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国内氢燃料电池汽车产业现状及发展前景

作者：文／袁中，周定华，陈大华
来源：《时代汽车》2018年第12期

1引言

能源无疑是当今全世界共同关注的一大话题，随着汽车保有量不断增加，世界范围内的能
源危机和能源消耗导致的气候问题已经引起各国普遍重视。氢燃料电池利用氢气和空气中的氧
气结合产生电和水，效率高、无污染、噪音低，被公认为21世纪最有潜力的车用发动机，是未
来新能源清洁动力汽车的必然方向，是替代石油燃料发动机的理想解决方案之一，因此世界上
许多国家都在积极研究燃料电池电动汽车。

因此，在国家多能源战略下，因地制宜大力发展氢能源，推广氢燃料电池汽车不失为一种
最佳的选择。

2氢燃料电池汽车发展现状

2.1国外氢燃料电池汽车发展现状

从国际上来看，氢燃料电池车的发展分为三个阶段：

第一阶段，1990年到2005年，技术可行性验证。1990年美国能源署开始制订氢能和燃料
电池研发和示范项目，世界发达国家（地区）纷纷加紧氢能与燃料电池研发部署。因对这项技
术攻关难度理解不够，三辆氢燃料电池车在芝加哥上路运行不到一个月全部垮掉，认识到燃料
电池不适用于汽车工况。

第二阶段，2005年到2012年，技术攻关与性能提升。解决燃料电池的工况适应性问题，
燃料电池比功率达到了2kW/L，在-30℃也能储存和启动，基本上满足了车用要求，

第三阶段，2012年至今，商业化推广，燃料电池比功率达到3.lkW/L。

丰田氢燃料电池车Mirai于2014年12月15日宣布商业化，开始面向普通消费者销售。
2015年7月，宝马发布基于现款i8打造的i8FCV试装车，最大续航里程483km。2015年7月，
丰田与日野联合推动零排放燃料电池大巴运用，在东京大都会区进行路测，2016件3月本田
开始租售Clarity燃料电池车。2016年4月现代汽车为德国BeeZero公司提供燃料电池车ix35，
开展汽车共享服务。2018美国CES展上，韩国现代汽车在发布了一款全新的氢燃料电池SUV汽
车NEXO车型，新车基于现代可定制平台打造，代表了现代新能源技术的最高水平。

2.2国内氢燃料电池汽车发展现状

2.2.1燃料电池轿车

“十一五”新一代燃料电池轿车动力系统结合整车平台的改变，采用扁平化的动力系统布
置方式，燃料电池发动机氢气子系统、空气子系统与冷却系统采用模块化分散布置的模式，增
加了动力系统与整车适配的柔性，明显提升整车的人机工程性能。同时，优化集成DC/DC变换
器、DC/AC控制器以及电动空调和低压变换器等功率元器件的动力系统控制单元，在提升模块
他的同时方便集中处理电磁兼容、系统冷却以及电安全等问题，体现了电动汽车动力系统集成
设计的方向。
2.2.2燃料电池城市客车

我国燃料电池城市客车研发采用不同的技术路线，探索对比了能量混合型和功率混合型两
种不同的燃料电池混合动力方案，在“十五”基础上，“十一五”期间燃料电池城市客车在电
动化底盘、混合动力、整车控制和燃料电池动力系统耐久性、氢电安全性、整车燃料经济性方
面取得新突破。基于国家标准城市公交循环的整车氢耗≤8.5kg/lOOkm，达到国际先进水平。在
车辆性能和配置基本相当情况下，生产成本只有国外30%。

2.2.3国内燃料电池汽车产品应用与示范运行

2008年4月，福田发布福田欧V燃料电池客车，完成包括北京奥运示范在内的北京公交线
路为期1年商业化示范运行任务，累计运行超过6万公里。同年，帕萨特燃料电池轿车获得国
家汽车产品公告，20辆燃料电池轿车车队在2008北京奥运会期间示范运行。2009年，完成
2008年北京奥运示范的16辆帕萨特燃料电池轿车赴美国加州与通用、本田，现代、丰田等一
起在美国加州萨克拉门托参与国际化示范运营。2010年世博会期间，同济大学、上燃动力与上
汽通力合作，196辆燃料电池车辆投入示范运行，包括90辆燃料电池轿车、6辆燃料电池公交
客车、100辆燃料电池观光车。上汽集团的“上海牌”燃料电池轿车、上海大众帕萨特燃料电
池轿车、一汽奔腾燃料电池轿车、长安志翔燃料电池轿车、奇瑞东方之子燃料电池轿车组成的
车队参加了中国最大规模的燃料电池轿车示范应用。2010年我国研制的燃料电池城市客车走出
国门，在新加坡完成揭幕和试运行仪式，并作为首届青年奥运会官方新能源示范车服务青奥会。

由此可见，我国燃料电池汽车正处于商业化示范运行考核与应用阶段。

3燃料电池汽车关键技术国内现状

在燃料电池汽车车型平台开发方面，以上汽股份、上海大众、一汽、长安、奇瑞等公司为
代表开发的燃料电池轿车均基于传统内燃车或纯电动汽车进行改制，尚未掌握燃料电池汽车专
用车身、底盘开发、底盘动力学主动控制等关键技术，而长城汽车正在开发的燃料电池汽车则
是基于为燃