2018-中国燃料电池汽车发展路线图_54页-2mb

中国燃料电池汽车发展路线图总结

核心内容

燃料电池汽车是一种以氢气为能量源，通过燃料电池将化学能转化为电能，驱动车辆运行的清洁能源交通工具。其主要优势在于零排放、续驶里程长、燃料加注快，是未来汽车行业发展的重要趋势之一。中国在燃料电池汽车领域的发展路线图涵盖了技术研发、示范运行和产业化推广等多个阶段。

主要观点

• 技术路线：燃料电池汽车的发展分为近期、中期和远期三个阶段，分别以中等功率燃料电池与大容量动力电池的混合动力构型、大功率燃料电池与中等容量动力电池的电电混合、以及全功率燃料电池为特征。
• 发展目标：预计到2020年实现燃料电池汽车2000辆规模示范应用，2025年达到5万辆，2030年实现百万辆商业化推广。
• 技术指标：燃料电池堆比功率逐步提升，预计2020年为2kW/kg，2025年和2030年均为2.5kW/kg；耐久性从5000小时逐步提升至8000小时。
• 产业化趋势：燃料电池汽车将实现模块化、系列化发展，氢燃料电池汽车动力系统混合化，车载能源载体氢气化，来源多样化，产业链逐步完善。

关键信息

国外发展概况

• 政策发展：欧美日等国家和地区已制定氢能与燃料电池产业发展政策，推动氢能基础设施建设、技术研究与商业化示范。
• 技术现状：国外燃料电池汽车整车性能已满足商业化要求，燃料电池电堆技术成熟，氢气储存技术先进，加氢站建设稳步推进。
• 加氢站数量：日本83座，美国67座，英国14座，韩国12座，加拿大7座，法国7座，中国5座，印度3座。

国内发展概况

• 政策发展：中国自2010年起密集出台多项政策支持氢能与燃料电池产业发展，包括《中国制造2025》、《节能与新能源汽车产业发展规划》等。
• 技术现状：国内燃料电池汽车技术已取得一定进展，具备开发百辆级燃料电池汽车动力系统平台的能力，但整体仍处于研发示范阶段。
• 建设成绩：已形成燃料电池轿车和客车动力系统技术平台，成功应用于北京奥运会、上海世博会等大型活动，初步建立燃料电池关键零部件配套研发体系。

技术水平对比

• 燃料电池轿车：动力性与国外相当，但功率密度和耐久性仍存在差距。国外燃料电池轿车最高车速达175km/h，加速时间在9.6秒左右，而国内仅为150km/h和14秒左右。
• 燃料电池客车：动力性与国外差距不大，但氢燃料消耗率具有优势。国外燃料电池客车的寿命可达1.1万小时以上，而国内在2012年示范项目中，客车寿命达到1万小时。
• 关键材料：中国在催化剂、质子交换膜、炭纸等关键材料上依赖进口，尚未实现国产化和规模化生产。
• 燃料电池附件系统：国内尚无成熟产品，主要依赖进口，压缩机、加湿器、氢循环装置等技术发展滞后。

存在问题

• 耐久性不足：国内燃料电池寿命仅为3000小时左右，而国外可达到5000小时以上。
• 关键材料薄弱：催化剂、质子交换膜、炭纸等关键材料国产化程度低，依赖进口。
• 氢气储存技术：国内在70MPa储氢瓶技术上尚未实现产品化，仅处于研发阶段。
• 加氢站建设滞后：国内加氢站数量少，基础设施建设尚未完善。

发展趋势

燃料电池汽车发展趋势

1. 模块化与系列化：燃料电池模块化发展，提高可靠性与寿命，降低成本。
2. 动力系统混合化：燃料电池与动力电池混合驱动，提升燃料电池寿命和整车经济性。
3. 氢气化与来源多样化：车辆直接储存氢气，采用多种制氢方式，提高氢气供应灵活性。
4. 产业链联盟化：整车企业与燃料电池企业加强合作，推动产业链协同发展。

产业化发展趋势

1. 氢能与燃料电池产业化：各国投入大量资金，推动氢能基础设施建设与燃料电池技术商业化。
2. 成本控制：燃料电池系统成本持续下降，预计随着生产规模扩大，成本将降至示范运行时的1/3~1/4。
3. 基础设施完善：各国加大加氢站建设力度，保障燃料电池汽车运行需求。

产业链发展

1. 燃料电池客车示范：多个国家启动燃料电池客车示范项目，中国也进行了多期示范，积累运行数据。
2. 燃料电池系统：国外燃料电池系统制造商众多，如Ballard、Bloom Energy等，国内在这一领域仍需加强。
3. 加氢站建设：中国已具备35MPa加氢站技术，但70MPa技术仍处于研发阶段，建设滞后。

改进措施与建议

1. 政策支持：加大政策扶持力度，推动氢能与燃料电池产业发展。
2. 氢能基础设施：加快加氢站建设，提高氢气供应能力。
3. 制氢储氢技术：发展多种制氢方式，提高储氢技术，尤其是70MPa储氢瓶。
4. 核心专利：加强核心技术研发，提高核心专利数量。
5. 燃料电池电堆技术：提升电堆功率密度与耐久性，推动电堆批量生产。
6. 关键材料：加强催化剂、质子交换膜、炭纸等关键材料的研发与国产化。
7. 燃料电池系统附件：发展压缩机、加湿器、氢循环装置等关键部件。
8. 燃料电池动力总成：提升动力总成性能，实现系统集成与控制优化。
9. 燃料电池汽车：提升整车性能与可靠性，推动商业化应用。
10. 产业协同：加强产业链各环节协同发展，完善燃料电池汽车生产体系。