燃料电池混合动力汽车前景可期

燃料电池混合动力汽车具备发展优势

（1）能够提高燃料电池的使用寿命

燃料电池混合动力汽车是燃料电池与动力电池混合，动力电池提供车辆启动、加速、减速等非稳态下所需的大功率，平均功率由燃料电池提供，使燃料电池运行工况基本不变，负载变化较小，输出功率平稳，对燃料电池的瞬时冲击小，能够大大提高燃料电池的使用寿命。动力电池作为燃料电池混合动力汽车的辅助动力源，可以通过控制动力电池的充放电功率，提高动力电池的使用寿命。

（2）规模越大，成本越低

依据当前燃料电池汽车路线图，到2020年有望发展到1千辆，燃料电池成本与规模有很大的关系，规模越大，成本越低。如燃料电池汽车与320~350kwh的纯电动汽车成本基本持平。随着燃料电池逐步产业化发展，规模不断扩大，成本有望逐步下降。

（3）提高市场竞争力

工信部、财政部、科技部和发改委《新能源汽车推广补贴方案及产品技术要求》中对燃料电池乘用车实行20万元/辆补贴，轻型货车、客车30万元/辆补贴，大型客车、中重型货车50万元/辆的补贴，纯电动大巴汽车将在2019年会有退坡政策，这样燃料电池混合动力汽车将具有很大的市场竞争力。

（4）加注时间短，续航里程长

燃料电池混合动力汽车加氢时间短，一般为3~5min，续航里程可达到500km以上，远远超过了传统纯电动汽车的续航里程。

国内燃料电池混合动力系统发展现状

目前，国内主流整车厂开发的燃料电池客车、物流车、乘用车等均采用燃料电池混合动力系统，用氢燃料电池搭配一定功率的动力电池作为车辆动力源。氢燃料电池混合动力系统最先在客车进行示范推广和商业化应用。宇通最新一代燃料电池城市客车采用电-电混合动力系统，配备了额定功率为30kW的燃料电池系统同时搭载40-60kWh锂离子动力电池，车身顶部设置了8个140L的氢瓶，续驶里程超过300km，每一次加氢只需要10-15min。福田欧辉8.5米氢燃料电池客车由1台顶置30kW燃料电池电堆、4个顶置氢瓶和40kWh锂离子电池所构成，续航里程可以达到350km。2016年福田汽车获得世界最大氢燃料电池客车商业化订单，其采用亿华通氢燃料电池动力系统，预计2017年全部交付运营。

佛山飞驰开发的燃料电池客车配置60kW燃料电池电堆，辅助配备36kWh锂离子动力电池，匀速行驶时续航里程大于300km。

上海荣威950氢燃料电池乘用车使用氢燃料混合动力系统，其中燃料电池由大连新源动力股份有限公司提供，锂离子动力电池由上海航天电源技术有限责任公司提供，续航里程大于400km，最高时速可达到160km/h。

国外燃料电池混合动力系统发展现状

国外市场以燃料电池乘用车为主，日本丰田已于2014年12月推出了世界首款量产的氢燃料电池汽车“Mirai”，其续航里程近500km。

2015年10月在东京车展上，本田正式发布了旗下氢燃料电池车型FCV的量产车型—Clarity，可提供700km的最大续航里程，并已于2016年上市。不同于我国燃料电池混合动力系统中动力电池的作用，Mirai和Clarity配备的镍氢电池/锂离子电池主要起到启动点火和回收制动能量的作用。

2016年6月，奔驰推出了一款全新氢燃料电池概念车—GLCfuel-cell，由奔驰与福特联合开发，新车将于2017年上市，前期将仅在日本和美国加州投放。奔驰GLCfuel-cell是第一款可外接充电的氢燃料电池车型，搭载了一套8kWh的电池组，两个储氢罐储存的能量可提供约451km的续航里程，而搭载的电池组则可以提供约48km的续航里程，新车的总续航里程可以达到500km。

奥迪分别于2014年和2016年发布了两款氢燃料电池概念车，A7Sportbackh-tronquattro以及h-tronquattro概念SUV。据奥迪官方介绍，h-tronquattro采用了大众第五代燃料电池技术，可在4min内充满氢气，续航里程可以达到600km。

现代在2017年日内瓦车展，对外公布下一代燃料电池计划，预计搭载第四代燃料电池技术的车型将在2018年推出，第四代氢燃料电池技术是基于ix35FCV技术上而改进，将动力效率提升10%，燃料电池功率密度增加30%，车重降低20%，从而使续航里程进一步提升，达到800km。

国内外混合动力系统的比较分析

国内燃料电池混合动力汽车采用的是小功率的燃料电池搭载大功率的动力电池，与国外大功率的燃料电池搭载小功率的动力电池不同，除了国内燃料电池技术与国外还有一定的差距的原因外，动力系统匹配不同在于运行工况有较大的区别。国外城市客车行驶速度较高，加速时间短，正常运行时所需的功率较高，配备大功率的燃料电池可以保证其正常运行，同时能够提供其加速所需的瞬间功率。目前，国内燃料电池客车主要运用于公交车，运行速度在40km/h以内，动力系统所需功率不高，配备小功率燃料电池不但可以满足其运行需求，而且可以降低整车成本，满足现有市场需求。随着国内燃料电池技术的不断提高，成本下降，国内的燃料电池混合系统也将实现大功率燃料电池乃至全功率燃料电池的终极目标。

表1所示是国内外燃料电池客车参数表。如德国戴姆勒奔驰客车其燃料电池功率为260kW，搭载的动力电池能量为26kWh。宇通客车燃料电池功率为60kW，而搭载的动力电池容量为60kWh。

国内的燃料电池混合动力系统搭载较大容量的动力电池，在基本性能与国外车辆相当的同时，整车成本仅为国外的1/3~1/6，与纯电动车成本相当，为我国燃料电池客车的产业化奠定了基础。

燃料电池作为一种新型清洁能源，经过半个多世纪的研发，技术逐步趋向成熟，特别是在汽车领域的应用空前飞速，受到各国政府的广泛关注和政策的大力支持。燃料电池混合动力汽车以其能量利用率高、环境友好、续航里程长等优势而成为未来的发展方向。特别是目前国内用燃料电池搭配较大容量的动力电池作为车辆动力源的燃料电池混合动力系统，适合我国的国情及产业化的需求。

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