摘 要

氢能源是21世纪世界各国广泛关注的新型清洁能源，氢气作为可持续利用的新能源，相较于燃油是没有污染物排放的。近年来由于人口基数持续上涨，我国环保压力增大，能源危机迫在眉睫，能源结构的调整势在必行，又因为汽车是我国的重要经济支柱之一，氢能源汽车的研发和设计将为未来的中国开辟新的汽车市场，帮助减少甚至停止化石能源消耗，具有十分重大的意义。

本次设计通过对氢能源汽车的市场行情、推广情况、关键技术、配套设施等进行研究，对未来氢能源燃料汽车的设计趋势进行分析，设计了未来氢能源燃料汽车的外观。

关键词：氢能源汽车；能源结构调整；外观设计

Abstract

Hydrogen energy is a new type of clean energy which is widely concerned by all countries in the 21st century. As a new energy for sustainable utilization, hydrogen has no pollutant emission compared with fuel oil. In recent years, due to the continuous increase of population base, the increasing pressure of environmental protection in China, the imminent energy crisis, the adjustment of energy structure is imperative, and because automobile is one of the important economic pillars in China, the research and development and design of hydrogen energy vehicles will open up a new automobile market for China in the future, and help reduce or even stop fossil energy consumption, which is of great significance.

Through the research on the market, promotion, key technologies and supporting facilities of hydrogen energy vehicles, the design trend of future hydrogen energy vehicles is analyzed, and the appearance of future hydrogen energy vehicles is designed.

Key Words：Hydrogen energy vehicle；Energy structure adjustment；Appearance design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和现状 1

1.2 研究目的和意义 2

1.3 研究内容 3

第2章 市场调研 错误！未定义书签。

2.1 氢燃料汽车市场分析 4

2.1.1 丰田Mirai 4

2.1.2 宝马iHydrogenNEXT 5

2.2 未来趋势分析 6

2.1.1 无人驾驶技术 6

2.1.2 智能物联网 7

2.3 关键技术 7

2.3.1 井到轮效率分析 7

2.3.2 储氢技术 9

2.4 用户分析 9

2.4.1 需求分析 9

2.4.2 用户定位 10

第3章 产业化构想 12

3.1 市场推广 12

3.1.1 补贴政策 12

3.1.2 加氢站建设 12

3.1.3 占领技术高点 12

3.2 产业链整合 12

3.2.1 上游-零件供应商和氢气制造商 12

3.2.2 中游-汽车生产商和组装厂商 12

3.2.3 下游-汽车销售门店和售后服务商 13

第4章 方案设计 14

4.1 意向图和概念设计 14

4.2 草图和草效 15

4.3 深入设计 17

4.3.1 数字建模 17

4.3.2 模型渲染 19

4.4 展示效果和视频链接 20

参考文献 21

致 谢 22

第1章 绪论

氢能源作为一种汽车使用的清洁能源，相较于汽油和柴油，优点是氢气燃烧不产生污染大气的气体，能起到保护环境的作用，但缺点也十分显著，氢能源获取难度高，氢能源汽车实车的井到轮效率实际上不如普通燃油汽车，储氢技术仍发展不够成熟，还没有达到可以马上落地生产符合市场需求的储氢技术产品，氢能源汽车的发展已经越过第一阶段的技术开发，逐渐向安全性能平稳、生产成本降低过度。

氢能源燃料汽车的研究和设计一直保持先技术后设计的步伐，在当前市场环境和技术背景下，氢能源燃料汽车设计可以逐步深入和落地实现，这对于未来氢能源燃料汽车的发展具有实际性意义。

1.1 研究背景和现状

2018年中国电动汽车百人会论坛上，中国工程院院士于勇说了这样一句话：“化石燃料时代向绿色能源时代转变是必然的”。在当今全球环境日益恶劣的情况下，我们已经遇上了气候变化，全球变暖，能源匮乏，环境污染，湿地、热带雨林减少等环境危机，对于拥有私家车的消费者来说，最直观的感受就是油价的上涨。国家的能源结构调整政策也是发布许久，从高中课本上我们学习到的化学基础知识就可以了解到，未来的能源结构调整，其实本质上是一个从化石能源消耗转向绿色再生能源消耗的转变，也是一个从高碳燃料向低碳燃料转变，是一个加氢减碳的过程。

关于氢能源汽车：上世纪80年代我国才涌现一批研究氢气内燃机的机构，这批机构是高校，而且主要的研究的是混合燃料发动机，氢燃料只作为一种辅助燃料，与汽油、柴油进行混合燃烧。我国对于氢发动机的研究起步是比较晚的，在很多技术上，例如大规模的制氢技术、发动机增压技术、氢气供给系统、氢气安全系统、发动机控制策略等等，是落后于一些国家的。近年来，随着国家正式将新能源汽车划入“十四五”规划之中，标志着我国对于氢能源汽车的重视程度已经大大提高，各项技术逐渐追上一些国家的步伐，我国的氢能源汽车产业度过起步阶段，开始向产业化阶段过渡，并开始在一些省份进行实车示范。

据中商情报网网讯显示，中国新能源汽车市场是有望进入上升期的。（如图1.1.1）

图1.1.1 中国新能源汽车销量情况

1.2 研究目的和意义

随着汽车电池技术的不断突破，氢能源燃料汽车的发展形势一片大好，在“刀片电池”（图1.2）发布后，消费者对于新能源汽车的各项指标都有了更高的要求，包括续航里程、安全性能、节能环保、整车的寿命等等。