上汽、長城、廣汽扎堆推重磅車型 氫燃料電池技術大提升
來源:電池中國CBEA 2020-09-18
眾所周知,氫燃料具備燃料來源多元化、能源可再生零排放、效率高等諸多優勢,因此一直被業內視為新能源汽車發展的重要技術方向。截至2019年年底,全球累計推廣燃料電池汽車2.4萬輛,已建成加氫站432座。2015-2019年,全球加氫站保有量增加了135%;氫燃料電池產業即將迎來爆炸發展期。
根據研究機構預測,到2030年,預計全球燃料電池乘用車保有量將達100萬-150萬輛。到2050年,氫能將能夠滿足全球終端能源需求的18%,全球氫燃料電池乘用車保有量將達4億輛,占總量的1/4。
一
如今,不少車企都在加大氫燃料電池汽車研發步伐。日前,上汽集團對外正式發布了公司的“氫戰略”,這也是中國汽車行業首個氫戰略。上汽集團計劃在2025年前,推出至少10款燃料電池整車產品,上汽集團旗下上汽捷氫科技達到百億級市值,形成萬輛級燃料電池整車產銷規模,市場占有率將達到10%以上。
據了解,作為國內最早開展燃料電池技術研發的車企,上汽集團在該領域的研發投入累計已超過30億元人民幣。上汽集團總裁王曉秋表示,2025年上汽自主開發的燃料電池系統累計銷量將超過3萬臺套,至2030年上汽集團將成為具有完整自主知識產權和全球競爭力的燃料電池整車生產企業。
此外,7月28日,廣汽宣布首款氫燃料電池車Aion LX Fuel Cell計劃在今年年內投入示范運營。7月20日,長城汽車正式對外發布了“檸檬”技術品牌。“檸檬”平臺車型在匹配第二代氫燃料電池動力系統后,續駛里程將可達1100公里。長城首款氫燃料整車平臺將在今年推出,并于2022年展示小批量氫能源車隊,2023年推出成熟的燃料電池乘用車車型。
就在長城發布車型的前一天,7月19日,比亞迪與蜀都客車簽訂合作協議,布局氫燃料電池汽車產品,建設比亞迪西南商用車總部基地。在此之前的6月5日,一汽、東風、北汽、廣汽四大車企集團,以及北京億華通和豐田汽車成立“聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司”。
二
氫能產業作為促進節能減排、實現能源轉型的重要路徑,已成為各界共識,其發展離不開政策支持。此前,國家工信部在《新能源汽車產業發展規劃》中明確提出“燃料電池汽車實現商業化應用”的目標,指出以純電動汽車、插電混合動力汽車、燃料電池汽車作為“三縱”的新能源汽車研發布局,明確提出要有序推進氫燃料供給體系建設,提高氫燃料制儲運經濟性,推進加氫基礎設施建設。
此外,國家工信部制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》提出,到2030年我國燃料電池汽車推廣應用達到百萬輛,加氫站建設超過1000座。
實際上,近年來我國氫燃料電池產業發展迅速。據了解,截至今年7月,我國累計推廣燃料電池汽車超過7200輛,建成加氫站約80座。特別是在過去的一年,我國氫能和燃料電池汽車產業在地方政府和企業的共同努力下,發展速度非常快。燃料電池電堆的單堆功率密度、最低冷啟動溫度壽命,以及最高效率等指標均有大幅改善。
目前,中國燃料電池汽車已進入商業化初期。2020年7月底已有172款車型進入工信部公告。2019年前公告車型主要是以中輕型客車、公交車和中輕型物流車為主,2019年后由于燃料電池發動機技術不斷提升,城際的公交車、城際的渣土車、港口運輸車、礦用自卸車、環衛車、冷鏈物流車等適用于多種場景的車型也推出。總體來看,燃料電池汽車正在向大功率、長距離、重載車型發展。
“目前我國已經具備千輛級動力系統及整車的生產能力,氫燃料電池汽車的產業鏈也逐步完善,自主化產業生態體系基本建立。”北京億華通董事長張國強表示,燃料電池系統、電堆、空壓機等已基本實現國產化,氫氣循環泵、增濕器預計2020年底可小批量供貨。
同時,近年來我國自主研發的燃料電池發動機性能及環境適應性不斷提升。據張國強介紹,億華通系統功率已經超過100KW,系統功率密度已經達到500W/公斤,實現零下37℃低溫冷啟動,今年年初在海拉爾冬季汽車試驗場,搭載億華通發動機系統的客車成功完成了冬奧環境極寒測試,成為首次通過極寒實地測試的氫燃料電池客車。
不過,與國際先進國家相比較,我國氫燃料電池技術水平仍存在較大差距。一方面,相關技術還處于工程化開發階段,與日本等標桿產品相比,在可靠性、冷啟動、功率特性等主要技術性指標上還存在很大差距;另一方面,盡管我國擁有數量較為豐富的專利,但涉及核心技術相對較少。
中國科學院院士歐陽明高認為,氫燃料汽車要真正迎來增長期,出路在于創新與應用,并指出今后五年經過國產化及技術創新,質子交換膜等核心零部件的成本有望再次下降一半。他表示,要注意儲氫的成本下降比燃料電池成本下降慢,希望能源企業能加入解決這個問題。同時,他還呼吁加強氫燃料基礎設施建設,包括制氫、儲氫等。