本课题以国家高技术研究发展计划(863计划)先进能源技术领域专题课题“45MPa以上的氢气增压、压力控制和调节技术研究”为依托，通过分析国内外大量文献资料，介绍了氢能源的制取、贮存和利用，氢能源汽车的发展背景，氢能源汽车的类型、结构和工作原理。 提出了车载供氢系统的功能要求，提出供氢系统的零部件方案，设计了供氢系统气动原理方案，并设计加氢系统的单级加氢方案和多级加氢方案。 供氢系统的加氢过程可简化为气动控制系统中的固定容器的充气过程，建立其数学模型，为加氢特性的研究提供理论基础；分析影响加氢特性的因素；分别针对35MPa和70MPa车载气瓶，提出不同的多级加氢方案，分析不同的加氢控制策略下的加氢特性。 提出使用范德瓦尔斯方程作为计算储氢质量的理论方程，推导了范德瓦尔斯方程的其他应用形式；分析了影响储氢质量的因素；按季节来估算最大储氢质量；对极限环境温度条件下的气瓶压力特性进行分析。 根据氢能源汽车的工作原理，建立数学模型，得出了汽车在不同车速下进行行驶时，动力系统对输氢量的要求；分析影响燃料经济性的因素；通过对输氢过程进行简化，建立数学模型，得到输氢特性的理论结果。 以“超越三号”燃料电池轿车这一具体车型为例，运用以上理论分析方法，结合工程试验结果和本研究的理论结果的对比，进行加氢、储氢和输氢工作性能分析。得出的储氢质量、燃料经济性和行驶距离等技术参数的理论结果，与试验结果基本一致。验证了本理论研究分析方法的合理性。