與傳統汽車相比,燃料電池汽車與傳統的內燃機驅動汽車在構造及動力傳輸等方面的不同, 為汽車的整體設計提出了新的要求。傳統內燃機汽車的發動機----變速器動力總成在燃料電池汽車中不復存在, 取而代之的是燃料電池反應堆、蓄電池、氫氣罐、電動機、DC /DC 轉化器等設備。而制動系統和懸架也相應變化。因此, 根據燃料電池汽車自身特點,在設計時, 應作相應的變化和改進。燃料電池汽車具有以下優點:
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機油泄漏帶來的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、提高了燃油經濟性。
5、提高了發動機燃燒效率。
6、運行平穩、無噪聲。
燃料電池汽車的特點表現在以下方面:
底盤布置
燃料電池動力總成包括: 氫氣罐總成、蓄電池總成、燃料電池堆總成、動力輸出系統總成等。其中, 儲氫罐一般放置于底盤的中部, 或后排座椅的下方空間(傳統內燃機轎車的油箱位置) , 將氫氣罐分散存儲。除了燃料電池動力總成外, 對汽車制動總成、前后懸架總成及輪胎等方面也應作相應的調整和測試。特別是隨著輪轂電機技術的發展, 使燃料電池汽車在電動機的放置有了新的選擇, 增大了汽車內部空間。而各電動輪的驅動力也可直接控制, 提高惡劣路面條件下汽車的行使性能。底盤布置應把絕大多數的負載均勻分配在底盤的前后端, 降低車輛的總體重心, 使轎車具有良好的操控性能, 并改善車輛的整體安全性。
燃料電池汽車發展規劃
工業和信息化部、國家發展和改革委員會、科學技術部聯合印發《汽車產業中長期發展規劃》(以下簡稱“規劃”)?!兑巹潯返暮诵囊x就是做大做強中國品牌汽車,培育具有國際競爭力的企業集團。路線上,要以新能源汽車和智能網聯汽車為突破口,引領整個產業轉型升級;措施上,主要包括優化產業發展環境,推動行業內外協同創新,推動全球布局和產業體系國際化。
《汽車產業中長期發展規劃》制定了汽車產業的總體發展目標,力爭在十年的時間內,持續努力邁入世界汽車強國行列。規劃中將2020年以及2025年作為時間節點,針對汽車產業的關鍵技術、全產業鏈、中國汽車品牌、新型產業生態、國際影響力以及綠色發展水平做出了6個細化目標。同時,為了支撐和實現6項重點任務,《規劃》提出建設包括創新中心建設工程、關鍵零部件重點突破工程、新能源汽車研發和推廣應用工程、智能網聯汽車推進工程、先進節能環保汽車技術提升工程、“汽車+”跨界融合工程、汽車質量品牌建設工程、海外發展工程在內的8個重點工程。
在這份《規劃》中,氫燃料電池汽車作為新能源汽車產業發展的戰略作用、發展思路、規劃目標和政策導向被再次明確。規劃從氫燃料電池的發展技術路線、核心技術攻關、全產業鏈產業化突破及燃料電池汽車商業化示范等方面指明了發展方向。
1、 《規劃》確定了我國燃料電池技術發展路線圖,為燃料電池汽車產業發展指明了道路。
燃料電池技術發展路線以2020年、2025年及2030年為三個關鍵時間節點,依據產品研發-制造驗證-批量應用的規劃思路,使車用燃料電池電堆的性能、壽命、成本三個關鍵指標依次達到商業化要求,并且完成電堆及關鍵材料的批量制造能力建設,滿足燃料電池汽車發展需求。
我國氫燃料電池汽車產業技術路線圖
2、燃料電池動力系統作為新能源技術研發和產業化重點突破領域。
目前我國燃料電池發動機與國際先進水平相比在功率密度、耐久性、能耗等方面仍存在一定的差距。《規劃》提出,我們要突破重點領域,引領產業轉型升級,加快新能源汽車技術研發及產業化。利用企業投入、社會資本、國家科技計劃(專項、基金等)統籌組織企業、高校、科研院所等協同攻關。
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3、 支持燃料電池全產業鏈技術攻關,實現革命性突破
《規劃》提出,要大幅提升整車集成控制水平和正向開發能力,完全掌握燃料電池核心關鍵技術,建立完備的燃料電池材料、部件、系統的制備和生產產業鏈,鼓勵企業開發先進適用的燃料電池整車產品,建立燃料電池汽車安全監測平臺,完善燃料電池汽車推廣應用扶持政策體系。
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4、推進燃料電池全產業鏈協同高效發展
燃料電池產業聯盟合作共贏,將成為燃料電池汽車發展的一種重要模式?!兑巹潯分忻鞔_指出,鼓勵整車和零部件企業協同發展,構建新型“整車-零部件”合作關系,探索和優化產業技術創新聯盟成本共擔、利益共享合作機制,鼓勵整車骨干企業與優勢零部件企業在研發、采購等層面的深度合作,建立安全可控的關鍵零部件配套體系,促進全產業鏈協同發展。
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5、加大燃料電池汽車推廣應用力度,開展國際合作
逐步擴大燃料電池汽車示范范圍,提高公共服務領域新能源汽車使用比例,完善推廣應用、尤其是使用環節的扶持政策體系,加強燃料電池汽車示范的國際合作,利用好UNDPGEF燃料電池汽車示范項目等國際合作平臺,開展中外氫燃料電池汽車核心部件技術指標評鑒研究,建立面向規模化制造的零部件測試與評價體系。目前,燃料電池汽車已經在京津冀、環渤海地區、華南地區形成了重點示范區域,并具有示范拓展趨勢。
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此外,為了保證《規劃》目標的實現,國家還將通過深化體制機制改革、加大財稅金融支持、強化標準體系建設、加強人才隊伍保障、完善產業發展環境、發揮行業組織作用等方式確保規劃的實施以及實現十年邁入世界汽車強國。
燃料電池汽車前景
全球來看,汽車、能源產業正在發生深刻變化,我國新能源汽車產業要抓住轉型升級、由大變強的歷史機遇,搶占先機、跨越發展。全球氫燃料電池汽車技術產業化已初見端倪,我國初步形成了燃料電池關鍵技術及零部件的配套體系,建立了自主知識產權的燃料電池動力系統技術平臺,完成了全車型燃料電池汽車整車產品的開發與實驗,具備了批量生產能力?!镀嚠a業中長期發展規劃》更加明確了我國氫燃料電池汽車發展戰略,勢必會對燃料電池汽車產業發展具有極大的推動作用。