国内外燃料电池汽车技术水平现状与 差距对比

总体来看，国外整车企业已在2015 年进入量产阶段；而在中国，燃料电池汽车还处于性能改进和小规模示范阶段。

 1 燃料电池轿车

  我国燃料电池轿车在动力性、续驶里程等基本性能指标方面与国外的车型基本相当，zui高车速基本都在150～170 km/h 上下，百公里加速时间也基本在10～15 s 左右。但由于国外开始采用70MPa 车载储氢系统，一次加注的续驶里程大大提高。从动力系统的基本配置来看，zui大的差别在于燃料电池发动机的功率输出能力与电机的转矩输出能力上。其中国外燃料电池发动机的功率输出能力基本在80～100kW，比国内的55kW 高出很多，而且具有很高的质量比功率和体积比功率指标。同等功率输出能力的电机具有更高转矩输出能力，约比国内高50～80Nm，比例达到25%～40%。

                    表1 国内外研究进展

 2 燃料电池客车

 我国燃料电池城市客车在加速时间、zui高车速等动力性指标方面与国外的车型基本相当，zui高车速80km/h 居多，0～50 km/h 加速时间在20s 左右。续驶里程适中，一般在250～400 km 之间，氢耗指标有一定优势，储氢瓶的zui高压力均为35 MPa。

       表 2 国内外研究进展

 3 关键材料

 在燃料电池关键材料，如催化剂，质子交换膜、膜电极（membraneeletrode assembly MEA)等方面，中国与国外水平相比仍存在较大差距，造成中国与发达国家技术上这些差距的原因主要分析如下：

1）关键材料未实现国产化。上述关键材料如电催化剂、质子交换膜、炭纸大都采用进口材料，且多数为国外垄断，价格*；尽管在“十一五规划”中国产替代材料如催化剂、膜、炭纸等取得了可喜成就，然而，由于尚未形成批量生产能力，或者产品质量不够稳定。

2）部件制备技术落后。由于缺少先进制备技术与设备，使得一些主要部件如双极板、MEA 等制造质量得不到保障，一致性较差。

3）系统耐久性与可靠性有待提高。国内对电堆耐久性的研究不足，对系统优化提升电堆性能与寿命缺乏深刻的认识，造成了辅助系统匹配与控制策略研究过程中思路简单，甚至盲目。

4 燃料电池附件系统对标

 在燃料电池附件系统方面，中国与*水平相比差距很大，基本没有成熟产品。

                  表 3 国内外研究进展

5 国内燃料电池汽车存在问题

 目前制约中国燃料电池汽车发展的瓶颈包括贵金属成本及中毒问题、燃料电池稳定性问题、氢供给难题等技术性制约因素。燃料电池耐久性问题。以车用燃料电池的基本要求为例，轿车用

燃料电池系统的运行寿命必须达到3000～5000h。国内相关企业氢燃料电池的稳定寿命还在3000 小时左右，而*技术已经可以达到5000 小时以上。

 关键材料和核心零部件薄弱。我国燃料电池关键材料和部件基础比较薄弱，如燃料电池用电化剂、质子交换膜、炭纸等关键材料的开发多停留于实验室和样品阶段，空气压缩机和氢气回泵等关键部件没有产品供应，严重影响到我国车用燃料电池电堆技术的开发进程。

 氢气储存问题。我国使用的压力为35MPa 的碳纤维缠绕金属内胆气瓶（Ⅲ）的储氢密度为3.9%，通过提高压力到70MPa 可达到5%；而采用碳纤维缠绕塑料内胆气瓶(Ⅳ)储氢密度可以进一步提高到5.5%。我国在IV 瓶方面尚没有技术，在70MPa 的Ⅲ瓶方面仅有研发成果，没有产品。另外，目前正在探讨和研发的另外一条路径是有机液态储氢值得重视，国内有一定的研究基础，但缺乏示范考核。

 我国燃料电池材料与关键部件技术基础与*水平差距较大，耐久性、功率密度和低成本技术明显落后。燃料电池发动机等关键零部件方面，基本没有成熟产品，产业链配套体系很不完善；燃料电池发动机的耐久性方面，我国仅为几千小时，国外上已实现超过1万小时；轿车集成和控制的水平差距不大，但燃料电池发动机的功率密度明显低；燃料电池客车的混合动力系统