氢燃料电池发动机集成开发技术探讨_
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燃料电池/驱动电机 额定功率比；燃料电池发动机装机额定功率；续航里程 9/4
燃料电池相关标准
分类 基础通用
整车级
燃料电池系统
供氢系统 示范运行
标准号
GB/T 24548-2009 GB/T 26991-2011 GB/T 24549-2009 GB/T 35178-2017 GB/T 37154-2018 GB/T 25319-2010 GB/T 23645-2009 GB/T 28183-2011 GB/T 24554-2009 GB/T 26779-2011 GB/T 26990-2011 GB/T 29126-2012 GB/T 29123-2012 GB/T 29124-2012
我国燃料电池所面临的主要技术问题
国国 外内
0.2 >0.4
114 60
3 <2
10000 5000 -30 -20
铂源自文库量[g/kW]
PCE 功率 PCE 体积/重量 PCE 低温启动性能
PCE 铂用量 PCE 耐久性
丰田 114kW 37L/56kg -30℃
20g >5000h
功率[kW]
现代 100kW
功能安全
主开关 行驶 停车 紧急情况处理
04
01
燃料系统安全
部件安装及防护
燃料加注
氢气储存与供给
氢气释放/泄漏
FCEV
02
安全
动力电路系统安全
（发动机） 燃料电池电堆/系统安全
泄漏 泄漏探测 安全措施 接地。
电路的电压级 设备标识 触电防护 绝缘要求
03
12/4
FCEV最高车速
测试道路
直线跑道，测量区长度至少1,000m，跑道加速区就戌测量区具有相同特性，且平直。 环形跑道，其试验使用部分特性与直线跑道要求一致，需进行环形路道离心惯性力修正。
质量分析法
流量法
车辆状态
车辆磨合里程不小于1000km 7天内建议行驶300km以上 切断车载燃料供应管道
试验方法/载荷循环
轻型车辆：GB 18352.5-2013 重型车辆： GB/T 19754-2015
[30-50)kw [50-70)kw >=70kw
30-50kw燃料电池功率分布 17.46% 82.54%
[30-40)kw [40-50)kw
燃料电池汽车功率分布
功率段
车型量
占比
[30-40)kw
52
60.47%
[40-50)kw
11
12.79%
[50-60)kw
6
6.98%
[60-70)kw
目标车型
目标车型、目标车辆、使用环境等。
7/4
燃料电池相关政策/标准
● 国家标准决定了燃料电池所达到的基础水平
燃料电池相关政策
年份
2015 2016 2016 2018 2019
文件号
财建〔2015〕134号 财建〔2016〕877号 财建〔2016〕958号 财建〔2018〕18号 财建〔2019〕138号
5/4
燃料电池性能影响因素
燃料电池 性能提升 技术路线
整机 零部件
集成匹配
产业基础 周期长
6/4
燃料电池发动机整机参数设计影响因素
整机参 数设计
国家政策
财政部 、工业和信息化部、科技部、发展改革委 发布/联合发发布的 财建【】 文件。
国家标准
全国汽车标准化委员会下各专业委员公 主导组织的关于燃料电池的相关 国家强 制标准、国家推荐标准、行业标准。
标准名称
燃料电池电动汽车 术语 燃料电池电动汽车 最高车速试验方法
燃料电池电动汽车 安全要求 燃料电池电动汽车 氢气消耗量测量方法 燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法
汽车用燃料电池发电系统 技术条件 乘用车用燃料电池发电系统测试方法
客车用燃料电池发电系统测试方法 燃料电池发动机性能测试方法 燃料电池电动汽车 加氢口
氢燃料电池发动机集成开发技术探讨
氢燃料
电池
汽车
1 燃料电池产业现状 1 燃料电池相关政策\标准 2 燃料电池系统集成开发初探 3 燃料电池系统开发设备支撑
燃料电池产业现状
● 燃料电池参数设计所应考虑的方面
18/6-19/4批公告分析
FCEV 燃料电池功率分布
1.16% 25.58%
73.26%
文件名称
关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知 关于新能源汽车推广应用审批责任有关事项的通知 关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知
关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知
燃料电池政策散落于历年关于新能源汽车的财建文件中 燃料电池系统的额定功率与驱动电机的额定功率比值不低于30%；高于等于50%的获全额补贴。 乘用车燃料电池系统的额定功率不小于10kW，商用车燃料电池系统的额定功率不小于30kW； 燃料电池汽车纯电续驶里程不低于300公里；
车辆状态
车辆保持出厂技术参数，关闭照明及辅助装置， 储能系统充到车辆制造厂所规定最大值，润滑油、胎压 符合制造厂规定。
动力系统工作模式
混合动力模式： 按本标准测量 纯电动模式：按GB/T 18385 标准测量
13/4
FCEV氢气消耗量
温度压力法
试验供氢
车辆外部供氢 根据测试方法不同， 需加装压力、温度、 质量、流量等测仪器。
60L -30℃ 40g 5500h
功率/体积[kW/L] 耐久性[h] 低温启动性能[℃]
通用 92kW 130kg -30℃ 30g 5500h
日产 90kW 34L/43kg -30℃ 40g
-
奔驰 100kW
不详 -25℃ 20g >5000h
上汽 40kW 54L/74kg -20℃ 不详 2000h
16
18.60%
>=70kw
1
1.16%
小计
86
100.00%
2018年第6批-2019年第4批 共计连续12批公告数据 12批公告共有86款燃料电池汽车； 燃料电池客车、燃料电池城市客车、燃料电池冷藏车、燃料电池厢式运输车； 燃料电池发动机额定功率40kw以下车型，占比60.47% ； 50kw以下车型，占比73.26%； 燃料电池发动机额定功率大于70kw的只有一款； 4/4
燃料电池电动汽车 车载氢系统 技术条件 燃料电池电动汽车 车载氢系统 试验方法
示范运行氢燃料电池电动汽车技规范 氢燃料电池电动汽车示范运行配套设施规范
状态
现行 现行 现行 现行 2019.7.1 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行
10/4
燃料电池电动汽车 术语定义
11/4
FCEV安全性要求
燃料电池相关标准
分类 基础通用
整车级
燃料电池系统
供氢系统 示范运行
标准号
GB/T 24548-2009 GB/T 26991-2011 GB/T 24549-2009 GB/T 35178-2017 GB/T 37154-2018 GB/T 25319-2010 GB/T 23645-2009 GB/T 28183-2011 GB/T 24554-2009 GB/T 26779-2011 GB/T 26990-2011 GB/T 29126-2012 GB/T 29123-2012 GB/T 29124-2012
我国燃料电池所面临的主要技术问题
国国 外内
0.2 >0.4
114 60
3 <2
10000 5000 -30 -20
铂源自文库量[g/kW]
PCE 功率 PCE 体积/重量 PCE 低温启动性能
PCE 铂用量 PCE 耐久性
丰田 114kW 37L/56kg -30℃
20g >5000h
功率[kW]
现代 100kW
功能安全
主开关 行驶 停车 紧急情况处理
04
01
燃料系统安全
部件安装及防护
燃料加注
氢气储存与供给
氢气释放/泄漏
FCEV
02
安全
动力电路系统安全
（发动机） 燃料电池电堆/系统安全
泄漏 泄漏探测 安全措施 接地。
电路的电压级 设备标识 触电防护 绝缘要求
03
12/4
FCEV最高车速
测试道路
直线跑道，测量区长度至少1,000m，跑道加速区就戌测量区具有相同特性，且平直。 环形跑道，其试验使用部分特性与直线跑道要求一致，需进行环形路道离心惯性力修正。
质量分析法
流量法
车辆状态
车辆磨合里程不小于1000km 7天内建议行驶300km以上 切断车载燃料供应管道
试验方法/载荷循环
轻型车辆：GB 18352.5-2013 重型车辆： GB/T 19754-2015
[30-50)kw [50-70)kw >=70kw
30-50kw燃料电池功率分布 17.46% 82.54%
[30-40)kw [40-50)kw
燃料电池汽车功率分布
功率段
车型量
占比
[30-40)kw
52
60.47%
[40-50)kw
11
12.79%
[50-60)kw
6
6.98%
[60-70)kw
目标车型
目标车型、目标车辆、使用环境等。
7/4
燃料电池相关政策/标准
● 国家标准决定了燃料电池所达到的基础水平
燃料电池相关政策
年份
2015 2016 2016 2018 2019
文件号
财建〔2015〕134号 财建〔2016〕877号 财建〔2016〕958号 财建〔2018〕18号 财建〔2019〕138号
5/4
燃料电池性能影响因素
燃料电池 性能提升 技术路线
整机 零部件
集成匹配
产业基础 周期长
6/4
燃料电池发动机整机参数设计影响因素
整机参 数设计
国家政策
财政部 、工业和信息化部、科技部、发展改革委 发布/联合发发布的 财建【】 文件。
国家标准
全国汽车标准化委员会下各专业委员公 主导组织的关于燃料电池的相关 国家强 制标准、国家推荐标准、行业标准。
标准名称
燃料电池电动汽车 术语 燃料电池电动汽车 最高车速试验方法
燃料电池电动汽车 安全要求 燃料电池电动汽车 氢气消耗量测量方法 燃料电池电动汽车 整车氢气排放测试方法
汽车用燃料电池发电系统 技术条件 乘用车用燃料电池发电系统测试方法
客车用燃料电池发电系统测试方法 燃料电池发动机性能测试方法 燃料电池电动汽车 加氢口
氢燃料电池发动机集成开发技术探讨
氢燃料
电池
汽车
1 燃料电池产业现状 1 燃料电池相关政策\标准 2 燃料电池系统集成开发初探 3 燃料电池系统开发设备支撑
燃料电池产业现状
● 燃料电池参数设计所应考虑的方面
18/6-19/4批公告分析
FCEV 燃料电池功率分布
1.16% 25.58%
73.26%
文件名称
关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知 关于新能源汽车推广应用审批责任有关事项的通知 关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知
关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知
燃料电池政策散落于历年关于新能源汽车的财建文件中 燃料电池系统的额定功率与驱动电机的额定功率比值不低于30%；高于等于50%的获全额补贴。 乘用车燃料电池系统的额定功率不小于10kW，商用车燃料电池系统的额定功率不小于30kW； 燃料电池汽车纯电续驶里程不低于300公里；
车辆状态
车辆保持出厂技术参数，关闭照明及辅助装置， 储能系统充到车辆制造厂所规定最大值，润滑油、胎压 符合制造厂规定。
动力系统工作模式
混合动力模式： 按本标准测量 纯电动模式：按GB/T 18385 标准测量
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FCEV氢气消耗量
温度压力法
试验供氢
车辆外部供氢 根据测试方法不同， 需加装压力、温度、 质量、流量等测仪器。
60L -30℃ 40g 5500h
功率/体积[kW/L] 耐久性[h] 低温启动性能[℃]
通用 92kW 130kg -30℃ 30g 5500h
日产 90kW 34L/43kg -30℃ 40g
-
奔驰 100kW
不详 -25℃ 20g >5000h
上汽 40kW 54L/74kg -20℃ 不详 2000h
16
18.60%
>=70kw
1
1.16%
小计
86
100.00%
2018年第6批-2019年第4批 共计连续12批公告数据 12批公告共有86款燃料电池汽车； 燃料电池客车、燃料电池城市客车、燃料电池冷藏车、燃料电池厢式运输车； 燃料电池发动机额定功率40kw以下车型，占比60.47% ； 50kw以下车型，占比73.26%； 燃料电池发动机额定功率大于70kw的只有一款； 4/4
燃料电池电动汽车 车载氢系统 技术条件 燃料电池电动汽车 车载氢系统 试验方法
示范运行氢燃料电池电动汽车技规范 氢燃料电池电动汽车示范运行配套设施规范
状态
现行 现行 现行 现行 2019.7.1 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行 现行
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燃料电池电动汽车 术语定义
11/4
FCEV安全性要求