我国燃料电池汽车技术的发展

 

燃料电池汽车(FCV)是以车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。目前,车载燃料电池装置所...



燃料电池汽车(FCV)是以车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。目前,车载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢或含氢的燃料经重整所得到的高浓度含氢重整气。由于燃料电池汽车具有加氢迅速、续驶行程长及排放清洁的特点,被普遍认为是真正意义上的零排放新能源汽车。

1、中国现状

中国研制的超越系列、上海牌、帕萨特、奔腾、志翔等品牌燃料电池汽车经受住了严苛的示范考核,在2008北京奥运会和2010上海世博会的示范活动中获得成功;中国燃料电池汽车的研发取得重要进展,基本掌握了整车、动力系统与关键零部件等核心技术,建立了具有自主知识产权的燃料电池汽车动力系统技术平台,形成了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机和储氢与供氢系统等关键零部件配套研发体系,已拥有百辆级燃料电池汽车动力系统与整车生产能力。目前,燃料电池汽车在整车动力性、续驶行程、燃料电池发动机功率等方面与国外还存在一定差距。在等效燃料经济性和车辆噪声方面与国外基本处于同一水平。

在车型平台开发方面,国外已由基于传统汽车平台开发转向为燃料电池汽车打造全新平台。而在中国,如上汽集团、上海大众、中国一汽、重庆长安和奇瑞汽车等企业开发的燃料电池轿车均基于传统内燃机车辆,尚未掌握燃料电池汽车专用车身开发、底盘开发、系统动力学主动控制等关键技术,与国外存在较大差距。

在车辆动力性能方面,主要受限于燃料电池功率输出、整车集成及轻量化技术水平,中国燃料电池汽车加速性能明显低于世界主流燃料电池汽车。在车辆续驶行程方面,中国基本掌握了35MPa高压储氢和加注系统关键技术,实现高压储氢罐等部件的国产化开发,关键阀门、传感器还依赖进口;70MPa压力的氢存储关键技术和关键部件还处在研发阶段,制约了燃料电池汽车续驶行程的提高。

2、发展趋势

新能源汽车发展趋势可归纳为:能源应用逐渐由化石燃料向可再生、低排放甚至零排放的能源形式过渡,电能、生物质燃料和氢能将是汽车能源的最终解决方案(图)。在未来新能源汽车技术方向选择上,各国政府正由以往注重技术的单一化格局向多种技术共进的多元化格局转变。


图1 新能源汽车技术趋势变化预测
为共同推进燃料电池和氢能技术进步,德国、日本、英国、加拿大、欧盟、美国、韩国、中国等国家和组织联合成立了国际氢能合作组织,开展学术交流和研发信息共享。与此同时,世界主要国家为促进本国氢能和燃料电池技术创新,设立了形式各样的合作交流平台,如美国FCHEA、日本NEDO、德国NOW、加拿大和英国的HFCA等。相关机构依托该平台开展政府攻关、企业技术服务和学术科研交流等活动。中国作为世界燃料电池和氢能重要力量,应积极主动参与国际合作分工,与上述机构开展合作,并积极参与欧盟第七框架计划、联合国环境署、政府间合作协定项目申报和具体实施。在坚持自主创新基础上,实施开发,引入竞争,跟踪并引领燃料电池汽车和氢能技术进步。

3、发展建议

1)国家层面应进一步明确规划目标,如推进燃料电池汽车在2020年后具备商品化的能力,并加大示范运行和推广运用。在坚持新能源汽车以纯电驱动为主要技术路线的同时,加大在燃料电池汽车发展方面的支持力度,鼓励有条件的企业积极参与,为产业化创造条件,建立和完善相关技术标准体系,积极参与相关国际标准制定。加氢站的建设要有系统的长期规划,有计划、有步骤地在公共交通领域、特大型城市开展示范运行。

2)有基础和条件的企业要把发展燃料电池汽车作为长期战略,并切实加大投入。企业间应加强在车辆技术和关键零部件供应商培育等方面合作,加快工程化开发和产业化能力建设进程。同时应加强国际合作和交流,力争以多种形式借助国际科研资源和产业资源,提高燃料电池汽车发展水平。

3)中国相关科研资源要向燃料电池汽车关键技术领域倾斜,强化基础研究,并会同整车、关键零部件企业共同开展工程化研究,集中力量攻克影响燃料电池汽车市场推广的技术性难题。(来源:全国乘联会)




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