燃料電池汽車是全球汽車動力係統轉型升級的重要方向，被認為(wei) 是未來汽車產(chan) 業(ye) 技術競爭(zheng) 的製高點，也是我國新能源汽車戰略的重要組成部分。作為(wei) 新能源汽車的一支重要發展方向，氫燃料電池汽車在近年來越來越頻繁地出現在了廣大群眾(zhong) 的視野當中。燃料電池的模組製造仍主要集中於(yu) 歐美日韓企業(ye) ，國內(nei) 企業(ye) 主要涉及材料和相關(guan) 裝備。除了豐(feng) 田、本田、現代這些氫燃料電池汽車領域內(nei) 的先行者之外，國內(nei) 車企巨頭的燃料電池汽車研發如火如荼。

在新能源補貼政策退坡的背景下，燃料電池的補貼仍將延續至2020年。根據相關(guan) 規劃，2020年，我國燃料電池汽車示範規模累計達到5000輛，商用車占60%，乘用車占40%，加氫站超過100座。2030年，燃料電池汽車累計推廣100萬(wan) 輛，加氫站超過1000座。

相比鋰電燃料電池更環保

燃料電池因其穩定性和無汙染的特質，可用於(yu) 環保汽車，還可廣泛應用到太空、海洋、能源、化工、製造、醫藥和電子等多種產(chan) 業(ye) 。燃料電池真正實現高效率和零排放。燃料電池與(yu) 鋰電池區別在於(yu) ，鋰電池是封閉的電化學係統，其活性物質貯存在電池內(nei) 部，工作時無需加入燃料也無排出廢物，與(yu) 環境隻有能量交換而沒有物質交換。但也正因為(wei) 如此，鋰電池的能量密度不可能很高，因此也限製了電池的總容量。燃料電池為(wei) 敞開式的電化學係統，其本身隻是能量轉換元件，正、負極中不包含活性物質。電池工作時，燃料和氧化劑由外部供給，需要加入儲(chu) 氫燃料且需要排出水，與(yu) 環境既有能量的交換，又有物質的交換。

相比鋰電池續航裏程更長

燃料電池的電堆隻是電化學反應場所，原則上隻要不斷輸入反應物，不斷排除反應產(chan) 物，燃料電池就能連續地發電，因此係統的能量密度主要取決(jue) 於(yu) 儲(chu) 氫係統的儲(chu) 存量，它在能量密度上提高的潛力也更大。所以相較於(yu) 鋰電池，燃料電池是化學電源的一個(ge) 更高的發展層次。

氫燃料汽車在續航裏程、充電速度與(yu) 節能環保等多個(ge) 方麵展現出了比純電動汽車更加鮮明的優(you) 勢。

（概念車Fine-Comfort Ride）

2016年，在底特律車展上奧迪帶來了其最新研究成果——h-tron quattro概念車。這一車型重點展示了研發中的第五代燃料電池堆，能夠提供最高600km的續航裏程。2017年豐(feng) 田推出的新一代燃料電池概念車Fine-Comfort Ride，續航裏程達到1000公裏。

扶持政策趨勢轉向FCV

進入2018年以來，國家政策對純電動汽車的適當收緊，氫燃料電池汽車在中國市場獲得的關(guan) 注明顯增加。各地區陸續出台了大量的扶植措施鼓勵氫燃料電池車的發展，新能源汽車領域正在從(cong) 單一路線向多線並進的趨勢轉變。

氫燃料電池技術研發難度與(yu) 成本較高。根據深圳一覽眾(zhong) 谘詢公司研究測算，燃料電池汽車中的成本部分有71%與(yu) 其燃料電池動力係統相關(guan) ，分別是燃料電池係統（63%）和車載儲(chu) 氫係統（8%）。在占半數以上成本的燃料電池係統中，電極、電極板、電解質膜和反應催化劑都是至關(guan) 重要的核心部件。近年來,燃料電池技術已逐漸成熟，成本也逐漸在下降。而燃料電池係統成本不斷降低的趨勢將會(hui) 極大地促進燃料電池汽車的商業(ye) 化。

燃料電池汽車成本構成

激光焊接工藝降本增效

在燃料電池中有很多激光焊接能應用的地方，如雙極板、連接裝置、燃料處理器、熱交換器。通常一個(ge) 燃料電池單元所產(chan) 生的電量不足1伏特，因此在應用時，將許多燃料電池單元並排地疊加以便得到足夠的電伏。因此，通常一個(ge) 燃料電池是由許多層薄板構件（通常為(wei) 薄不鏽鋼片）組成，不鏽鋼片必須被焊接在一起組成燃料電池堆。

在燃料電池的製造過程中，優(you) 化焊接工藝是降低燃料電池生產(chan) 成本的關(guan) 鍵。板構件的焊接是一項費時的工藝，組成燃料電池堆的每一片薄板構件需要約1米長的焊接，一輛生態汽車所需的燃料電池的總焊接長度可達400米，激光精密焊接能使得燃料電池單元的功能得到最大的發揮，同時使得單獨的薄板構件的變形降到最小，從(cong) 而使得整個(ge) 燃料電池堆由於(yu) 焊接所引發的變形得到有效的控製。

在燃料電池的焊接過程中，完全密封焊接是基本的要求，焊接部分與(yu) 同母材一致性至關(guan) 重要，質量低的焊接往往嚴(yan) 重影響燃料電池的工作性能和使用壽命，甚至導致氫或其它液體(ti) 的泄漏，先進激光加工方式能有效解決(jue) 上述問題。一些激光裝備企業(ye) 為(wei) 燃料電池的生產(chan) 商提供了“綠色製造” 技術，為(wei) 燃料電池的生產(chan) 商提供了高效率，高質量，低成本的解決(jue) 方案。在燃料電池從(cong) 解決(jue) 能源問題到商業(ye) 應用的道路上，先進激光技術將發揮舉(ju) 足輕重的作用。

後記：電動化已經成為(wei) 了汽車行業(ye) 不可逆的一大趨勢。傳(chuan) 統燃油汽車逐漸衰退，被替代隻是時間的問題。得益於(yu) 國家改革和社會(hui) 經濟轉型升級，新能源汽車動力電池行業(ye) 取得了快速發展，許多激光企業(ye) 也在積極助力新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展。也許你會(hui) 質疑，如今鋰電才是弄潮兒(er) ，燃料電池離商業(ye) 化還遠。不過我還是堅信，燃料電池不論是技術還是資本都將很快追逐鋰電池發展的腳步快速前進或趕超，畢竟燃料電池才是汽車未來發展的終極目標。

高瞻遠矚的企業(ye) 家們(men) ，提前埋伏在下一個(ge) 風口是決(jue) 戰沙場的製勝之道。而激光作為(wei) 一種先進製造工具也從(cong) 來都不曾缺席。