隨著汽車世界加速向下一代排放法規(guī)和燃料經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)的發(fā)展，正在被淘汰的內(nèi)燃機(jī)（ICE）相關(guān)的傳統(tǒng)動(dòng)力技術(shù)。

雖然仍存在著巨大的挑戰(zhàn)，但燃料電池汽車已準(zhǔn)備好在替代推進(jìn)市場中占據(jù)更大的份額。

隨著電動(dòng)汽車（EV），混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）的替代燃料汽車技術(shù)獲得動(dòng)力，傳統(tǒng)的汽車行業(yè)正在改變。

雖然，新能源技術(shù)的普及和推廣取得了快速的增長和巨大的進(jìn)步，相對于ICE的性能也在不斷提高，但是一匹黑馬 - 燃料電池汽車 - 悄然從眾多新型汽車技術(shù)中脫穎而出。燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）已經(jīng)經(jīng)歷了幾個(gè)階段，證明了它們的效率，安全性和可靠性，但由于其他電動(dòng)技術(shù)，特別是電池電動(dòng)汽車（BEV）繼續(xù)壟斷市場，因此在很大程度上燃料電池被人們忽視了。

相比之下，燃料電池技術(shù)因商業(yè)化之前面臨的挑戰(zhàn)而受到廣泛批評。這些包括奇缺的氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，高制造和維護(hù)成本，以及性價(jià)比很難與EV媲美。在實(shí)踐中，燃料電池堆連接到電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)連接到車輪。燃料電池堆給電池充電，直接向電動(dòng)機(jī)提供電力，然后電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。燃料電池產(chǎn)生的多余電量可以給電池充電，在上坡或硬加速期間電池可以配合燃料電池，提供需要的多余電力。

雖然FCEV技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但業(yè)界是否已準(zhǔn)備好了大批量生產(chǎn)和銷售？答案是響亮和肯定的“是”，因?yàn)槠囀袌鲆炎龊脺?zhǔn)備并準(zhǔn)備在其投資組合中采用新的能源汽車細(xì)分市場; 然而，期待一個(gè)緩慢而穩(wěn)定的開始。

日本為新時(shí)代技術(shù)鋪平了道路
日本一直處于采用替代燃料技術(shù)的前沿，并且確實(shí)是個(gè)采用HEV技術(shù)的汽車市場。日本政府和當(dāng)?shù)氐脑荚O(shè)備制造商已經(jīng)推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的使用，不僅在日本，而且在范圍內(nèi)。與此同時(shí)，日本政府鼓勵(lì)將氫燃料技術(shù)用于大規(guī)模部署和運(yùn)輸應(yīng)用。支持這樣的意圖，它已投資3.78億美元用于開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施并提供購買激勵(lì)措施。每個(gè)加氫站將花費(fèi)大約100萬美元，日本政府的補(bǔ)貼將提供到2020年。

根據(jù)近Frost＆Sullivan FCEV的研究，日本將利用的原始設(shè)備制造商本田和豐田以及韓國現(xiàn)代的專業(yè)知識(shí)來推動(dòng)其在燃料電池系統(tǒng)市場的。對氫燃料加油站的更高投資和資金將導(dǎo)致日本和美國 - 特別是加利福尼亞州 - 成為燃料電池汽車的主要推廣地區(qū)。因?yàn)橹挥羞@些地方才有加氫站。

到2030年，F(xiàn)CEV的市場估計(jì)將達(dá)到約583,360輛，日本和韓國等亞太（APAC）國家占據(jù)主導(dǎo)地位，分別為218,651和80,440輛。預(yù)計(jì)到2030年，歐洲和北美的FCEV市場將分別達(dá)到117,000輛和118,847輛。

按地區(qū)劃分的燃料電池汽車市場規(guī)模
FCEV在新興市場的采用將受到強(qiáng)有力的激勵(lì)和政府政策的推動(dòng)，這些政策不僅會(huì)提高消費(fèi)者的接受度，還會(huì)推動(dòng)那些尋求建立加氫站網(wǎng)絡(luò)的公司的私人投資。為了與這一趨勢保持一致，預(yù)計(jì)未來五年市場將由的原始設(shè)備制造商推出大約20款燃料電池汽車。預(yù)計(jì)具有先發(fā)優(yōu)勢的亞洲原始設(shè)備制造商將主導(dǎo)市場。例如，到2030年，豐田FCEV的車輛銷量預(yù)計(jì)為165,000輛，而現(xiàn)代FCEV則為148,000輛。

關(guān)于原始設(shè)備制造商推出FCEV型號的時(shí)間
本田和豐田在燃料電池技術(shù)開發(fā)方面處于行業(yè)地位。豐田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高的功率輸出，同時(shí)大大降低了系統(tǒng)的價(jià)格和尺寸，相對于以前的FCEV產(chǎn)品，而本田開創(chuàng)了強(qiáng)大而緊湊的系統(tǒng)，使用電動(dòng)“渦輪”空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)增強(qiáng)的氫氣混合物，產(chǎn)生所需的電力用于推進(jìn)。

Frost＆Sullivan認(rèn)為，對于FCEV的推動(dòng)可能會(huì)在2020年后開始，屆時(shí)BEV的補(bǔ)貼將逐步取消。隨著基本成本的降低和基礎(chǔ)設(shè)施的到位，預(yù)計(jì)2025年后的增長將呈指數(shù)增長。預(yù)計(jì)現(xiàn)代起亞和本田集團(tuán)將擁有的燃料電池汽車，因?yàn)樗鼈冊诩永Ｄ醽喼葑鳛樽赓U選擇提供。如上所述，原始設(shè)備制造商正在準(zhǔn)備在推出多款燃料電池汽車，正在進(jìn)行大量投資以使汽車上的燃料電池堆商業(yè)化。在政府的激勵(lì)下，美國能源部計(jì)劃到2030年在路上擁有約50萬輛燃料電池汽車。

東京奧運(yùn)會(huì)，日本政府正在努力推動(dòng)FCEV及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，到2020年將訂購6000輛燃料電池汽車(FCEV)和160個(gè)加氫站。

氫能基礎(chǔ)設(shè)施和積極的政府政策無疑為原始設(shè)備制造商推出FCEV模型鋪平了道路。

系統(tǒng)中是否存在扭結(jié)？

在汽車大眾市場以與電動(dòng)汽車相同的速度采用燃料電池汽車之前，原始設(shè)備制造商需要克服某些重大挑戰(zhàn)。這些包括基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，*氫燃料的生產(chǎn)和燃料電池電堆的成本。

據(jù)Frost＆Sullivan稱，加州能源委員會(huì)和歐洲燃料開發(fā)計(jì)劃（HyFIVE）已承諾為H2網(wǎng)絡(luò)提供資金;上述餅圖顯示，燃料電池技術(shù)資金雄厚 - 美國投資2100萬美元，歐盟投資1700萬美元 - 私營公司與OEM公司在投資方面也有大量合作。

實(shí)施可變氫壓噴嘴燃料站的成本約為75萬美元至100萬美元，這是氫基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建的主要問題和致命點(diǎn)。模塊化方法的創(chuàng)建將成為美國氫燃料站的關(guān)鍵技術(shù)趨勢，因?yàn)檫@將使它們能夠滿足350-700巴的可變壓力的商用和乘用車的需求。

殼牌，里卡多，燃料電池和氫能協(xié)會(huì)，Seven-Eleven日本有限公司，HyFIVE，林德，加利福尼亞燃料電池合作伙伴，巴拉德和英國H2 Mobility等公司和其他行業(yè)實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)已與OEM合作分享他們在制氫，燃料站網(wǎng)絡(luò)部署和投資方面的專業(yè)知識(shí)。燃料電池堆的共同開發(fā)和燃料電池系統(tǒng)的優(yōu)化對商業(yè)化至關(guān)重要。

目前，功率密度和價(jià)格是汽車制造商競標(biāo)燃料電池乘用車市場現(xiàn)實(shí)的重點(diǎn)領(lǐng)域。 FCEV在不同速度下具有約3,500小時(shí)的耐久性，而公共汽車已超過2016年18,000小時(shí)的目標(biāo)，達(dá)到約23,000小時(shí)的耐久性。

美國能源部的目標(biāo)是將80千瓦的燃料電池堆系統(tǒng)的每千瓦價(jià)格降至30美元至40美元之間。隨著燃料電池堆價(jià)格的降低，使用質(zhì)子交換膜（PEM）電解方法也在努力將氫生產(chǎn)成本降低至低于2美元/ kg。現(xiàn)代和豐田采用PEM堆疊電池技術(shù)，降低了單位間接成本，據(jù)報(bào)道，2015年成本約為50,000美元。隨著產(chǎn)量的增加，成本將隨技術(shù)進(jìn)步和制造過程而下降。

即將到來的投資 - 抓住影響力

未來十年，將投資約100億美元，由一群私人投資公司與寶馬，戴姆勒和豐田共同開發(fā)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

加州政府已批準(zhǔn)每年在氫氣站部署方面的支出2000萬美元，因?yàn)樗綘I公司到2017年底的投資額接近2160萬美元。通用汽車和本田等原始設(shè)備制造商正在通過合作共同開發(fā)加速推進(jìn)燃料電池技術(shù)和在美國密歇根州建立制造工廠。這兩家公司正在合資企業(yè)進(jìn)行總額為8500萬美元的50/50投資，并計(jì)劃在2020年開始大規(guī)模生產(chǎn)，利用其集成開發(fā)團(tuán)隊(duì)和共享氫燃料電池知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為燃料電池和氫存儲(chǔ)系統(tǒng)創(chuàng)造更實(shí)惠的商業(yè)解決方案。

這種合作伙伴關(guān)系和投資為FCEV通過現(xiàn)代和本田提供的租賃選擇以及通過豐田直接銷售和支持進(jìn)入市場創(chuàng)造了一個(gè)新平臺(tái)3

燃料電池與電池電動(dòng)
無可否認(rèn)，目前，BEV在新能源領(lǐng)域的競爭發(fā)展中于FCEV。在某種程度上，這是因?yàn)椋捎谑袌錾现挥腥NFCEV型號，消費(fèi)者對燃料電池技術(shù)優(yōu)勢的認(rèn)識(shí)有限。開發(fā)人員正在試圖通過證明燃料電池的超長續(xù)航里程，足夠短的加注燃料時(shí)間，的性能和安全保障解決消費(fèi)者的擔(dān)憂。

預(yù)計(jì)到2030年，將有大約200萬輛燃料電池汽車上路。日本和韓國將在推動(dòng)燃料電池汽車技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，因?yàn)樨S田汽車和現(xiàn)代起亞公司將成為燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)zhe。從2020年起，逐步取消BEV激勵(lì)措施，與政府對亞洲國家（包括中國，日本和韓國）的FCEV補(bǔ)貼相對應(yīng)，將為私營部門投資打開大門，預(yù)示著燃料電池汽車新時(shí)代的開始技術(shù)。