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1、新 能 源 汽 车主讲人：尹力卉 教授第五章第五章燃料电池电动汽燃料电池电动汽 车车5.2燃料电池汽车的产业发展状况5.2.1国际燃料电池汽车产业状况 1美国燃料电池汽车产业状况 美国是新能源交通领域的领先发展者，从20世纪70年代制定空气清洁法案开始关注汽车燃油的清洁性，在2002年开始关注氢燃料电池汽车，发布自由汽车计划。美国能源部2010年用于氢与燃料电池研发项目的资金得到批准，燃料电池及氢能工业重新获得了1.74亿美元的政府支持资金。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 2日本燃料电池汽车产业状况 日本自1974年开始实施新能源开发计划（阳光计划）以来，就已经将燃料电池技术定为国家战略。自
2、20世纪90年代之后，日本的燃料电池技术高度发达2006年，日本制定了燃料电池汽车发展计划，明确了燃料电池汽车商业化发展阶段和目标，确定2015年开始燃料电池汽车商业化运行。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 3欧盟燃料电池汽车产业状况 欧盟于2003年成立了“氢能与燃料电池技术平台”（HFP）。基于此平台近6年所取得的成就和达成的共识，2008年，欧洲委员会、欧洲工业团体和欧洲科研团体组成“燃料电池与氢能联合执行体”，共同实施“燃料电池与氨能技术联合行动计划”。欧盟各成员国在欧盟战略性框架指导下，纷纷釆取推进燃料电池汽车产业发展的扶持政策。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 5.2.2国内燃料电
3、池汽车产业状况及存在的问题 我国燃料电池汽车产业相对于其他新能源汽车，与发达国家的差距相对较小，但是技术、巿场、组织等维度都存在一定的滞后性，目前停留在”实验室”技术，因此，要赶超先进，必须加大政策扶持力度，制定燃料电池汽车产业政策体系。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 2009年国家对新能源汽车技术阶段进行了划分，对新能源汽车产业研究和应用指明了方向。燃料电池汽车技术仍然处于起步期：处于前期研究和实验阶段，没有具体的行业标准和国家标准，尚且不具备产业化条件。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 我国政府非常重视燃料电池汽车等新能源汽车技术的发展。但是我国的燃料电池汽车产业政策也存在着较多的问题：
4、（1）政府对燃料电池汽车产业的发展定位并不明确，缺乏战略性规划和思考，这会严重影响燃料电池汽车产业的未来走向。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 （2）我国新能源汽车产业政策近年来发展较快，但是并没有针对于燃料电池汽车产业的相关政策，有待完善。5.2燃料电池汽车的产业发展状况 （3）政府尚未针对燃料电池汽车产业制定相关的技术标准，如核心零部件的标准、电池的寿命、动力耦合技术等关键技术的具体标准都亟待建立和进一步完善。（4）政府对研发体系贡献不足，燃料电池汽车的研发投入较为分散，未能形成整车牵头、零部件配合、基础设施协调发展的产业布局，反而更多的是研究机构牵头，国内的汽车企业分头研究、各自为战。5
5、.2燃料电池汽车的产业发展状况 5.3.1燃料电池的发展历史 燃料电池在大规模产业化之前，已经有很长的发展历史。1839年格罗夫（WillianGrove）发明了第一个燃料电池，是把封有铂电极的玻璃管浸在稀硫酸中，先由电解产生氢和氧，接着连接外部负载，这样氢和氧就发生电池反应，产生电流。格罗夫当时就预见到，如果氢气可以被煤、木材和其他易燃材料所替代，燃料电池就可以作为一种商业化的电源。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 直到20世纪30年代末，F.T.Bacon（培根）的AFC研究工作方为燃料电池创立了声名，并在60年代早期第一个应用于太空计划，其改进后被作为阿波罗登月计划的宇宙飞船用电池。B
6、acon电池使燃料电池由实验走向实用，具有里程碑意义。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状5.3.2燃料电池电动汽车的国外发展现状 国外的燃料电池技术发展比较早，20世纪六七十年代美国首先将燃料电池应用于航空航天领域，此后燃料电池逐渐向民用领域发展。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 目前世界各国政府及各大汽车厂商都纷纷进行燃料电池汽车的研发，其中影响最大的两个的开发项目：一个是由美国能源部组织的国家燃料电池汽车研究计划；第二个是以巴拉德动力系统公司的技术为依托，由戴姆勒克莱斯勒公司、福特汽车公司等跨国公司投资合作的燃料电池汽车项目。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 福特汽车公司在燃料电池汽车
7、技术上的研发始于1990年，在1998年1月北美底特律国际汽车展上展出了P2000燃料电池概念车，使用了DBB公司生产的燃料电池堆，时速可达144.8km/h。2001年通用汽车公司又开发了一辆以雪佛兰S-10皮卡为基型车的汽油重整（第三代）的质子交换膜燃料电池车。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 2004年10月12-13日必比登挑战赛在上海举行，出现在上海国际赛车场的福特Focus燃料电池车。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 克莱斯勒在2010年开展其FCEV商业化进程。在北京”国际氢能论坛2004”开幕之际，戴姆勒克莱斯勒公司在北京天安门广场展出了以氢为燃料的燃料电池公共汽车。5.3
8、燃料电池汽车的发展历史及现状 通用公司其最新研发成果Sequel氢燃料电池车于2005年4月驶入上海国际车展。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 2002年本田推出了FCX。该车型是世界上第一辆获得政府商业化使用许可的FCEV。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 1996推出了第一款FCEV车型RAV4FCEV，该车采用金属氢化物储氢技术，一次填充燃料续驶里程250km，最高车速100km/h。1997年推出了改进版的RAV4FCEV。之后丰田在其SUV车型Highlander的平台上推出了车型系列FCHV，5.3燃料电池汽车的发展历史及现状5.2.3燃料电池电动汽车的国内研究现状 我国政府也
9、非常重视燃料电池发电技术的研究，科技部1997年将燃料电池列为“九五”重大科技攻关项目，“十五”国家重大科技专项之一的”电动汽车专项”将燃料电池汽车列为重要内容，国家投入近9亿元。“十一五”期间，国家继续支持“节能与新能源汽车”的研究，主要包括电动车重大专题和能源领域中的高温燃料电池。以大连化物所为牵头单位，全面开展了PEMPC的电池材料与电池系统研究。经过多年的发展，我国在燃料电池电动车上现已取得较大进展。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 目前，我国已确立了燃料电池汽车发展的具体目标，2010-2020年，争取燃料电池电动汽车的批量生产；2020-2030年，我国电动汽车整体技术水平要基本
10、与国际电动汽车水平相当，并且实现燃料电池电动汽车的大批量生产。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状5.2.4燃料电池电动汽车典型车型1.我国研发的燃料电池汽车 由上汽集团、同济大学联合开发“超越3号”东方之子燃料电池轿车。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状 目前国内开展燃料电池电动汽车相关研究的机构主要有：中科院大连化物所、清华大学、同济大学、武汉理工大学、中山大学等单位，并形成了以大连新源动力、上海神力、北京富原、北京飞驰绿能、上海博能等企业为代表多个燃料电池产业化基地。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状2.本田FCXlarity燃料电池汽车 该车具有在行驶中完全不排放CO2的终极清洁性能。同
11、时实现了轻量化和小型化，功率100kW，最大扭矩达到256N，同时还可在零下30度的环境下启动。通过将轻量化和小型化的燃料电池安置在中央通道，在实现低车身高度的同时实现了舒适的车内空间。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状3.丰田新型燃料电池混合动力车”FCHV-adv”丰田新型燃料电池混合动力车”FCHV-adv”的动力系统由燃料电池和镍氢蓄电池组成。除了提高燃料电池车性能外，还降低了系统辅助装置的能耗，并且改进了再生制动系统，在汽车前部、后部和两侧面都安装了碰撞传感器，探测到碰撞发生的瞬间，高压储氢罐阀门即刻关闭，以防氢气泄漏。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状4.梅赛德斯-奔驰Citaro
12、燃料电池公共汽车 梅赛德斯-奔驰Citaro公共燃料电池汽车可乘坐70人。采用PEM氢燃料电池，以氢气为核心燃料，并应用600V电动机加以驱动，其输出范围可达到200千瓦（269马力）。最高车速可达80km/h，一箱燃料可以行驶200250km，位居世界同类产品领先水平。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状5.现代途胜燃料电池汽车 现代途胜燃料电池汽车搭载了最大功率20kW的电动马达，以及16万立方厘米的压缩氢气储存量。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状6.雪佛兰Equinox燃料电池汽车 雪佛兰Equinox燃料电池汽车使用了通用第四代氢燃料电池系统，该燃料电池组由440块串联电池组成，电力输
13、出可达93kW，在车载73kW同步电动机的共同驱动下，0100km/h的加速只要12s，最高时速可达160km/h，其燃料电池的设计使用寿命为2年或8万km，可以在低于零度的气候条件下正常启动及运行。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状7.福田燃料电池客车 福田燃料电池客车是一款集“一新、二超、三低、四高”等特点于一身的高档豪华客车。一新：独具匠心的时尚新造型；二超：超大空间、超高运营效率；三低：低油耗、低排放、低噪音；四高：高质量、高安全、高科技、高舒适。福田自主研发的氢燃料电池客车采用了先进的燃料电池及匹配技术，排放物为纯净的水，而且达到了可以直接饮用的程度。5.3燃料电池汽车的发展历史及现状