源、宗申動力、蘇州弗爾賽、上燃動力、上汽集團、廣東國鴻等；燃料電池汽車生產代表企業包含上汽集團、宇通客車、金龍汽車、福田汽車、廈門金旅、佛山飛馳、康盛股份、東風汽車、一汽集團、華菱星馬、凱龍股份、美錦能源等；空壓機企業代表有雪人股份、大洋電機、昊志機電、英威騰、航天11所、廣順、航天811所、重塑科技、愛德曼等；儲氫瓶企業包括中材科技、京城股份、富瑞特裝等；加氫站企業包括福田汽車、雄韜股份、同濟科技、厚普股份、鴻達興業、金通靈、京城股份、美錦能源、中泰股份、東華能源、金鴻能源、華昌化工等。以上這些企業逐步研發了具有自主產權的產品，構筑了國內完整的產業鏈結構，進一步推進了燃料電池的商業化進程。

總體來說，我國燃料電池汽車技術的研發起步不晚，發展速度也不慢，但是產業基礎薄弱[15-16]。正如中國科學院院士衣寶廉所說的“雖曾陷低迷，如今三分天下有其一”，燃料電池的道路是曲折的，但發展前途是光明的。在PEMFC的基本理論研究方面，我國與世界先進國家的差距并不大，在這一方面公開發表的論文也較多[17-18]。我國在燃料電池催化研究方面已經取得了可喜的成果[19-20]，尤其在膜電極材料研發方面[21-22]。但是還需要重視結構優化、結構集成、封裝和可靠性等方面的研究，這是影響PEMFC實際應用并大規模產業化的關鍵因素，也是我國PEMFC從實驗室真正走向市場的關鍵環節。