燃料电池关键技术

　　a) 整车集成技术

　　在燃料电池汽车车型平台开发方面，国外已经由传统车辆平台改制模式转变为燃料电池汽车开发全新整车平台模式：如本田汽车公司Clarity、丰田汽车公司FCHV、戴姆勒奔驰公司F-Cell、通用公司Chevrolet  Equinox等均是全新结构燃料电池轿车，并基于新平台，开展空气动力学性能、轻量化、车身碰撞安全性、底盘系统主动控制以及面向舒适性的人机界面与人机工程等技术研究。而在国内，上汽股份、上海大众、一汽、长安、奇瑞等公司均是基于传统内燃机车辆改制形成燃料电池轿车，尚未开展燃料电池汽车专用车身与底盘开发、底盘动力学控制等关键技术研究，与国外存在较大差距。

　　b) 燃料电池发动机技术

　　(1)在燃料电池发动机集成度方面，我国轿车用燃料电池发动机输出功率等级、功率密度等性能参数明显低于国外同类型燃料电池汽车用燃料电池技术性能(国外燃料电池电堆质量功率密度已超过1600W/kg，体积功率密度已超过2700W/L;而国内燃料电池电堆功率密度水平与国外存在一定差距。

　　(2)在燃料电池发动机环境适应性尤其是低温冷启动性能方面，国外燃料电池汽车已经实现-30℃甚至-40℃环境中冷启动，并在北欧瑞典地区开展冬季寒冷工况下实车道路实验。我国燃料电池汽车冷启动性能基本上还处在0℃水平，仅个别单位最近在实验室中实现-10℃、和-15℃环境中启动。

　　(3)在燃料电池发动机可靠性、寿命方面，国外燃料电池质子交换膜已经超过7300h，电堆实验室寿命提高到5000h以上，可靠性和耐久性水平基本达到了传统内燃机汽车同等水平，开发的燃料电池整车产品也基本满足用户需求。我国燃料电池汽车虽然经受住了北京奥运会、美国加州示范运行和上海世博会等大型国际活动的高温、高强度示范运行考验，但燃料电池电堆及关键部件寿命仍然无法满足整车产品寿命要求，低压燃料电池单堆动态循环工况试验运行时间仅突破1500h，预测寿命亦仅2000h。

　　c) 燃料电池关键材料

　　在燃料电池发动机成本控制关键技术研究方面，国外一方面研究低铂、非铂燃料电池技术，减少贵金属催化剂Pt用量，另一方面研究催化剂抗毒性，降低其运行成本。

　　d) 高压储氢系统技术

　　目前国外主流燃料电池汽车车型均采用70MPa的氢气存储和供给系统，而国内仍然维持在35MPa水平，影响我国燃料电池汽车整车续驶里程能力提高。

　　国内35MPa的氢气存储和供给系统中的传感器、阀门等零件还依赖进口，直接导致高压储氢系统成本过高。

　　e) 标准技术体系

表2- 3 标准技术体系

标准类型

中国

ISO

美国SAE

现有

近期

计划

现有

近期

计划

现有

整车及关键零部件

2

3

5

0

12

通用标准

1

1

1

1

1

氢能基础设施

5

11

13

7

3

合计

8

15

19

8

16