事实上,在技术尚未成熟之际,优先在商用车领域示范推广,在示范中积累经验,才能进一步促进相关技术的进步,从而为乘用车的技术发展奠定基础。

奇瑞燃料电池车

奇瑞燃料电池车  摄影/电池百人会  于清教

最近,广汽推出了首款氢燃料电池汽车Aion LX Fuel Cell,并称“这款车的排放物只有水,且排放出来的水可直接饮用。”不久前,长城汽车在其技术品牌发布会上,对外发布了命名为“柠檬”的模块化平台,据悉,该平台在匹配第二代氢燃料电池动力系统后,可使车辆的续驶里程达到1100公里。此外,宝马也再次证实其氢燃料电池SUV将在2022年进行小规模生产。短短不到半个月时间,三家整车企业先后发布燃料电池乘用车规划,这让并不被整车企业普遍接受的燃料电池乘用车受到了一波关注。继商用车示范应用之后,传统车企也在不断加码氢燃料电池乘用车技术的研发,那么这些企业的努力能否促进燃料电池乘用车的大跨步发展呢?

车企掀起新一轮燃料电池乘用车热

在不久前的2020广汽科技日上,广汽首款氢燃料电池乘用车——基于广汽GEP 2.0平台开发的Aion LX Fuel Cell首次亮相。据了解,这款车基于广汽GEP 2.0平台开发,外观借鉴钢铁侠动力核心的设计元素。采用燃料电池系+动力电池,系统综合可输出功率超150kW,电机最大扭矩达350N·m。新车将搭载53L和77L的两个70MPa氢罐,NEDC续驶里程可超过650km,加满氢只需3~5分钟。搭载自主集成开发的氢燃料电池系统,还保留了豪华智能超跑般的超大空间、超低风阻、超高科技配置。据了解,这款车将于今年年内开始示范运行。

比广汽Aion LX Fuel Cell氢燃料电池乘用车更早亮相的是长城汽车的相关产品。7月20日的长城汽车技术品牌发布会上,长城汽车发布智能化模块化平台“柠檬”。据了解,该平台可适配氢燃料电池动力方案,匹配第二代氢燃料电池动力系统后,所打造的车型可实现1100公里续驶里程。而早在今年全国两会上,全国人大代表、长城汽车总裁王凤英就曾建议,政府要引导加大氢燃料电池基础科研投入,鼓励、推动各地因地制宜开展氢能示范应用,推动氢能产业集群的形成。可以看出,长城汽车正在加快氢燃料电池乘用车的技术研发,甚至是市场推广的步伐,试图在这一领域加码。

承担国家科研项目、最早在我国开发氢燃料电池乘用车的上汽,今年也有新动作。7月15日,上汽集团与中国宝武钢铁集团签署战略合作框架协议,双方将围绕上海对氢能发展规划的要求,共同建设国家级氢能产业示范区。上汽集团将主要负责燃料电池汽车的研发与量产规划。日前,外媒报道,宝马汽车使用氢燃料电池作为主要动力来源的SUV—i Hydrogen NEXT车型,将在2022年进行小规模生产。该消息目前已得到宝马官方证实,车型正式量产时间为2025年。

新一轮燃料电池乘用车开发热扑面而来。

基础设施不足以匹配规模发展

“氢燃料电池乘用车早就经过一轮发展浪潮,但并没有成功。后来,我们逐渐形成了在商用车领域推广氢燃料电池、在乘用车领域以纯电动为主的共识。”国家新能源汽车创新工程专家组组长王秉刚在接受《中国汽车报》记者采访时谈到,氢燃料电池乘用车的发展早已有之,但因为技术等原因一直没推广开来,除车辆本身的技术问题外,最大的原因还在于基础设施。上海燃料电池汽车商业化促进中心副理事长缪文泉也表示,氢燃料的动力体系是天赋性的,在基础设施领域的挑战很大。王秉刚称:“氢燃料电池汽车对基础设施要求很高,要推广相关车辆必须先建设全新的氢燃料基础设施,而氢的运输比较贵,基础条件的不具备导致基础设施建设缓慢。相较而言,充电基础设施的建设要容易的多,我国已经形成比较完备的电网体系,只需要设桩接入电网即可。相对于商用车,乘用车的分布比较分散,一旦推广开就需要建设更大范围的加氢站。商用车则因在某些领域使用且路线相对比较固定,如港口、固定线路的长途物流运输等,因此,在氢基础设施的成本问题尚无法降低到一定程度之际,优先发展商用车更符合实际。”也因此,目前,我国氢燃料电池商用车已经开始示范推广,而乘用车的应用尚未启动。尽管车企开始发力相关车型的研发,但从配套设施的角度判断,距离乘用车的市场推广还有很长的路要走,目前尚不具备条件。

不过,从长远来看,全国燃料电池及液流电池标委会副秘书长卢琛玉认为,燃料电池乘用车的市场化发展也是值得期待的。他解释称,燃料电池是按电化学原理发电,但其工作方式与锂电池有所不同,它是按照内燃机方式工作,因此燃料电池汽车的基本工作模式类似于用氢瓶代替油箱,用燃料电池发动机代替内燃机。燃料电池由于比能量高,燃料与电池分开而相对安全,加氢时间与燃油车相当而给乘客和驾驶员的体验感比较好,目前国际上公认的是燃料电池适用于需要重载和长续驶的场景。“基于汽车产业中乘用车和商用车的市场比例,以及燃料电池乘用车对产业链带动作用更大,它一定会是未来新能源汽车产业细分的选项之一。越来越多的车企选择燃料电池作为乘用车的技术路径之一,推出燃料电池乘用车样车,应该能有力推动燃料电池汽车产业化进程。另外,燃料电池乘用车在一些场景下的示范应用所带来的数据积累和性能提升,以及由此提振的资本市场信心,将会有力推动燃料电池乘用车的市场化发展。”卢琛玉如是说。

技术领域尚待突破

在业内人士看来,比基础设施更关键的是,氢燃料电池乘用车在技术领域尚有很大的提升空间。尽管很多车企都推出了相关车型,但尚未达到市场推广的标准。“坦率地说,在技术上,乘用车的门槛比商用车要高。”同济大学燃料电池汽车技术研究所所长、教授章桐认为,“在燃料电池汽车领域,在整个产业链技术还不太成熟的时候,更容易在商用车领域推广应用,因为商用车对零部件等技术的要求和乘用车不在一个水平线上,所以在技术不太成熟时更适合在商用车领域推广。”事实上,在技术尚未成熟之际,优先在商用车领域示范推广,在示范中积累经验,才能进一步促进相关技术的进步,从而为乘用车的技术发展奠定基础。

卢琛玉持有相同的观点,他指出,目前燃料电池乘用车发展存在的主要问题包括技术、成本、设施、环境等几个方面。乘用车的技术要求比商用车更高,尤其在寿命、可靠性和一致性等方面,受制于工艺水平,国内电堆和系统生产企业的技术水平距离能实现乘用车的规模化应用还有一定距离;能批量化生产的高性能关键材料和部件、氢气燃料的成本,是另一个制约燃料电池乘用车发展的瓶颈;乘用车由于使用场景的不同,与商用车相比对于氢能基础设施的要求更高,而这种大规模基础设施的建设,囿于政策、技术、商业模式等综合因素,非短期内能够形成。“乘用车受制于技术水平,能真正实现市场化、商业化估计还得10年。当然还要有氢能文化和氢能经济环境的培育,让全社会都能认可氢能作为重要的能源应用,消除消费者对于使用燃料电池汽车不必要的顾虑。”卢琛玉说。章桐也判断,氢燃料电池乘用车小批量上市还需要5年左右的时间。

不过,对于当前燃料电池技术的发展也有不同声音。缪文泉就认为,当前燃料电池技术在商用车和乘用车融合上没有太大壁垒。“就乘用车和商用车来说,乘用车对BOP(工艺流程规范)要求会比较高,因为它的动态性能会更高一点;在寿命方面,商用车的寿命通常是2万小时,乘用车则以5000、8000小时作为衡量指标。不过,这两方面和电堆本身的技术、控制策略相关,总体来说,乘用车和商用车在技术上并不存在很大差别。”

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