隨著石油資源的不斷消耗，傳統燃油汽車在未來將被新能源汽車取代已成定局。燃料電池車作為新能源汽車發展的終極目標，當前已進入市場導入期。
從國際上來看，商業化進程正在加快，到2020年，我們可以看到氫燃料電池汽車會成為一個重要的組成部分。目前，豐田、本田、現代、寶馬、奔馳、奧迪等國際車企都在緊鑼密鼓的研發燃料電池車。其中，豐田 Mirai、本田 Clarity、現代 ix35 FC3款車型已進入市場銷售。
從國內來看，燃料電池車在技術上與日韓等國家仍有差距，從目前的技術發展水平及應用場景來看，造就了國內燃料電池商用車先行的局面。
本文盤點了國內外有代表性的車企在燃料電池汽車上的研發成果。可以看到，雖然目前燃料電池汽車尚處產業化前期，但隨著燃料電池技術的成熟以及加氫站數量的增多，預計未來幾年燃料電池車數量將逐年大幅提升。
國際篇：主流車企搶跑
豐田Mirai
“Mirai”是豐田首款量產的氫燃料電池車。如其名，Mirai被豐田汽車視為“未來之車”，於2014年12月在日本開始銷售，隨後從2015年秋季開始將銷售範圍擴大至美國和歐洲。
動力方面，位於傳統汽油車發動機位置的是一臺電機，電機通過燃料電池堆生成的電力和來自驅動電池的電力進行驅動，可以實現113 kW最大功率，335 Nm最大扭矩的動力輸出，上方還有個PCU（動力控制裝置）用來保證所有行駛工況下都能合理地控制燃料電池堆的輸出功率和驅動電池充放電。該車的最高車速可以達到175 km/h。
位於前排座椅下方的燃料電池是整個車輛的電力來源，其體積功率密度達到3.1 kW/L，最大功率達到114 kW。在新一代燃料電池系統中，發出的電能還需要經過FC升壓變頻器的升壓才能供給電機使用，最終可將FC電池堆的電壓升至650 V。
據可靠消息稱，該款車一次充氣最大續駛里程可以達到500 km，僅需要5 min就可以將車內的氫氣罐注滿。
為了在二十一世紀20年代實現氫燃料電池車的真正大規模普及，豐田計劃在2020年前後將Mirai、氫燃料電池大巴等氫燃料電池車的銷量擴大至每年3萬輛以上。
本田clarity
本田旗下的氫燃料電池車Clarity於2015東京車展首發，事實上在氫燃料電池車這件事情上，本田花了很多心血，他們對於Fuel Cell的研究最早可以追溯到1999年。
為了將燃料電池傳動系集成在發動機艙，本田將整個系統的體積縮小了33%之多，其體積功率密度卻增長了60％，且這個佈局方式的抗衝擊能力較上一代FCX大大增強。電池被佈置在了下方，同樣使用了抗衝擊的電池結構，氫儲存罐則保留在了後方，使用了一大一小2個儲氫罐，加滿需要3 min左右。其所搭載的電機最大功率為130 kW，燃料電池的功率為103 kW。JC08工況測試下的續駛里程可以達到750 km。
乘客座椅下面和後面的一對氫氣罐在70 MPa壓力下儲存了141 L約5.5 kg的氫氣，是以前FCX的2倍之多。儘管每個部件的容積已經儘可能縮小以節省空間，但Clarity儲存燃料量依舊增加了39％。儲氫罐的工作壓力高達70 MPa， Clarity對於氫能安全採取了三步驟預防，第一，足夠強大的儲存結構強度，儘可能做到不洩露；第二，隨時監測，如果監測到發生洩漏立即阻止；第三，如果洩漏已經不可逆，將使用安全的方式排放洩漏的氫氣。
此外，本田汽車和通用汽車共同出資8500萬美元成立燃料電池系統製造公司，併力爭2020年左右開始投入量產。
現代NEXO
在日本“氫社會”的主導下，豐田和本田在氫燃料汽車上的宣傳格外賣力，相關車輛也進入了量產階段，不過很多人不知道的是，世界上第一輛氫燃料電池汽車來自韓國現代。
2013年2月，世界第一輛量產版氫燃料電池車ix35 FCV在現代汽車韓國蔚山工廠正式下線。5年的積累讓現代在氫燃料汽車方面更加成熟，同時大量匹配設施的建設也初見成效。在日前舉辦的CES Asia 2018上，現代汽車以“未來氫社會”為主題，展示了最新一代NEXO氫燃料電池車。
動力方面，現代Nexo的整備質量相比以往的ix35燃料電池車整體減重20%，同時搭載在現代Nexo的第四代氫燃料電池技術的動力效率提高20%、燃料電池堆功率密度增加了30%。這就使得其電機最大功率達120 kW，峰值扭矩395 Nm，其0~96 km/h加速時間為9.5 s，最高車速160 km/h。
新車一改此前ix35氫燃料電池車的雙儲氫罐設計，取而代之的是由3個相同尺寸儲氫罐組成的儲氫裝置。通過對塑料內襯結構的創新設計等，使現代Nexo的儲氫罐的容量達到了156 L，比ix35氫燃料電池車的儲氫罐減重了13％，同時容量增加了12％。
Nexo的NEDC工況續駛里程可達約805km，其加註燃料的過程僅需5 min，相比普通汽油車型也不相上下。
此外，新車的結構經過優化，在燃料堆中融入現代獨有的技術，比如MEA（Membrane Electrode Assembly）和雙極板，確保汽車能在-30 ℃時順利啟動並降低成本。
據悉，現代將在2018年推出一款全新氫燃料電池SUV，最大續駛里程可達805 km。到2020年，現代將新建超過100個加氫站。
奔馳GLC F-CELL
奔馳在氫燃料電池汽車的研發上已經持續了22年的時間。從1994年開始，奔馳就推出了第一臺氫燃料原型車NeCar 1。在2017年法蘭克福車展上，奔馳發佈了首款氫燃料電池動力車型——GLC F-CELL，在歐洲NEDC標準下達到437 km的續駛里程。
GLC F-CELL並不是完全通過氫燃料電池獲取電能前行，車上同時搭載氫燃料電池和插電混合動力系統，既可以使用氫能也能夠使用外界電能。該車只要有4種工作模式，分別是混合動力模式、氫燃料模式、電池模式和充電模式。
奔馳GLC F-CELL將燃料電池系統放在發動機艙，中部則是放置2個儲氫罐，尾部則是可充電的鋰離子電池和驅動電機。
車身中部的2個碳纖維儲氫罐能夠儲存約4.4 kg氫氣，罐體由戴姆勒Mannheim工廠生產，罐體內部壓力高達700 bar。儲氫罐從空至完全加滿需要約3 min。
戴姆勒集團與合作企業在加快建設加氫站，到2018年年底，德國的加氫站將會達到100個，到2023年，預計會有400個加氫站出現，類似的基礎建設在歐洲、美國和日本都會開始推廣。
寶馬i8氫燃料電池測試車
寶馬曾經在2007年推出了一款氫能7系轎車，並在2007年上海車展上進行過宣傳。雖然有“氫能”二字，但其只是可以燃燒氫氣的內燃機車，而非依靠氫燃料電池進行化學反應產生電能的產品。這次嘗試，寶馬一共只製造了100輛試驗車，而最終也因“燒氫氣”不太靠譜而未將其大規模推廣。到了2015年，寶馬展示了基於寶馬i8和5系GT車型的氫燃料電池原型車，而自那以後寶馬對於此種車型的研發工作從未停止過。
寶馬-豐田早在2013年就開始共同合作研發燃料電池技術，全新寶馬燃料電池車預計2020年推出，新車將擁有超長的續駛里程，且新車將是一款大尺寸轎車。目前，寶馬計劃在iNext車型的基礎上開發燃料電池版汽車。
目前，寶馬推出的一款i8氫燃料電池測試車是基於寶馬i8打造的，試驗車在i8尾部原本安裝發動機的部位安裝了氫燃料電池，這套動力系統的最大功率可以達到188 kW，而其排放物只有水。據悉，目前寶馬並沒有計劃打造一款量產版i8氫燃料電池車。
奧迪h-tron quattro氫燃料電池概念車
在2016年北美車展上，奧迪h-tron quattro氫燃料電池概念車首次亮相。奧迪h-tron quattro搭載的是第五代氫燃料電池動力系統，其中前輪電機功率為90 kW，後輪電機功率為140 kW，新車0-100 km/h加速時間不到7 s，最高車速可達200 km/h。充電方面，新車可在4min內充滿氫氣，燃料加滿時可以擁有600 km的續駛里程。奧迪h-tron quattro的量產版有望在2020年推出。
國內篇：商用車先行
上汽榮威950燃料電池轎車
榮威950燃料電池轎車是目前國內唯一一款實現公告、銷售和上牌的燃料電池轎車。具備動力電池＋燃料電池雙動力源，可實現純電動，混合動力和制動能量回收等模式，同時具備外接電源慢充功能，實現了真正意義上的能源多元化。榮威950燃料電池轎車最大續駛里程達430 km，能在-20 ℃的溫度下啟動。
上汽大通FCV80燃料電池輕客
在2017年廣州車展，上汽大通宣佈中國首款商業化運營燃料電池寬體輕客FCV80正式上市。該車官方指導價130萬元，扣除國家和地方補貼後，最終到手價只有30萬元，它在上市前就已收穫100多輛訂單。據悉，按照上汽大通規劃，預計2018年可實現累計交付400輛。
該車採用最新一代氫燃料電池系統，搭載了最為適合汽車使用的質子膜燃料電池，以及35 MPa高密度儲氫系統，同時擁有以燃料電池系統為主＋動力電池為輔的雙動力源。
在充能方面，FCV80在使用過程中僅需3~5 min的加氫時間，使用便利性類似傳統燃油車，更優於純電車型。該車最長續駛里程可達500 km，解決了純電動汽車用戶在續駛里程方面普遍存在的焦慮。
對於燃料電池的安全憂慮， FCV80採用氫濃度實時監測及保護、氫氣過壓保護、氫限流保護、特殊情況自斷氫保護、氫洩露防護主動控制、高壓安全設計保護、碰撞安全設計保護、涉水安全設計保護、主要系統具備24 h遠程監控等，全面保駕護航。
福田歐輝燃料電池客車
早在2006年，福田歐輝與清華大學聯合承接了國家“863計劃”中氫燃料電池電動客車的研發，邁出了福田歐輝氫燃料電池客車的第一步；2008年，第一代氫燃料電池客車服務北京奧運會，圓滿完成奧運會男、女馬拉松比賽服務用車任務，至此，福田歐輝的“氫”實力已初見成果。
隨後在2014年，福田歐輝研發出第二代12 m氫燃料電池客車，解決了生產升本高、燃料電池壽命短等阻礙氫燃料電池客車發展的瓶頸。緊接著，在2016年福田歐輝第三代8.5 m氫燃料電池客車問世，並簽下100輛8.5 m氫燃料電車客車訂單，創下了全球最大批量氫燃料電池客車訂單記錄，推動了氫燃料電池客車產業化、商業化運營的進程。2018年，福田歐輝持續發力，攬獲49輛氫燃料電池客車訂單，這批車輛將於2022年作為張家口城市形象代表，在2022京張冬奧會期間服務為張家口市民提供綠色出行服務。
在車輛的安全性、穩定性方面，福田歐輝氫燃料電動客車通過採用幹膜技術，可實現-30 ℃低溫啟動、-46 ℃低溫存放和停機自動保護，滿足低溫氣候的使用需求。另外，在續駛里程方面，歐輝氫燃料電動客車可實現加氫時間不超過10 min，續駛里程達到500 km，全面提高了用戶的運營效率。
據瞭解，未來福田歐輝還將陸續推出氫燃料技術的10.8 m、12 m高速長續駛里程城間車型及18 m大容量城市幹線公交車型。
宇通燃料電池客車
宇通自2009年開始研發燃料電池客車，經過多年努力，已突破燃料電池電-電混合等多項核心技術，並完成了三代燃料電池客車開發。其中，2016年發佈的第三代燃料電池客車正在進行實際道路測試，截至目前，已累計運行了3.5萬多km，系統穩定運行已超過1000 h。
據瞭解，ZK6125FCEVG5燃料電池客車採用60 kW燃料電池系統和動力電池的混合動力系統方案，續駛里程可達500 km，是宇通2017年研發打造的又一佳作，該車於2017年12月進入工信部第302批《道路機動車輛生產企業及產品公告》，並開始走入市場。
據介紹，該燃料電池客車系統壽命可超過1萬 h，低溫啟動可達-30 ℃，可滿足我國大範圍地區環境使用需求。此外，該車還應用了高效燃料電池技術、制動回饋技術、高效電機驅動技術及電附件能量綜合管理技術等多項整車節能控制技術，其工況氫耗可降至6.5 kg/100 km。
安凱燃料電池客車
安凱客車在早期就已經開展氫燃料電池客車的相關技術研發及產品佈局。安凱第三代氫燃料電池客車，基於全承載結構平臺打造，其燃料電池系統具有高度集成的定製式設計、優化的系統匹配和極簡的系統架構設計等優勢，整車在動力性、經濟性、舒適性上可實現協調平衡。
另外，在研發上，安凱氫燃料客車與純電動客車一樣，完全遵循產品平臺化與迭代化開發思路，不久的將來，安凱客車將逐步完成6~12 m系列氫燃料客車平臺搭建。
中通燃料電池客車
LCK6900FCEVG作為中通首臺燃料電池客車，同時也是國內首臺9 m級燃料電池車型。該車針對國內9 m公交市場設計研發，在開發之初就瞄準燃料電池技術的產業化，DC、供氫系統、電堆、整車控制器全部獨立採購後由中通客車集成，通過樣車裝車及整車聯調，中通客車在快速掌握燃料電池核心控制技術的同時，最大程度的降低了整車成本。
該車電堆淨輸出功率超過32 kW，使用壽命超過1萬h，標準工況運行續駛里程可達400 km。 LCK6900FCEVG試裝了眾多乘用車行業新技術，如一鍵啟動、電子駐車、前防碰撞、360°環視系統等先進技術，值得一提的是樣車還裝配了一套3 kW外供電系統，在車輛巡展、沒有外界電源時或遭遇自然災害造成無法供電時，可通過車載燃料電池為外界提供持續的220 V電力。
在2017天津國際客運交通裝備與技術展覽會上，中通客車還發布了其首款12 m氫燃料電池客車——LCK6120FCEVG，在發佈的同時也同期上市。該車工況續駛里程為400 km，可持續發電1.5萬 h，可以滿足大中型城市公交以及團體用車需求。
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