１.１课题的背景与意义

近几年,中国积极发展新能源汽车,出台多套政策促进新能源汽车推广。国家对于燃料电池车的推广越来越重视,相关的扶持政策陆续推出。包括2009年国家开始在试点城市对燃料电池乘用车和客车分别给予25万/辆和60万/辆的财政补贴。2011年提出对纯电动汽车、燃料电池汽车和插电式混合动力汽车免征车船税。2014年提出把氢的制取、储运及加氢站,先进燃料电池、燃料电池分布式发动机作为重点战略方向。2016年在《“十三五”战略性新兴产业发展规划》中提出进一步发展壮大与氢能源相关的新能源汽车,带动区域经济转型,形成创新经济集聚发展新格局。

随着能源与环境压力的影响，新能源汽车核心技术成为汽车产业可持续发展的关键技术。目前，新能源汽车大致包括混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。其中，氢燃料电池汽车具有零污染、零排放、长续航、无振动、噪声低等优势，成为新能源汽车领域的“终极环保车”。在《中国制造2025》中提出实现氢燃料电池汽车的运行规模进一步扩大，达到1000辆的运行规模，到2025年，制氢、加氢等配套基础设施基本完善，燃料电池汽车实现区域小规模运行,将发展氢燃料电池的发展提升到了战略高度。目前政府对纯电动、插电式混合动力汽车的财政补贴已经开始退坡，但对氢燃料电池的补贴持续到2020年。现阶段，我国仅仅出台了氢燃料电池汽车的测试、性能、安全稳定等方面的规定，在核心零部件标准，电池寿命等具体标准都亟待进一步完善。不仅如此，液氢存储与运输的安全标准，甚至有关检测标准和国际接轨都需要尽快提上日程。

氢燃料电池汽车中,通常氢气以三种形态存储和运输：高压气态储氢、低温液态储氢和金属氢化物储氢。短期内，高压罐储氢仍是主要以氢气储存、运输。从长期来看，由于需要具备高储氢容量、高安全性、吸/放氢速率快、长寿命和低成本的储氢材料。因此，液氢由于气氢,轻质储氢材料、有机液态储氢材料等低压或常压储氢材料将成为未来发展的重点。

2.1国外发展现状

1968年,美国通用汽车公司生产出了世界第一辆可使用的氢燃料电池汽车,在制氢、储氢方面,美国有Air Products、Praxair等世界先进的气体公司，并且有技术领先的小规模电解水制氢公司，同时还掌握着液氢储气罐、储氢箱等核心技术。液氢方面，美国在液氢生产规模、液氢产量、价格方面都具有绝对优势。

目前，在氢燃料电池汽车领域，日本走在了世界前列。2014年丰田推出了售价723.6万日元(约37.8万人民币)的Mirai燃料电池汽车FCV，而氢动力先驱本田也将近期推出了一款量产氢动力汽车Clarity。本田氢燃料电池汽车采用了70MPa压力的碳纤维氢燃料罐，并实现了燃料电池堆的突破，使得其燃料电池堆的体积比之前车型小了33%，功率输出则达到100kW以上，输出密度则提高到3.1kW/L，较以往提升了60%左右。日本汽车厂商新能源汽车的技术比较成熟，日本国内已在今年开始逐步建立加氢站，推广氢能源汽车，并开始在北美推广该类型新能源汽车。但是，制氢技术及大规模储氢技术是氢能源汽车的瓶颈所在，是制约其快速发展的关键因素。

从全球范围看，日本和韩国的燃料电池研发水平目前处于全球领先的水平，尤其是丰田、日产和现代汽车公司，在燃料电池电动汽车的耐久性、寿命和成本等方面逐步超越了美国和欧洲。

2.2国内发展现状

截至工信部308批公告,我国燃料电池车型主要集中在商用车领域,主要包括宇通、福田、蜀都等客车,以及东风、奥新新能源物流车。这种车型分布与氢燃料电池汽车产业发展现状相吻合,当前处于试运行阶段,没有形成相对成熟的商业模式。