燃料電池汽車技術路線圖

10月26日
，中國汽車工程學會在其年會上發布了《節能與新能源汽車技術路線圖》
，包括節能汽車
、純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、智能網聯汽車、汽車製造技術
、汽車輕量化技術及動力電池技術等七大領域未來15niandefazhanluxianzhiding。gongyehexinxihuabuzhuangbeigongyesifusichangquguochunqiangtiao，luxiantuweiqichechanyefazhanzhiminglefazhanfangxiang

，mingxilezhongdianhelujing，xiwangchengweixingyeyizhidexingdongzhinan。

為了詳細解讀這份關乎中國汽車產業發展的七大路線圖，第一電動網將結合《節能與新能源汽車技術路線圖》完整版
，分七篇逐一介紹七大技術路線圖的製定背景以及詳細的發展規劃。

氫作為交通運輸行業的儲能物質，具有可以大規模穩定儲存、持續供應、遠距離運輸、快速補充的特點和優勢
，在未來以分布式為主、排放量為特征的能源構架中，氫能源係統會與電力係統並存互補，共同滿足交通運輸、家庭生活、工業生產的能源需求。

（圖片來源：第一電動網）

交jiao通tong運yun輸shu碳tan排pai放fang量liang在zai未wei來lai相xiang當dang長chang的de時shi間jian內nei仍reng將jiang持chi續xu增zeng長chang，公gong路lu運yun輸shu領ling域yu是shi增zeng長chang的de重zhong點dian。因yin此ci
，氫qing能neng燃ran料liao電dian池chi商shang用yong車che在zai我wo國guo交jiao通tong節jie能neng減jian排pai中zhong具ju有you重zhong要yao的de戰zhan略lve作zuo用yong。我wo國guo交jiao通tong領ling域yu能neng耗hao和he碳tan排pai放fang具ju有you顯xian著zhu的de構gou成cheng特te點dian

，公gong路lu運yun輸shu的de二er氧yang化hua碳tan排pai放fang量liang占zhan比bi最zui大da，公gong路lu貨huo運yun和he城cheng市shi客ke運yun碳tan排pai放fang占zhan比bi63%和23%(2012年)
，是減排的重點領域。

在中國製造2025戰略規劃中，對燃料電池汽車做出了相關要求。在2025年，燃料電池汽車年產銷10萬輛。以城市私人用車
、公gong共gong服fu務wu用yong車che的de批pi量liang應ying用yong為wei主zhu，實shi現xian燃ran料liao電dian池chi技ji術shu的de推tui廣guang應ying用yong。通tong過guo優you化hua燃ran料liao電dian池chi係xi統tong結jie構gou設she計ji，加jia速su關guan建jian部bu件jian產chan業ye化hua
，大da幅fu降jiang低di燃ran料liao電dian池chi係xi統tong成cheng本ben。在zai燃ran料liao電dian池chi係xi統tong技ji術shu方fang麵mian
，突tu破po高gao可ke靠kao性xing膜mo、催化劑及雙極板，供給係統關鍵部件高可靠性等技術難題。在關鍵零部件方麵，燃料電池冷啟動溫度降至-40℃以下，質量比功率達到2.5kW/kg，壽命超過500h，產能超過1萬套。

氫能燃料電池汽車發展曆程

2000年之前，主要完成了氫能燃料電池汽車的概念設計和原理性驗證；2000年以後，開展燃料電池攻關研究，陸續進行技術驗證性示範考核

；2010年開始，在特定用途領域商業化並取得成功；在2015年以後，乘用車開始麵向部分區域的私人用戶銷售，初步進入商業化階段。

中國：基ji本ben完wan成cheng了le燃ran料liao電dian池chi電dian動dong汽qi車che的de性xing能neng研yan發fa階jie段duan，整zheng車che性xing能neng已yi經jing達da到dao傳chuan統tong汽qi車che水shui平ping，解jie決jue了le示shi範fan中zhong發fa現xian的de核he心xin技ji術shu問wen題ti中zhong發fa現xian的de核he心xin技ji術shu問wen題ti。燃ran料liao電dian池chi商shang用yong車che的de可ke靠kao性xing、經jing濟ji性xing和he便bian利li性xing滿man足zu商shang業ye示shi範fan運yun營ying需xu求qiu。燃ran料liao電dian池chi乘cheng用yong車che的de性xing能neng接jie近jin用yong戶hu接jie受shou的de水shui平ping。燃ran料liao電dian池chi電dian堆dui技ji術shu基ji本ben滿man足zu車che用yong要yao求qiu
，車che用yong燃ran料liao電dian池chi係xi統tong功gong率lv密mi度du提ti高gao1倍以上。車用燃料電池成本接近實用化要求。

美國：2005年8月
，美國國會通過了新的能源法案，氫能被列入“主流能源”選擇之一；在2010年後陸續發布了氫能與燃料電池計劃(2011年)、氫燃料電池技術評價報告(2012年，部分更新到2015年)
，近十年的研發總投入達到24.5億美元，示範的各類道路車輛超過180輛
，並在特種用途車輛(叉車)推廣超過8000輛。

2013年5月
，美國能源部(DOE)成立了推進氫基礎設施的聯盟“H2USA”


，該計劃目標是通過創立公眾-私人夥伴計劃克服建設氫基礎設施麵臨的障礙，從而促進氫燃料電池汽車在全美的商業推廣。

歐盟：2003年製定《歐盟氫能路線圖》，5年內投入20億歐元，用於氫能、燃料電池及燃料電池汽車的研發與示範。2008年，歐盟、歐洲工業委員會和歐洲研究社團聯合製定了2020年氫能與燃料電池發展計劃。2014年發布《地平線2020》計劃繼續支持“燃料電池與氫能聯合執行體(FCHJU)”戰略目標：2020年氫燃料電池汽車保有量50萬輛
、加氫站1000座
、氫氣50%來自非化石能源。

日本：2013年6月
，日本政府發表的《日本再興戰略——JAPAN is BACK》提出，要擴大家庭用燃料電池普及

，從2015年開始要大力推廣燃料電池車並實現全球最快普及。2014年7月，日本經產省公布《氫能源白皮書》，介紹了氫作為能源利用的意義、建設氫社會的政策動向、製造
、運輸、存儲
、利用等技術發展以及現在的課題和今後的發展方向等。2014年發布了氫能/燃料電池戰略發展路線圖，明確了氫能應用戰略步驟及目標。

國內氫能源電池汽車技術發展現狀

經過863計劃，我國初步掌握了燃料電池關鍵材料、部件及電堆的關鍵技術，基本建立了具有自主知識產權的車用燃料電池技術平台
，燃料電池在國內外開展了多次示範運行。2015你那，燃料電池係統技術現狀：-20℃啟動及-40℃存儲、壽命3000h；功率密度2kW/L、比功率1kW/kg；能量效率60%；鉑擔量0.6g/kW。燃料電池汽車：百公裏氫能耗≤8.5kg(客車)，≤1.1kg(轎車)
；開展了北京
、上新加坡等不同環境的考核運行；具備百輛級動力係統與整車生產能力。

HFCV產業化關鍵技術與製約因素：功率密度是車用燃料電池的動力輸出指標，它對燃料電池動力係統的小型化
、qinglianghuayijichengbendeyingxiangzuida。shoumingshiranliaodianchidonglixitongshixiancheyongdejibenzhibiao。youhuadianduijixitongjiegou，qianghuadianchideguanli，yeshitigaodianduinaijiuxingdeyouxiaocuoshi。chengbenshicheyongranliaodianchidonglixitongkaifadedaoxiangxingzhibiao。

製約我國氫能燃料電池汽車的關鍵指標：1、燃料電池的耐久性問題
，國內相關企業氫燃料電池的穩定壽命還在3000小時左右
，而國際先進技術已經可以達到5000小時以上。2
、關鍵材料和核心零部件薄弱：燃料電池用電催化劑、質子交換膜、炭紙等關鍵材料的開發多停留於實驗室和樣品階段，空氣壓縮機和氫氣回流泵等關鍵部件沒有產品供應。3
、氫氣儲存問題，儲氫材料的儲氫容量重量比至少要達到5%-7%才有實用價值
，35MPa的碳纖維纏繞金屬內膽氣瓶(Ⅲ)的儲氫密度為3.9%
，需要開發碳纖維纏繞塑料內膽氣瓶Ⅳ(5.5%)。

氫能燃料電池汽車總體技術路線圖