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15年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)路(lu)線(xian)製(zhi)定(ding)。工(gong)業(ye)和(he)信(xin)息(xi)化(hua)部(bu)裝(zhuang)備(bei)工(gong)業(ye)司(si)副(fu)司(si)長(chang)瞿(qu)國(guo)春(chun)強(qiang)調(tiao)，路(lu)線(xian)圖(tu)為(wei)汽(qi)車(che)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)指(zhi)明(ming)了(le)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)，明(ming)晰(xi)了(le)重(zhong)點(dian)和(he)路(lu)徑(jing)

，希(xi)望(wang)成(cheng)為(wei)行(xing)業(ye)一(yi)致(zhi)的(de)行(xing)動(dong)指(zhi)南(nan)。

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）

jiaotongyunshutanpaifangliangzaiweilaixiangdangchangdeshijianneirengjiangchixuzengchang，gongluyunshulingyushizengchangdezhongdian。yinci，qingnengranliaodianchishangyongchezaiwoguojiaotongjienengjianpaizhongjuyouzhongyaodezhanlvezuoyong。woguojiaotonglingyunenghaohetanpaifangjuyouxianzhudegouchengtedian，gongluyunshudeeryanghuatanpaifangliangzhanbizuida，gongluhuoyunhechengshikeyuntanpaifangzhanbi63%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：jibenwanchengleranliaodianchidiandongqichedexingnengyanfajieduan，zhengchexingnengyijingdadaochuantongqicheshuiping，jiejueleshifanzhongfaxiandehexinjishuwentizhongfaxiandehexinjishuwenti。ranliaodianchishangyongchedekekaoxing
、jingjixinghebianlixingmanzushangyeshifanyunyingxuqiu。ranliaodianchichengyongchedexingnengjiejinyonghujieshoudeshuiping。ranliaodianchidianduijishujibenmanzucheyongyaoqiu
，cheyongranliaodianchixitonggonglvmidutigao1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