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短期难言优势，但氢燃料电池汽车仍将驶往真正的“未来之路”
在刚刚结束的北京奥运会上，无论在奥运中心区附近，还是在马拉松比赛现场，细心的人们会发现几辆外形上并不起眼的上海大众“帕萨特领驭”轿车；只有喷涂在车身侧面的“FUEL CELL燃料电池轿车”标志，在不经意之中泄露出其秘密。
与传统的由汽油发动机带动的轿车不同，驱动这些车辆的是氢燃料电池。在这个全新的动力系统中，借助催化剂铂（Pt），氢原子中的两个电子被电离形成电流，并通过电机为汽车提供驱动力；同时失去电子的氢质子则穿过质子交换膜，与来自空气的氧原子结合为水。
替代了传统油箱的氢罐，可储存3公斤压缩氢气。按照每百公里消耗1公斤计，领驭依靠这套动力系统一次即可行驶300公里。虽然这一里程仍低于传统轿车的500多公里，但其运行速度已达到每小时140公里以上，完全可以满足奥运会的需要。
本届奥运会上，共有20辆这样的轿车投入运行。据《财经》记者了解，这也是中国氢燃料电池轿车首次从实验阶段迈进商业化示范运行的大门。
进军氢动力
实际上，这并不是燃料电池汽车与北京乃至中国的第一次“亲密接触”。
早在两年多前，2006年6月，三辆单价为180万美元的奔驰Citaro氢燃料电池公共汽车已驶上北京街头。这一由联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）和科技部共同支持的中国燃料电池公共汽车商业化示范项目，使中国成为最先开展燃料电池公共汽车示范运行的国家之一。
用氢来代替传统的汽油，可解能源供应之困。此外，氢燃料电池产生的惟一产物只有水，更可免除温室气体排放的担忧。从理论上讲，氢燃料电池汽车无疑是今后汽车动力的最完美选择。
燃料电池虽已经问世170年，但真正在商业上获得应用，则开始于半个世纪之前美国宇航局（NASA）的空间项目。此后，尤其是上世纪70年代后，随着石油危机的影响，人们逐渐开始考虑将其作为汽车动力加以应用。
其中的先驱，无疑就是被誉为“燃料电池之父”的加拿大科学家杰佛里巴拉德（Geoffrey Ballard）。早在1979年，他就创建了巴拉德动力系统公司（Ballard Power Systems），以推动氢燃料电池在运输等行业的应用。
到了上世纪90年代，该公司已经开始与全球汽车巨头之一的梅赛德斯－奔驰公司在氢燃料电池领域合作。除了公交汽车，该公司目前也已经小批量生产了60余辆A级氢燃料电池汽车F-Cell。
不只是奔驰，近年来，几乎所有汽车巨头都已投入到这场竞赛之中。
日本本田汽车生产的FCX Clarity，作为第一辆美国政府认可达到碰撞测试标准的燃料电池车，已开始通过租赁方式开拓市场。美国通用汽车旗下的雪佛兰Equinox氢燃料电池车型，也正在美国进行“车行道”计划的示范运行。
此外，福特汽车的08款Fusion轿车，则创造了每小时325.535公里的氢燃料电池车时速记录。日本丰田汽车的FCHV-adv型氢燃料电池混合动力车，也依靠一罐氢气创造了830公里的路程记录。就连刚刚进入国际巨头行列的韩国现代汽车，也在美国等国家启动了燃料电池驱动的途胜（Tucson）多功能运动轿车（SUV）的巡展。
不仅是北京奥运会，今年7月在北海道召开的八国集团首脑峰会（G8）期间，燃料电池汽车也大出风头。丰田为峰会准备了78辆混合动力和氢燃料电池车，本田的FCX Clarity还被授予“G8领袖座驾”称号。
在巴拉德勾画的未来图景中，总有一天，清洁的燃料电池汽车将成为公路上的“主角”。遗憾的是，直到今年8月2日，75岁的他在温哥华去世时，这一梦想仍未成为现实。
成本桎梏
阻碍氢燃料电池车真正上路的最大路障，非天价成本莫属。催化剂是燃料电池的重要组件，目前仍多采用纳米级的铂制作；由于铂在地球上非常稀缺，因此其价格也十分高昂。
对于中国企业而言，这种挑战是双重的。虽然燃料电池汽车的很多材料都已实现了国产化，但中国最大的燃料电池生产企业——上海神力科技的新闻发言人金磊告诉《财经》记者，从性价比和稳定性角度考虑，包括催化剂、质子交换膜在内的很多关键材料，仍然要依赖进口。
更重要的是，目前燃料电池很多关键组件、部件的生产，都还停留在实验室阶段，其成本与已大规模工业化生产的传统汽车相比，自然是一个天文数字。
据《财经》记者了解，目前中国一套轿车燃料电池动力系统的价格，大概在100万元人民币；而一套与公共汽车配套的燃料电池系统，则高达300万元。
实际上，动力系统还仅仅是天价成本的一个组成部分，要让这种汽车真正上路，需要投资的还很多，比如加氢站的建设等。
到底是应该先有氢燃料电池车还是先有加氢站，中国“973”高技术计划氢能基础研究项目首席科学家、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强对《财经》记者表示，这实际上是一个“鸡与蛋”的古老命题。
对于目前的能源公司而言，石油生意仍能保持很好的盈利，并不急于投资氢这样的新能源。
而另一方面，由于现有的传统汽车制造技术已经基本成熟，一旦加氢站不能建设起来，就没人会愿意冒“趴窝”的风险去买氢燃料电池车。
目前，美国、日本、德国、荷兰、西班牙等不少国家，都已经建成或者正在建设加氢站，但整体数量仍非常有限，远不足以支持整个传统汽车向氢燃料电池时代的转型。
今年7月，美国国家研究理事会（NRC）发布的一份题为《向替代运输技术的过渡——聚焦氢》的报告中就指出，到2035年，美国需要累积为氢基础设施投资将近1390亿美元，到2050年这一数字则将增长为4150亿美元。
而在中国，基础就更为薄弱。仅在北京中关村永丰高新技术开发区和上海安亭建有两家加氢站。这两个加氢站分别由清华大学和同济大学开发和运营，除了在示范运行期间向氢燃料电池车提供加氢服务，其余时间仅为清华和同济大学在这一领域的研发服务。
同济大学汽车学院院长，“863”节能与新能源汽车项目总体专家组成员余卓平教授在接受《财经》记者采访时就提出设想：假如中国能在某个城市建几十个加氢站，实现在这个城市里燃料电池车自如的加氢运行，就可以有几万辆车投产，成本将会降低，很快氢燃料电池车的优势就会显现出来。
“随着技术的发展，中国也总要有人来破这个局。”余卓平说。
争议中前行
伴随氢燃料电池车的发展，氢的来源也成为争议的焦点。
现在国内加氢站的氢，主要是由天然气、煤等化石能源制成。在批评者看来，不能摆脱化石燃料的氢燃料电池车，当然不能标榜自己的清洁性。
不过，清华大学毛宗强教授在接受《财经》记者采访时表示，氢的将来必将摆脱化石能源，正因为此，才考虑将氢作为未来的能源方式。
电解水制氢是出现在中学化学教科书中的实验过程，同样适用于产业化运用。毛宗强对《财经》记者强调，用水电制氢、核电制氢、太阳能发电制氢，甚至直接的光电解制氢和核反应堆废热制氢，这些方法尽管现在成本仍较高，但未来氢能的出路正是与可再生能源结合。
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室副主任、汽车系教授陈全世接受《财经》记者采访时也解释说，把用电低谷时段多余的电利用起来制氢，并不会增大电网的压力。毕竟，与电相比，氢最大的优势在于方便储存和运输。
同时，随着技术的进步，高成本的门槛也在逐步降低。比如，采用非贵金属材料作为催化剂的设想或许将变为现实。
日前出版的美国《科学》杂志上，澳大利亚莫纳什大学（Monash University）电镀材料科学中心的科学家就宣布，成功地用一种聚合物（PEDOT）替代了铂催化剂。科学家用涂有PEDOT涂层的多孔材料作为电极，在实验运转了1500小时后，其催化效率达到了与铂催化剂同样的性能。
“当然，这一成功还只是在初级的实验室阶段。”虽然文章的作者詹森博士（Winther Jensen）在接受《财经》记者采访时承认，这一技术要真正应用到燃料电池汽车上，可能还需要五年左右的时间。但随着寻找替代品的探索继续以及产能的不断提升，其成本的下降或许仅仅是个时间问题。
尽管氢燃料电池车能够解决未来能源和环境的多重问题，但普遍的共识是，这一新动力车型距离商业化生产还有相当的距离。美国国家研究理事会在上述报告中就预测，氢燃料电池车数量的显著增长，至少要到2015年。
据《财经》记者了解，2015年到2020年，也是行业内基本达成共识的氢燃料电池车实现量产的时间。
而在氢燃料电池车还没有形成优势的过渡时期内，汽车行业或许仍将会呈现出一个多元的动力系统时代。其中最为典型的，就是混合动力（油-电）技术，因为技术上的跨度较小，如进行批量生产后其成本可以有效地控制。
当然，这种技术的节能，也有着很大的局限性。余卓平就对《财经》记者解释说，只有面对走走停停的城市路况，混合动力车的节能优势才能得以体现；而对于一直在行驶速度、发动机转速均比较合适的工况下运行的汽车，混合动力系统就难以发挥效用。
因此，对于中国而言，如何在产业化无法突飞猛进的前提下，保持住中国在燃料电池汽车方面的竞争力，从而为“氢经济时代”的到来真正做好准备，无论对于政府还是企业而言，都将是一个宏大的命题。
毕竟，在很多业内人士看来，在现任科技部部长万钢的推动之下，中国一直在将以氢燃料电池为代表的新能源汽车，作为中国迈入汽车核心技术先进的突破口。
尽快推动燃料电池汽车在中国的示范运行，无疑有着极为重要的意义。在清华大学汽车系教授陈全世看来，发现问题再寻求解决，正是示范运行的意义所在。
比如，同在奥运期间开始的氢燃料电池公共汽车在北京的示范运行中，就出现了散热不足、雨水渗漏等问题。除了高温散热问题，现在国产的氢燃料电池车的耐低温工作能力往往只有零下5摄氏度到零下10摄氏度，氢燃料电池车也注定将面临北京严冬的考验。
中国科技部发展计划司副司长秦勇在接受《财经》记者采访时也强调，在北京奥运会结束之后，中国仍将积极推进新能源汽车产业化步伐，其中就包括燃料电池汽车；同时，也会推动中央和地方制定相关的优惠和激励措施。■
在刚刚结束的北京奥运会上，无论在奥运中心区附近，还是在马拉松比赛现场，细心的人们会发现几辆外形上并不起眼的上海大众“帕萨特领驭”轿车；只有喷涂在车身侧面的“FUEL CELL燃料电池轿车”标志，在不经意之中泄露出其秘密。
与传统的由汽油发动机带动的轿车不同，驱动这些车辆的是氢燃料电池。在这个全新的动力系统中，借助催化剂铂（Pt），氢原子中的两个电子被电离形成电流，并通过电机为汽车提供驱动力；同时失去电子的氢质子则穿过质子交换膜，与来自空气的氧原子结合为水。
替代了传统油箱的氢罐，可储存3公斤压缩氢气。按照每百公里消耗1公斤计，领驭依靠这套动力系统一次即可行驶300公里。虽然这一里程仍低于传统轿车的500多公里，但其运行速度已达到每小时140公里以上，完全可以满足奥运会的需要。
本届奥运会上，共有20辆这样的轿车投入运行。据《财经》记者了解，这也是中国氢燃料电池轿车首次从实验阶段迈进商业化示范运行的大门。
进军氢动力
实际上，这并不是燃料电池汽车与北京乃至中国的第一次“亲密接触”。
早在两年多前，2006年6月，三辆单价为180万美元的奔驰Citaro氢燃料电池公共汽车已驶上北京街头。这一由联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）和科技部共同支持的中国燃料电池公共汽车商业化示范项目，使中国成为最先开展燃料电池公共汽车示范运行的国家之一。
用氢来代替传统的汽油，可解能源供应之困。此外，氢燃料电池产生的惟一产物只有水，更可免除温室气体排放的担忧。从理论上讲，氢燃料电池汽车无疑是今后汽车动力的最完美选择。
燃料电池虽已经问世170年，但真正在商业上获得应用，则开始于半个世纪之前美国宇航局（NASA）的空间项目。此后，尤其是上世纪70年代后，随着石油危机的影响，人们逐渐开始考虑将其作为汽车动力加以应用。
其中的先驱，无疑就是被誉为“燃料电池之父”的加拿大科学家杰佛里巴拉德（Geoffrey Ballard）。早在1979年，他就创建了巴拉德动力系统公司（Ballard Power Systems），以推动氢燃料电池在运输等行业的应用。
到了上世纪90年代，该公司已经开始与全球汽车巨头之一的梅赛德斯－奔驰公司在氢燃料电池领域合作。除了公交汽车，该公司目前也已经小批量生产了60余辆A级氢燃料电池汽车F-Cell。
不只是奔驰，近年来，几乎所有汽车巨头都已投入到这场竞赛之中。
日本本田汽车生产的FCX Clarity，作为第一辆美国政府认可达到碰撞测试标准的燃料电池车，已开始通过租赁方式开拓市场。美国通用汽车旗下的雪佛兰Equinox氢燃料电池车型，也正在美国进行“车行道”计划的示范运行。
此外，福特汽车的08款Fusion轿车，则创造了每小时325.535公里的氢燃料电池车时速记录。日本丰田汽车的FCHV-adv型氢燃料电池混合动力车，也依靠一罐氢气创造了830公里的路程记录。就连刚刚进入国际巨头行列的韩国现代汽车，也在美国等国家启动了燃料电池驱动的途胜（Tucson）多功能运动轿车（SUV）的巡展。
不仅是北京奥运会，今年7月在北海道召开的八国集团首脑峰会（G8）期间，燃料电池汽车也大出风头。丰田为峰会准备了78辆混合动力和氢燃料电池车，本田的FCX Clarity还被授予“G8领袖座驾”称号。
在巴拉德勾画的未来图景中，总有一天，清洁的燃料电池汽车将成为公路上的“主角”。遗憾的是，直到今年8月2日，75岁的他在温哥华去世时，这一梦想仍未成为现实。
成本桎梏
阻碍氢燃料电池车真正上路的最大路障，非天价成本莫属。催化剂是燃料电池的重要组件，目前仍多采用纳米级的铂制作；由于铂在地球上非常稀缺，因此其价格也十分高昂。
对于中国企业而言，这种挑战是双重的。虽然燃料电池汽车的很多材料都已实现了国产化，但中国最大的燃料电池生产企业——上海神力科技的新闻发言人金磊告诉《财经》记者，从性价比和稳定性角度考虑，包括催化剂、质子交换膜在内的很多关键材料，仍然要依赖进口。
更重要的是，目前燃料电池很多关键组件、部件的生产，都还停留在实验室阶段，其成本与已大规模工业化生产的传统汽车相比，自然是一个天文数字。
据《财经》记者了解，目前中国一套轿车燃料电池动力系统的价格，大概在100万元人民币；而一套与公共汽车配套的燃料电池系统，则高达300万元。
实际上，动力系统还仅仅是天价成本的一个组成部分，要让这种汽车真正上路，需要投资的还很多，比如加氢站的建设等。
到底是应该先有氢燃料电池车还是先有加氢站，中国“973”高技术计划氢能基础研究项目首席科学家、清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强对《财经》记者表示，这实际上是一个“鸡与蛋”的古老命题。
对于目前的能源公司而言，石油生意仍能保持很好的盈利，并不急于投资氢这样的新能源。
而另一方面，由于现有的传统汽车制造技术已经基本成熟，一旦加氢站不能建设起来，就没人会愿意冒“趴窝”的风险去买氢燃料电池车。
目前，美国、日本、德国、荷兰、西班牙等不少国家，都已经建成或者正在建设加氢站，但整体数量仍非常有限，远不足以支持整个传统汽车向氢燃料电池时代的转型。
今年7月，美国国家研究理事会（NRC）发布的一份题为《向替代运输技术的过渡——聚焦氢》的报告中就指出，到2035年，美国需要累积为氢基础设施投资将近1390亿美元，到2050年这一数字则将增长为4150亿美元。
而在中国，基础就更为薄弱。仅在北京中关村永丰高新技术开发区和上海安亭建有两家加氢站。这两个加氢站分别由清华大学和同济大学开发和运营，除了在示范运行期间向氢燃料电池车提供加氢服务，其余时间仅为清华和同济大学在这一领域的研发服务。
同济大学汽车学院院长，“863”节能与新能源汽车项目总体专家组成员余卓平教授在接受《财经》记者采访时就提出设想：假如中国能在某个城市建几十个加氢站，实现在这个城市里燃料电池车自如的加氢运行，就可以有几万辆车投产，成本将会降低，很快氢燃料电池车的优势就会显现出来。
“随着技术的发展，中国也总要有人来破这个局。”余卓平说。
争议中前行
伴随氢燃料电池车的发展，氢的来源也成为争议的焦点。
现在国内加氢站的氢，主要是由天然气、煤等化石能源制成。在批评者看来，不能摆脱化石燃料的氢燃料电池车，当然不能标榜自己的清洁性。
不过，清华大学毛宗强教授在接受《财经》记者采访时表示，氢的将来必将摆脱化石能源，正因为此，才考虑将氢作为未来的能源方式。
电解水制氢是出现在中学化学教科书中的实验过程，同样适用于产业化运用。毛宗强对《财经》记者强调，用水电制氢、核电制氢、太阳能发电制氢，甚至直接的光电解制氢和核反应堆废热制氢，这些方法尽管现在成本仍较高，但未来氢能的出路正是与可再生能源结合。
清华大学汽车安全与节能国家重点实验室副主任、汽车系教授陈全世接受《财经》记者采访时也解释说，把用电低谷时段多余的电利用起来制氢，并不会增大电网的压力。毕竟，与电相比，氢最大的优势在于方便储存和运输。
同时，随着技术的进步，高成本的门槛也在逐步降低。比如，采用非贵金属材料作为催化剂的设想或许将变为现实。
日前出版的美国《科学》杂志上，澳大利亚莫纳什大学（Monash University）电镀材料科学中心的科学家就宣布，成功地用一种聚合物（PEDOT）替代了铂催化剂。科学家用涂有PEDOT涂层的多孔材料作为电极，在实验运转了1500小时后，其催化效率达到了与铂催化剂同样的性能。
“当然，这一成功还只是在初级的实验室阶段。”虽然文章的作者詹森博士（Winther Jensen）在接受《财经》记者采访时承认，这一技术要真正应用到燃料电池汽车上，可能还需要五年左右的时间。但随着寻找替代品的探索继续以及产能的不断提升，其成本的下降或许仅仅是个时间问题。
尽管氢燃料电池车能够解决未来能源和环境的多重问题，但普遍的共识是，这一新动力车型距离商业化生产还有相当的距离。美国国家研究理事会在上述报告中就预测，氢燃料电池车数量的显著增长，至少要到2015年。
据《财经》记者了解，2015年到2020年，也是行业内基本达成共识的氢燃料电池车实现量产的时间。
而在氢燃料电池车还没有形成优势的过渡时期内，汽车行业或许仍将会呈现出一个多元的动力系统时代。其中最为典型的，就是混合动力（油-电）技术，因为技术上的跨度较小，如进行批量生产后其成本可以有效地控制。
当然，这种技术的节能，也有着很大的局限性。余卓平就对《财经》记者解释说，只有面对走走停停的城市路况，混合动力车的节能优势才能得以体现；而对于一直在行驶速度、发动机转速均比较合适的工况下运行的汽车，混合动力系统就难以发挥效用。
因此，对于中国而言，如何在产业化无法突飞猛进的前提下，保持住中国在燃料电池汽车方面的竞争力，从而为“氢经济时代”的到来真正做好准备，无论对于政府还是企业而言，都将是一个宏大的命题。
毕竟，在很多业内人士看来，在现任科技部部长万钢的推动之下，中国一直在将以氢燃料电池为代表的新能源汽车，作为中国迈入汽车核心技术先进的突破口。
尽快推动燃料电池汽车在中国的示范运行，无疑有着极为重要的意义。在清华大学汽车系教授陈全世看来，发现问题再寻求解决，正是示范运行的意义所在。
比如，同在奥运期间开始的氢燃料电池公共汽车在北京的示范运行中，就出现了散热不足、雨水渗漏等问题。除了高温散热问题，现在国产的氢燃料电池车的耐低温工作能力往往只有零下5摄氏度到零下10摄氏度，氢燃料电池车也注定将面临北京严冬的考验。
中国科技部发展计划司副司长秦勇在接受《财经》记者采访时也强调，在北京奥运会结束之后，中国仍将积极推进新能源汽车产业化步伐，其中就包括燃料电池汽车；同时，也会推动中央和地方制定相关的优惠和激励措施。■