燃料電池關(guān)鍵技術(shù)

　　a) 整車集成技術(shù)

　　在燃料電池汽車車型平臺開發(fā)方面，國外已經(jīng)由傳統(tǒng)車輛平臺改制模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂想姵仄囬_發(fā)全新整車平臺模式：如本田汽車公司Clarity、豐田汽車公司FCHV、戴姆勒奔馳公司F-Cell、通用公司Chevrolet  Equinox等均是全新結(jié)構(gòu)燃料電池轎車，并基于新平臺，開展空氣動力學(xué)性能、輕量化、車身碰撞安全性、底盤系統(tǒng)主動控制以及面向舒適性的人機界面與人機工程等技術(shù)研究。而在國內(nèi)，上汽股份、上海大眾、一汽、長安、奇瑞等公司均是基于傳統(tǒng)內(nèi)燃機車輛改制形成燃料電池轎車，尚未開展燃料電池汽車專用車身與底盤開發(fā)、底盤動力學(xué)控制等關(guān)鍵技術(shù)研究，與國外存在較大差距。

　　b) 燃料電池發(fā)動機技術(shù)

　　(1)在燃料電池發(fā)動機集成度方面，我國轎車用燃料電池發(fā)動機輸出功率等級、功率密度等性能參數(shù)明顯低于國外同類型燃料電池汽車用燃料電池技術(shù)性能(國外燃料電池電堆質(zhì)量功率密度已超過1600W/kg，體積功率密度已超過2700W/L;而國內(nèi)燃料電池電堆功率密度水平與國外存在一定差距。

　　(2)在燃料電池發(fā)動機環(huán)境適應(yīng)性尤其是低溫冷啟動性能方面，國外燃料電池汽車已經(jīng)實現(xiàn)-30℃甚至-40℃環(huán)境中冷啟動，并在北歐瑞典地區(qū)開展冬季寒冷工況下實車道路實驗。我國燃料電池汽車冷啟動性能基本上還處在0℃水平，僅個別單位最近在實驗室中實現(xiàn)-10℃、和-15℃環(huán)境中啟動。

　　(3)在燃料電池發(fā)動機可靠性、壽命方面，國外燃料電池質(zhì)子交換膜已經(jīng)超過7300h，電堆實驗室壽命提高到5000h以上，可靠性和耐久性水平基本達到了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車同等水平，開發(fā)的燃料電池整車產(chǎn)品也基本滿足用戶需求。我國燃料電池汽車雖然經(jīng)受住了北京奧運會、美國加州示范運行和上海世博會等大型國際活動的高溫、高強度示范運行考驗，但燃料電池電堆及關(guān)鍵部件壽命仍然無法滿足整車產(chǎn)品壽命要求，低壓燃料電池單堆動態(tài)循環(huán)工況試驗運行時間僅突破1500h，預(yù)測壽命亦僅2000h。

　　c) 燃料電池關(guān)鍵材料

　　在燃料電池發(fā)動機成本控制關(guān)鍵技術(shù)研究方面，國外一方面研究低鉑、非鉑燃料電池技術(shù)，減少貴金屬催化劑Pt用量，另一方面研究催化劑抗毒性，降低其運行成本。

　　d) 高壓儲氫系統(tǒng)技術(shù)

　　目前國外主流燃料電池汽車車型均采用70MPa的氫氣存儲和供給系統(tǒng)，而國內(nèi)仍然維持在35MPa水平，影響我國燃料電池汽車整車續(xù)駛里程能力提高。

　　國內(nèi)35MPa的氫氣存儲和供給系統(tǒng)中的傳感器、閥門等零件還依賴進口，直接導(dǎo)致高壓儲氫系統(tǒng)成本過高。

　　e) 標準技術(shù)體系

表2- 3 標準技術(shù)體系

標準類型

中國

ISO

美國SAE

現(xiàn)有

近期

計劃

現(xiàn)有

近期

計劃

現(xiàn)有

整車及關(guān)鍵零部件

2

3

5

0

12

通用標準

1

1

1

1

1

氫能基礎(chǔ)設(shè)施

5

11

13

7

3

合計

8

15

19

8

16