比肩丰田!这家公司氢燃料电池核心技术真的这么牛?

日前,有“中国车界诺贝尔奖”之称的2019年度“中国汽车工业科学技术奖” 在中国汽车工程学会年会上颁出,共有60个项目获奖。其中,上汽集团和同济大学、新源动力共同研发的“燃料电池汽车关键技术研发及其产业化”项目荣获特等奖。

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当记者兴冲冲地向上汽集团研发主体捷氢科技表示祝贺时,不料总经理卢兵兵却反应平静:获特等奖的是200系列车用燃料电池电堆技术及整车应用开发项目,已是过去式。现在,300系列电堆技术已成功试装下线。这对上汽而言,不仅是一次突破,更是一个开始——上汽燃料电池汽车自此将登上新台阶。

对标国际,前瞻布局

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上汽是国内最早布局氢燃料电池汽车领域的车企,自2001年就开始从事氢燃料电池技术研发,目前已获得350项燃料电池领域相关专利,参与制定了15项燃料电池国家标准。2018年,上汽集团还专门成立了上海捷氢科技有限公司,整合燃料电池领域技术、项目、人才等核心资源,并采取股权激励方式,加快燃料电池汽车的商业化发展。据透露,目标员工全员申购,并且全员满额申购。

从200系列到300系列需要攻克哪些难题?卢兵兵介绍说,在燃料电池电堆方面,大功率燃料电池电堆高温及无外增湿操作下的水管理技术、多节数大面积电池单元的组装集成技术;在燃料电池系统方面:系统氢循环技术、-30℃低温启动技术、高效空压机技术、70MPa储氢系统的集成技术,每一道都是难关。

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依托上汽的系统集成与整车试验平台,捷氢科技不断攻克这些技术难关,并提升各项性能。对比200系列电堆,300系列电堆的功率由60kW提高到115kW,电堆功率密度由2.2 kW/L提高到3.1kW/L,最新一代自主研发的燃料电池系统PROME P390系统功率 92 kW、60%系统最高效率、5000小时(乘用车工况)耐久性、零下30℃冷启动的能力比肩以丰田Mirai为代表的国际先进水平。

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电堆功率、功率密度的提高意味着燃料电池产品适用于更广泛的应用场景;5000小时耐久性意味着燃料电池的寿命可以基本覆盖整车全使用周期;燃料电池系统可在-40℃环境中储存,在-30℃环境下实现无需外加热的低温启动,更能突显燃料电池较强的环境适应性,再也不怕北方寒冷的冬天;催化剂铂用量的下降,意味产品成本的进一步降低。

不过,对于比肩丰田,卢兵兵显得十分冷静:丰田并不在原地踏步,而是在研发下一代新的燃料电池技术。对捷氢科技来说,研发燃料电池汽车,没有捷径可走,没有弯道可超,我们必须加紧步伐,奔跑前进。

形成商业化运营

纯电动、燃料电池,哪个才是最终的技术路径?其实,纯电动汽车和燃料电池汽车发展并不矛盾,二者是并行互补的关系。就技术特点而言,纯电动汽车更适应于城市内的乘用车。氢燃料电池车在使用和报废过程无污染、长续航里程、加注时间快、可超低温启动等优点。燃料电池车可以应用在纯电动不适合的领域,是纯电动汽车的有效补充。在商用车领域,尤其适用于长续航的大中型客车和中重载卡车,比如18—42吨中重卡。

从性能角度讲,燃料电池有三座大山,性能、寿命、成本。燃料电池的寿命在实验室可以做到一万甚至两万小时,真正上路却实现不了。卢兵兵说,示范运行和商业化运行是燃料电池车推广的两个不同阶段,商业化运行的目的更注重解决上述这些问题。

目前,宇通、福田、一汽、长城等车企都在积极布局燃料电池技术研发,目的都是为了把握住未来的产业风口。而上汽由于布局较早,并且持续发力,已形成了短时间内无法被超越的优势。除了等核心技术取得了突破外,上汽还率先实现了燃料电池车的商业化。

上汽荣威950燃料电池轿车实现产销50台,用于租赁和UNDP示范运行(科技部/联合国开发计划署“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目”),累计运营里程超过50万公里;作为国内首款运用全新准入标准的燃料电池轻型客车,上汽大通FCV80已在上海、抚顺、佛山、无锡等多个城市实现商业化运营,累积运营里程超过了210万公里,实际运营车辆已经受住了零下25℃极端低温的考验;上海申沃开辟上海市首条燃料电池公交线路“嘉定114路”,累计行驶里程超过18万公里。

值得一提的是,今年的1-7月份,国内的氢燃料电池客车市场销量就达到了571辆,实现了434%的同比增长,其中大通FCV80表现最为亮眼。根据交强险数据,前7个月FCV80的累计销售达305辆,位居行业第一,市场份额达到53.42%。

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令人振奋的是,300系列电堆和系统技术(PROME P390)已在整车应用层面取得重要突破。大通G20 FC首款量产燃料电池MPV、跃进FKY312市政环卫中型卡车都将搭载这款产品,明年实现量产。据透露,大通G20 FC最高续航里程达650公里,比FCV80 500公里的续航里程提升30%,整车可实现零下30℃环境下启动和运营。

据了解,经过10多年的发展,我国燃料电池的成本已经下降了80%左右,但是目前下降的水平还远远不够。卢兵兵认为,燃料电池汽车商业化运行,QSTP(即质量、服务、技术、成本)是关键,其中降低成本是重中之重。市场能否接受燃料电池汽车,最关键的还是取决于价格。卢兵兵建议,可通过规模化降低燃料电池核心零部件及用氢的成本,以市场应用倒逼技术进步,共建燃料电池产业化的“朋友圈”。


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