在開發(fā)汽車氫燃料電池方面，歐洲一直落后于亞洲和北美洲。為此，歐洲主要汽車制造商、零部件制造商和研究機(jī)構(gòu)采取多項(xiàng)舉措，幫助歐洲相關(guān)產(chǎn)業(yè)追趕其他國(guó)家，有效地建立自身的知識(shí)、技術(shù)和競(jìng)爭(zhēng)能力。

目前，歐洲道路上行駛的絕大多數(shù)氫燃料電動(dòng)車(包括公交車和越來(lái)越多的私家車)依賴于日本、加拿大和美國(guó)公司的燃料電池組。燃料電池組包含一項(xiàng)關(guān)鍵部件——雙極導(dǎo)電板和膜電極組件，這一組件促使氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)車的電能。因此，燃料電池組都是氫動(dòng)力汽車的核心，乃至可持續(xù)、高效、無(wú)污染的交通業(yè)的核心。

德國(guó)一家研究機(jī)構(gòu)ZSW的燃料電池基礎(chǔ)部負(fù)責(zé)人路德維格·約里森(Ludwig J?rissen)解釋說(shuō)：“歐洲工業(yè)用燃料電池開發(fā)一直缺乏應(yīng)用于汽車的先進(jìn)電池組產(chǎn)品和有競(jìng)爭(zhēng)力的電池組供應(yīng)商。只有少數(shù)歐洲供應(yīng)商能按要求的規(guī)格提供成熟的部件，這導(dǎo)致歐洲汽車制造商多使用國(guó)外(尤其是日本和加拿大)的部件”。

近年來(lái)燃料電池和氫聯(lián)合執(zhí)行體(FCH JU)資助了一系列項(xiàng)目，這種情況正在逐漸改變。FCH JU是歐洲一家支持在該領(lǐng)域研究和示范活動(dòng)的公私合營(yíng)組織。

FCH JU于2009年發(fā)起了AUTO-STACK項(xiàng)目，為歐洲燃料電池組行業(yè)奠定了基礎(chǔ)。之后，F(xiàn)CH JU通過STACKTEST項(xiàng)目建立了行業(yè)的測(cè)試規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。目前正在進(jìn)行的項(xiàng)目是AUTO-STACK Core。這些項(xiàng)目匯集了主要利益相關(guān)者(尤其是中小型企業(yè))，通過協(xié)同的方式推動(dòng)先進(jìn)燃料電池組在歐洲的商業(yè)化生產(chǎn)。

作為這三個(gè)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)員，約里森指出這些努力推動(dòng)該行業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，表現(xiàn)為部件性能的顯著改進(jìn)。這使歐洲供應(yīng)商燃料電池組的商業(yè)化生產(chǎn)滿足了耐用性、效率、功率密度和成本方面的要求。

最新開展的AUTO-STACK Core項(xiàng)目在以往項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，建立了一個(gè)大幅度提高規(guī)模效益和降低個(gè)別廠商主要投資成本的平臺(tái)。通過共享適用于不同汽車和汽車類別的同一項(xiàng)電池組技術(shù)和硬件，該項(xiàng)目解決了燃料電池組制造和商業(yè)化過程中面臨的許多關(guān)鍵的研究、開發(fā)和成本效率方面的挑戰(zhàn)。

AUTO-STACK Core項(xiàng)目涉及3個(gè)整車生產(chǎn)企業(yè)，3個(gè)系統(tǒng)集成商、3個(gè)組件制造商和5個(gè)研究院所。該項(xiàng)目迄今已開發(fā)出能夠產(chǎn)生95千瓦(kW)電量、僅重47千克、體積為35升的燃料電池組，達(dá)到市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的2.8KW/l的功率密度。目前正在進(jìn)行測(cè)試的二代產(chǎn)品重量下降至33.4千克，體積為29.3升，而電池組功率保持不變。

鑒于其較高的功率密度及較低的運(yùn)行溫度和壓力，這類燃料電池采用高分子電解質(zhì)膜(PEM)技術(shù)和現(xiàn)行應(yīng)用于氫動(dòng)力汽車的標(biāo)準(zhǔn)。但這類燃料電池的成本仍是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，主要是由于膜中使用鉑金作為電化學(xué)反應(yīng)的催化劑。約里森指出，這是全球所有制造商全球面臨的一個(gè)問題，只有通過發(fā)現(xiàn)一種革命性替代品來(lái)解決。

約里森介紹道，“在AUTO-STACK Core項(xiàng)目中，我們進(jìn)行了大量的成本工程，以確保我們正在開發(fā)的組建具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。這在很大程度上可以通過限額成本涉及的方法和建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。只要每年有幾萬(wàn)部車(在汽車行業(yè)這一數(shù)量相當(dāng)少)使用我們的方法制造這些部件，這些部件就將具有商業(yè)利益”。

該項(xiàng)目的目標(biāo)是能將電池組定價(jià)在每千瓦40歐元以下，而這一價(jià)格只能通過分?jǐn)傞_發(fā)通用電池組硬件平臺(tái)的初始成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。這將使制造商在商業(yè)化階段的初期形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，在商業(yè)化初期單個(gè)使用量還較低。

“制造商當(dāng)然可以獨(dú)立開發(fā)燃料電池組，但他們將重復(fù)開發(fā)過程，增加行業(yè)的成本，”約里森提出，“我們所要說(shuō)的是，更好的作法是先共同開發(fā)基礎(chǔ)性平臺(tái)，在市場(chǎng)更成熟時(shí)再由制造商進(jìn)行不同的具體設(shè)計(jì)。”

類似的業(yè)界共同合作的需求也體現(xiàn)在STACKTEST項(xiàng)目上。該項(xiàng)目研究和驗(yàn)證全行業(yè)統(tǒng)一的燃料電池組性能、耐用性和安全性的測(cè)試程序。該項(xiàng)目對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定作出了重要貢獻(xiàn)，特別是對(duì)汽車燃料電池測(cè)試的國(guó)際電化學(xué)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)作出了顯著貢獻(xiàn)。

所有這些進(jìn)步都指向這一行業(yè)的日益成熟和汽車領(lǐng)域氫燃料電池的功能完善，但未來(lái)在通過研發(fā)提升性能和效率方面仍有很大空間。

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和更嚴(yán)格排放法規(guī)的生效，歐洲道路上行駛的氫動(dòng)力汽車越來(lái)越多。幾年之內(nèi)，歐洲可能就能將氫氣轉(zhuǎn)換為清潔、高效電力的車載燃料電池組進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。