【燃料电池汽车产业化发展及其政策研究】文献综述

燃料电池汽车产业化发展及其政策研究文献综述目录TOC\o"1-2"\h\u4910燃料电池汽车产业化发展及其政策研究 1133961目的及意义 156162国内外研究现状 156632.1国外燃料电池研究现状 125562.2国内研究方面 2263283总结 49692参考文献 41目的及意义随着环境污染日趋严重,不可再生资源面临枯竭,各行各业都在响应政府号召极力发展清洁新能源。汽车行业也不例外，在国家政策引导下目前我国是全球最大的纯电动汽车市场，但纯电动汽车充电时间长、续航里程短，不适合长距离运输。氢燃料动力电池汽车则具有功率密度高、续航里程长、加氢时间短等长处，其发展被寄予厚望。本文通过对氢燃料动力电池汽车产业发展相关理论、以及现有政策进行研究，剖析我国氢燃料电池汽车产业的发展现状存在的问题，提出产业发展的策略建议。2国内外研究现状2.1国外燃料电池研究现状国外对于氢燃料电池汽车的研究主要集中在技术研究和环保研究。氢燃料电池汽车对于环境保护与气候变化上的研究，Jacobson等人对美国目前工业用、家用的石油能源所产出的废料进行了统计汇总，并对其造成的相关效应进行了统计分析，他们认为氢燃料能源才是最有可能实现“环境友好”愿景的能源，结合美国的实际情况，利用风力制氢作为能量源提供，可以实现真正的环境保护，对气候的损害降到最低。氢能源的友好型我们已经充分了解，而在实践的过程中，仍然存在一些问题。日本学者Haneda等人对目前氢燃料电池的能源供给提出了疑问，就日本现在已有的81座运行中的加氢站进行了调查研究，调查结果为加氢站受制于技术、成本和时效等各类因素影响，进展相对缓慢，难以应对氢燃料电池汽车的快速发展。通过对24户住宅燃料电池热电联产系统的跟踪调查，发现其每年至少可以生产1040Nm3的氢气，这种量级的能源可以使得一辆普通的氢燃料电池汽车行驶至少8000km，能有效的缓解加氢站的不足。JungwooShin等人关注氢燃料电池汽车的潜在消费者对各类新能源的接受程度，通过市场调研构建了一个消费者满意度模型，包含了纯电动、氢燃料两类新能源汽车，其结果表明目前的环境下，消费者在新能源车型中仍旧更倾向于选择纯电力驱动汽车，这说明了氢燃料电池汽车产业整体还是面临着许多问题。YakupHames等人研究，氢燃料电池汽车中将燃料电池、蓄电池、超级电容氢燃料电池汽车的关键部件统一管控的控制系统及控制策略需要更多深入研究，而SimonT.Thompson等人在对氢燃料电池系统进行了整体分析，发现电极材料对于氢燃料电池汽车的生产成本乃至于普及都有着极大的影响，燃料电池的电极材料严重依赖高价且低储量的铂基催化物，因为铂在低pH的环境下与阴极的氧化还原反应较好，但这也限制了氢燃料电池汽车扩大生产的能力，需要找寻新的材料以用于解决现阶段氢燃料电池成本过高的问题，例如美国能源部主导研究的聚合物电解质膜可能可以在工业制造和成本管理上取得一定的平衡。另一个重要的问题则是氢气的存储，氢气的存储要求较高，例如将同样热值的氢气液化，需要的电能是压缩氢气的11倍以上。根据D.Mori等人的研究，在氢气的储藏中，通常使用的高压罐和低温液态罐都不太合适于需要面对复杂情况的移动车辆，未来的氢能源存储将会是制约氢能源利用的关键因素之一。2.2国内研究方面国内关于氢燃料汽车产业及政策方面研究比较多，主要集中在燃料电池技术研究，氢燃料汽车研究，以及产业研究和国家地方配套政策研究等方面。（1）燃料电池技术方面，张伟等（2020）详述了燃料电池的能量转换电化学过程，归纳了燃料电池汽车（FCV）的结构和工作原理，并指出燃料电池汽车具有效率高、续驶里程长、绿色环保、低噪声的优点。基于现有研究，提出了燃料电池汽车整车总体设计、动力系统参数匹配、电机的控制技术、整车通信网络技术、增湿系统、车载供氢系统等的具体实现方案，并指出我国燃料汽车行业目前存在的问题，并预测了今后燃料电池汽车产业化的发展方向。冯旭翀等（2021）指出在目前国内加氢基础设施非常紧缺的大背景下，移动加氢将成为燃料电池汽车开发过程中最重要的一种能源补给方式。主要围绕某款燃料电池汽车在吐鲁番夏季实验实施过程中，移动加氢的主要安全管理技术要点及应用情况进行介绍。最后对移动加氢技术的风险点进行了分析。（2）关于燃料电池汽车方面，陈雅丽等（2021）对燃料电池汽车的发展现状进行了分析，对比了国内外燃料电池汽车的最新研究，指出了纯蓄电池驱动的超微型汽车是未来的发展方向。郭婷（2021）对燃料电池汽车的续航里程测量方法进行了研究，测试了电-电混动燃料电池汽车能耗、氢气消耗量，并形成针对不同燃料电池汽车类型的续驶里程评价方法。通过测试与分析结果，提出增加燃料电池汽车续驶里程的建议和参考。夏玉珍等（2021）基于关键技术参数和市场份额分析，目前国际市场上商业化程度最高的四款燃料电池汽车，从储氢系统安全、供氢系统安全和碰撞系统安全三个方面综合评价四款燃料电池汽车的安全性能，最后提出了完善加氢环境，加快制定统一体系标准和加大宣传的建议。（3）关于燃料汽车产业和政策方面。吴小员（2021）等统计了2018—2021年上半年的地方政策文本197个；利用层次分析法(AHP)、德尔菲法以及内容分析法等方法，构建了由规划目标、财税政策、非财税政策、合作机制4个维度，以及车辆推广目标等13个二级指标和应用领域等39个三级指标组成的燃料电池汽车城市政策准备度评价指标体系，建立评价模型并进行政策准备度测度。结果表明，我国城市燃料电池汽车政策总体准备度水平还不高，以目标规划引领、非财税政策替代财税政策为支撑、跨地区合作协同的地方政策体系已初步形成。王佳（2019）分析了我国燃料电池汽车补贴政策的实施背景、主要内容和实施效果，并借鉴国外燃料电池汽车补贴政策经验，在分析我国燃料电池汽车补贴政策合规性的基础上，提出了积极应对国际质疑，加强对地方补贴政策的合规性监管和逐步改变现行补贴方式的措施建议。卢超等（2021）构建了由中央政府、氢能源产业链、氢燃料电池汽车整车厂商、基础设施部门和消费者组成的政策研究理论模型，运用系统动力学对氢燃料电池汽车的财政补贴政策优化问题进行仿真研究。研究发现：在现有政策补贴的情况下，不能实现2030年100万辆氢燃料电池汽车保有量的目标；加大对氢能源产业链的财政补贴能够有效提升产业化进程；为实现2030年的目标，需要进一步加大财政补贴力度，并向氢能源产业链倾斜。樊春燕等（2021）过梳理中国燃料电池汽车产业链相关企业情况、配套能力，总结出中国燃料电池汽车产业链特点，并结合与国外典型产品产业配套情况的比较，分析了目前中国燃料电池产业存在的问题，提出电堆核心部件及关键材料、储氢瓶核心部件及关键材料，是提升中国燃料电池汽车国家竞争力的重要产业环节，需重点加以科技研发及产业布局。马丽等（2021）概述了世界上主要的氢燃料电池汽车发展现状及战略布局，我国应积极探索技术创新的有效途径，强化研发领域的创新合作，进一步加速国内氢燃料电池汽车产业进程，共建绿色汽车生态体系。田争芳（2020）通过对氢燃料动力电池汽车产业发展相关理论、现有政策进行研究，剖析我国氢燃料电池汽车产业的发展现状及前景，她指出技术和产业发展政策是制约氢燃料汽车产业的主要因素，需要加快发展。3总结外国学者对氢燃料电池技术的研究较为详尽，从燃料电池对环境的影响、氢能源的原料生产、车载部件的结构等，在氢燃料电池的全流程上都有较为详细的研究。国内学者的研究比较丰富，集中在燃料电池技术、氢燃料汽车产业和政策方面的研究都比较多，从大部分的学者研究情况，可以看出目前我国燃料电池汽车产业还是面临着技术制约，政策支持，以及氢能源问题，加氢站等配套设施等问题。燃料电池汽车发展需要上下游产业链的共同协同，目前这方面我国还处于初始阶段，相关的产业链还未形成，政策方面的支持还在逐步推进中，产业发展成熟还需要一定时间。本文将在前面学者研究的基础上，对于产业发展和政策支持方面提出自己的建议和思考。参考文献[1]JacobsonMZ,ColellaWG,GoldenDM.Cleaningtheairandimprovinghealthwithhydrogenfuel-cellvehicles[J].Science,2005,308(5730):1901-1905.[2]HanedaT,OnoY,IkegamiT,etal.Technologicalassessmentofresidentialfuelcellsusinghydrogensupplysystemsforfuelcellvehicles[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2017,42(42):26377-26388.[3]ShinJ,HwangWS,ChoiH.Canhydrogenfuelvehiclesbeasustainablealternativeonvehiclemarket?:Comparisonofelectricandhydrogenfuelcellvehicles[J].TechnologicalForecastingandSocialChange,2019,143:239-248.[4]HamesY,KayaK,BaltaciogluE,etal.Analysisofthecontrolstrategiesforfuelsavinginthehydrogenfuelcellvehicles[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2018,43(23):10810-10821.[5]ThompsonST,PapageorgopoulosD.Platinumgroupmetal-freecatalystsboostcostcompetitivenessoffuelcellvehicles[J].NatureCatalysis,2019,2(7):558-561.[6]MoriD,HiroseK.Recentchallengesofhydrogenstoragetechnologiesforfuelcellvehicles[J].Internationaljournalofhydrogenenergy,2009,34(10):4569-4574.[7]张伟,向洪坤.燃料电池汽车基本技术及发展综述[J].智慧电力,2020,48(4):36-41,96.DOI:10.3969/j.issn.1673-7598.2020.04.006.[8]冯旭翀,符兴锋,杨焕璋,等.燃料电池汽车移动加氢技术的应用[J].化工设计通讯,2021,47(9):157-158.DOI:10.3969/j.issn.1003-6490.2021.09.076.[9]郭婷.燃料电池汽车续驶里程测量方法的研究[J].电源技术,2021,45(7):848-850,931.DOI:10.3969/j.issn.1002-087X.2021.07.005.[10]陈雅丽,苏华莺.燃料电池汽车研究现状及发展[J].内燃机与配件,2021(3):170-171.DOI:10.3969/j.issn.1674-957X.2021.03.079.[11]夏玉珍,胡祎玮,王杰董,等.燃料电池汽车安全系统分析[J].电池工业,2021,25(1):26-32,37.DOI:10.3969/j.issn.1008-7923.2021.01.006.[12]王佳.我国燃料电池汽车补贴政策合规性研究[J].汽车实用技术,2019(13):15-16,24.DOI:10.16638/ki.1671-7988.2019.13.005.[13]卢超,慕函岐,孙华平.我国氢燃