解析七大路线图之三：燃料电池汽车技术路线图（收藏版）

10月26日，中国汽车工程学会在年会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，其中包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车制造技术的发展路线，未来15年的汽车轻量化技术和动力电池技术。工业和信息化部装备工业司副司长曲国春强调，路线图为汽车行业的发展指明了发展方向，明确了重点和路径，希望成为行业一致的行动指南。

为了详细解读与中国汽车产业发展相关的七条路线图，第一电气网将结合完整版的《节能与新能源汽车技术路线图》，在七篇文章中逐一介绍七条路线的背景和详细发展规划。本文是第三篇：燃料电池汽车技术路线图。

相关阅读：第一部分：纯电动和插电式混合动力汽车的技术路线图。

第二部分：动力电池技术路线图

氢气作为交通运输行业的储能材料，具有大规模稳定储存、连续供应、远距离运输和快速补充的特点和优势。在以分布和排放为特征的未来能源框架中，氢能系统将与电力系统共存互补，共同满足交通、家庭生活和工业生产的能源需求。

未来很长一段时间内，交通运输的碳排放量将继续增加，道路交通领域是增长的重点。因此，氢燃料电池商用车在中国交通节能减排中发挥着重要的战略作用。中国交通运输领域的能源消耗和碳排放具有显著的结构性特征，其中道路运输在二氧化碳排放中所占比例最大，道路货运和城市客运分别占63%和23%（2012年），是减排的重点领域。

在“中国制造2025”战略规划中，对燃料电池汽车提出了相关要求。到2025年，燃料电池汽车的年产销将达到10万辆。燃料电池技术的普及和应用将主要通过城市私家车和公共服务车的大规模应用来实现。通过优化燃料电池系统的结构设计，加快了建筑构件的产业化，大大降低了燃料电池系统成本。在燃料电池系统技术方面，我们突破了高可靠性膜、催化剂和双极板的技术问题，为系统的关键部件提供了高可靠性。在关键部件方面，燃料电池冷启动温度降至-40℃以下，比质量功率达到2.5kW/kg，使用寿命超过500小时，产能超过1万台。

氢燃料电池汽车的发展历程

2000年之前，主要完成了氢燃料电池汽车的概念设计和原理验证；2000年后，开展了燃料电池的研究，相继开展了技术验证示范试验；自2010年以来，它在特定的使用领域实现了商业化，并取得了成功；2015年后，乘用车开始在一些地区向私人用户销售，并初步进入商业化阶段。

中国：燃料电池电动汽车性能研发阶段基本完成，整车性能达到传统汽车水平，解决了示范中发现的核心技术问题。燃料电池商用车的可靠性、经济性和便利性满足了商业示范运营的需要。燃料电池乘用车的性能已接近用户接受的水平。燃料电池堆技术基本满足汽车要求，汽车燃料电池系统的功率密度提高了一倍多。汽车燃料电池的成本接近实际要求。

美国：2005年8月，美国国会通过了一项新能源法案，氢能被列入“主流能源”选项之一；

2010年之后，氢能源和燃料电池计划（2011年）和氢燃料电池技术评估报告（2012年，部分更新至2015年）相继发布。过去十年，研发总投资达到24.5亿美元，示范了180多辆道路车辆，在专用车辆（叉车）中推广了8000多辆。

2013年5月，美国能源部（DOE）成立了“H2USA”联盟，以促进氢能基础设施建设。该计划的目标是通过建立公私合作计划来克服氢基础设施建设中的障碍，从而促进氢燃料电池汽车在美国的商业推广。

欧盟：2003年，制定了《欧盟氢能路线图》，并在五年内投资20亿欧元用于氢能、燃料电池和燃料电池汽车的研发和示范。2008年，欧盟、欧洲工业委员会和欧洲研究会共同制定了2020年氢能和燃料电池发展计划。2014年，地平线2020发布，继续支持FCHJU的战略目标：2020年，将有50万辆氢燃料电池汽车，1000个加氢站，50%的氢气来自非化石能源。

日本：2013年6月，日本政府发表的《日本回来了》提出，为了扩大家用燃料电池的普及，有必要大力推广燃料电池汽车，并从2015年起在全球实现最快的普及。2014年7月，日本经济产业省发表了《氢能白皮书》，介绍了氢作为能源的意义，建设氢能社会的政策趋势，制造、运输、储存和利用的技术发展，以及当前的课题和未来的发展方向。2014年，氢能/燃料电池战略发展路线图发布，明确了氢能应用的战略步骤和目标。

中国氢能电池汽车技术发展现状

863计划后，我国初步掌握了燃料电池的关键材料、关键部件和关键技术，基本建立了具有自主知识产权的汽车燃料电池技术平台，并在国内外开展了多次燃料电池示范操作。2015年，燃料电池系统技术状态：-20℃启动，-40℃储存，寿命3000小时；功率密度2kW/L，比功率1kW/kg

; 能源效率60%；铂负荷为0.6g/kW。燃料电池汽车：每百公里氢气能耗≤8.5kg（公交车）和≤1.1kg（汽车）；在北京和上新加坡等不同环境中开展评估工作；

拥有100辆车的动力系统和车辆生产能力。

HFCV产业化的关键技术和制约因素：功率密度是车用燃料电池的功率输出指标，对燃料电池动力系统的小型化、轻量化和成本影响最大。寿命是燃料电池动力系统实现车辆使用的基本指标。优化电堆和系统结构，加强电池管理，也是提高电堆耐久性的有效措施。成本是汽车燃料电池动力系统发展的指导指标。

制约中国氢燃料电池汽车发展的关键指标：1。燃料电池的耐久性。国内相关企业氢燃料电池的稳定寿命仍在3000小时左右，而国际先进技术可达到5000小时以上。2.关键材料和核心部件薄弱：燃料电池用电催化剂、质子交换膜、复写纸等关键材料的开发大多停留在实验室和样品阶段，空气压缩机、氢气回流泵等关键部件没有产品供应。3.对于储氢，储氢材料的储氢容量与重量的比例必须至少达到5%-7%才能具有实用价值。35MPa碳纤维缠绕金属内衬筒（III）的储氢密度为3.9%，因此有必要开发碳纤维缠绕塑料内衬筒IV（5.5%）。

氢燃料电池汽车总体技术路线图10月26日，中国汽车工程学会在年会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图》，包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、智能网联汽车、，未来15年的汽车制造技术、汽车轻量化技术和动力电池技术。工业和信息化部装备工业司副司长曲国春强调，路线图为汽车行业的发展指明了发展方向，明确了重点和路径，希望成为行业一致的行动指南。

为了详细解读与中国汽车产业发展相关的七条路线图，第一电气网将结合完整版的《节能与新能源汽车技术路线图》，在七篇文章中逐一介绍七条路线的背景和详细发展规划。本文是第三篇：燃料电池汽车技术路线图。

相关阅读：第一部分：纯电动和插电式混合动力汽车的技术路线图。

第二部分：动力电池技术路线图

氢气作为交通运输行业的储能材料，具有大规模稳定储存、连续供应、远距离运输和快速补充的特点和优势。在以分布和排放为特征的未来能源框架中，氢能系统将与电力系统共存互补，共同满足交通、家庭生活和工业生产的能源需求。

未来很长一段时间内，交通运输的碳排放量将继续增加，道路交通领域是增长的重点。因此，氢燃料电池商用车在中国交通节能减排中发挥着重要的战略作用。中国交通运输领域的能源消耗和碳排放具有显著的结构性特征，其中道路运输在二氧化碳排放中所占比例最大，道路货运和城市客运分别占63%和23%（2012年），是减排的重点领域。

在“中国制造2025”战略规划中，对燃料电池汽车提出了相关要求。到2025年，燃料电池汽车的年产销将达到10万辆。燃料电池技术的普及和应用将主要通过城市私家车和公共服务车的大规模应用来实现。通过优化燃料电池系统的结构设计，加快了建筑构件的产业化，大大降低了燃料电池系统成本。在燃料电池系统技术方面，我们突破了高可靠性膜、催化剂和双极板的技术问题，为系统的关键部件提供了高可靠性。在关键部件方面，燃料电池的冷启动温度降至-40℃以下，比质量功率达到2.5kW/k……

使用寿命超过500小时，生产能力超过10000套。

氢燃料电池汽车的发展历程

2000年之前，主要完成了氢燃料电池汽车的概念设计和原理验证；2000年后，开展了燃料电池的研究，相继开展了技术验证示范试验；自2010年以来，它在特定的使用领域实现了商业化，并取得了成功；2015年后，乘用车开始在一些地区向私人用户销售，并初步进入商业化阶段。

中国：燃料电池电动汽车性能研发阶段基本完成，整车性能达到传统汽车水平，解决了示范中发现的核心技术问题。燃料电池商用车的可靠性、经济性和便利性满足了商业示范运营的需要。燃料电池乘用车的性能已接近用户接受的水平。燃料电池堆技术基本满足汽车要求，汽车燃料电池系统的功率密度提高了一倍多。汽车燃料电池的成本接近实际要求。

美国：2005年8月，美国国会通过了一项新能源法案，氢能被列入“主流能源”选项之一；2010年之后，氢能源和燃料电池计划（2011年）和氢燃料电池技术评估报告（2012年，部分更新至2015年）相继发布。过去十年，研发总投资达到24.5亿美元，示范了180多辆道路车辆，在专用车辆（叉车）中推广了8000多辆。

2013年5月，美国能源部（DOE）成立了“H2USA”联盟，以促进氢能基础设施建设。该计划的目标是通过建立公私合作计划来克服氢基础设施建设中的障碍，从而促进氢燃料电池汽车在美国的商业推广。

欧盟：2003年，制定了《欧盟氢能路线图》，并在五年内投资20亿欧元用于氢能、燃料电池和燃料电池汽车的研发和示范。2008年，欧盟、欧洲工业委员会和欧洲研究会共同制定了2020年氢能和燃料电池发展计划。2014年，地平线2020发布，继续支持FCHJU的战略目标：2020年，将有50万辆氢燃料电池汽车，1000个加氢站，50%的氢气来自非化石能源。

日本：2013年6月，日本政府发表的《日本回来了》提出，为了扩大家用燃料电池的普及，有必要大力推广燃料电池汽车，并从2015年起在全球实现最快的普及。2014年7月，日本经济产业省发表了《氢能白皮书》，介绍了氢作为能源的意义，建设氢能社会的政策趋势，制造、运输、储存和利用的技术发展，以及当前的课题和未来的发展方向。2014年，氢能/燃料电池战略发展路线图发布，明确了氢能应用的战略步骤和目标。

中国氢能电池汽车技术发展现状

863计划后，我国初步掌握了燃料电池的关键材料、关键部件和关键技术，基本建立了具有自主知识产权的汽车燃料电池技术平台，并在国内外开展了多次燃料电池示范操作。2015年，燃料电池系统技术状态：-20℃启动，-40℃储存，寿命3000小时；功率密度2kW/L，比功率1kW/kg

; 能源效率60%；铂负荷为0.6g/kW。燃料电池汽车：每百公里氢气能耗≤8.5kg（公交车）和≤1.1kg（汽车）；在北京和上新加坡等不同环境中开展评估工作；拥有100辆车的动力系统和车辆生产能力。

HFCV产业化的关键技术和制约因素：功率密度是车用燃料电池的功率输出指标，对燃料电池动力系统的小型化、轻量化和成本影响最大。寿命是燃料电池动力系统实现车辆使用的基本指标。优化电堆和系统结构，加强电池管理，也是提高电堆耐久性的有效措施。成本是汽车燃料电池动力系统发展的指导指标。

制约中国氢燃料电池汽车发展的关键指标：1。燃料电池的耐久性。国内相关企业氢燃料电池的稳定寿命仍在3000小时左右，而国际先进技术可达到5000小时以上。2.关键材料和核心部件薄弱：燃料电池用电催化剂、质子交换膜、复写纸等关键材料的开发大多停留在实验室和样品阶段，空气压缩机、氢气回流泵等关键部件没有产品供应。3.对于储氢，储氢材料的储氢容量与重量的比例必须至少达到5%-7%才能具有实用价值。35MPa碳纤维缠绕金属内衬筒（III）的储氢密度为3.9%，因此有必要开发碳纤维缠绕塑料内衬筒IV（5.5%）。

氢燃料电池汽车总体技术路线图

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