北京造氫能小汽車開回家路還很長(zhǎng)

在今年的全國(guó)科技周北京主場(chǎng)活動(dòng)中，一輛被“解剖”的小汽車吸引了不少觀眾的關(guān)注。這是一輛新能源車，但又與現(xiàn)今大街上跑的純電動(dòng)車迥然不同。這輛車“燒”的是氫氣，產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛，排放的唯一產(chǎn)物是可飲用的純水，“綠色”理念可謂名副其實(shí)。研發(fā)這輛車的團(tuán)隊(duì)來(lái)自國(guó)家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心（簡(jiǎn)稱“國(guó)創(chuàng)中心”）。記者最近來(lái)到位于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的國(guó)創(chuàng)中心，探訪研發(fā)氫能小汽車背后的故事。

自主研發(fā)氫能小汽車

不燒油不充電排放純水

作為國(guó)創(chuàng)中心燃料電池汽車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，梁晨對(duì)記者說(shuō)，全國(guó)科技周北京主場(chǎng)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)展示的，其實(shí)是一個(gè)“解剖”后的小汽車動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)，目的是展示氫能動(dòng)力系統(tǒng)。實(shí)車已經(jīng)制造出來(lái)，并且已經(jīng)過(guò)測(cè)試場(chǎng)的道路測(cè)試。可以說(shuō)，這是北京企業(yè)自主研發(fā)的第一輛氫能小汽車。

梁晨不無(wú)自豪地告訴記者，這次研發(fā)同時(shí)試驗(yàn)了金屬板、碳板兩種不同的電堆技術(shù)路線，尤其是碳板電堆及動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，全部實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化?！敖?jīng)過(guò)測(cè)試，輸出功率可以達(dá)到31至32千瓦，基本可以滿足上路高速行駛?！?/p>

在國(guó)創(chuàng)中心的樓下，停放著一輛白色小汽車，外貌與其他同品牌車輛無(wú)異。如果不是專人指點(diǎn)，根本看不出這輛小汽車就是不燒油、不充電的氫能車。梁晨介紹道，這是一輛標(biāo)準(zhǔn)的B級(jí)車，續(xù)航里程達(dá)450公里，最高時(shí)速可達(dá)150公里。車輛行駛中動(dòng)力系統(tǒng)的噪音比純電動(dòng)車會(huì)略大一點(diǎn)，但肯定比燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音要輕?！巴ㄟ^(guò)對(duì)車輛內(nèi)飾進(jìn)行降噪，還可以獲得更加不錯(cuò)的駕車、乘車體驗(yàn)?！?/p>

其實(shí)，如果仔細(xì)觀察，還是能發(fā)現(xiàn)這輛氫能車跟其他小汽車的不同，就是在行駛過(guò)程中，車尾部會(huì)不斷有水流出來(lái)。不過(guò)，不用擔(dān)心車輛是不是出了故障，因?yàn)樗褪寝D(zhuǎn)化為電能的化學(xué)產(chǎn)物?！斑@是純水，喝都沒(méi)問(wèn)題?！绷撼空f(shuō)。

無(wú)論是氫能車還是純電動(dòng)車，優(yōu)點(diǎn)都是不產(chǎn)生尾氣排放，對(duì)環(huán)境友好。普通純電動(dòng)小汽車的技術(shù)路線相對(duì)成熟，價(jià)格也在不斷下探，但缺點(diǎn)也顯而易見，續(xù)航里程依然是瓶頸，絕大部分車?yán)m(xù)航里程300公里左右，這意味著大部分時(shí)間只能作為市內(nèi)通勤，郊區(qū)出行、城際通行就會(huì)出現(xiàn)“充電焦慮”。梁晨說(shuō)，“之所以有‘充電焦慮’，是因?yàn)榧冸妱?dòng)車的另一個(gè)缺點(diǎn)——充電時(shí)間太長(zhǎng)，快充1個(gè)小時(shí)，慢充更是得5小時(shí)以上?！边@尤其不適合出租汽車、長(zhǎng)途自駕游等。

相比之下，氫能車的優(yōu)勢(shì)迅速體現(xiàn)，“加氫如同加油，幾分鐘時(shí)間就能完成，‘吃飽飯’即可重新上路，完勝純電動(dòng)車?！绷撼拷榻B道，從2015年起，氫能燃料電池小汽車的研發(fā)正式啟動(dòng)。

加一次氫只需幾分鐘

續(xù)航里程可達(dá)450公里

氫能燃料電池本身并不是新鮮事物。早在上世紀(jì)60年代的阿波羅探月飛船就已經(jīng)使用。之后，在上世紀(jì)80年代逐步應(yīng)用到汽車領(lǐng)域。但是，那時(shí)候，燃料電池可靠性還比較差，加上燃油汽車還處于高速發(fā)展階段，因而一直未能大規(guī)模得到應(yīng)用。

進(jìn)入新世紀(jì)，尤其是近十年，面對(duì)國(guó)際油價(jià)波動(dòng)和大氣污染治理的大背景，具有清潔、低排放優(yōu)勢(shì)的新能源車迎來(lái)高速發(fā)展。隨著純電動(dòng)車大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)，氫能燃料電池汽車的研發(fā)也全面加速。2014年，日本豐田公司率先將一款氫能燃料電池汽車推向市場(chǎng)。梁晨對(duì)記者說(shuō)，我國(guó)在2000年前后開始研究氫能燃料電池汽車。2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)上，氫能燃料電池汽車都得到了小范圍使用，只不過(guò)僅用于公交客車，家用小汽車的研發(fā)一度滯后，現(xiàn)在正在奮起直追。

氫能小汽車，看似美好，但要真正研發(fā)出一輛能走進(jìn)千家萬(wàn)戶的成品，并非易事。梁晨說(shuō)，一方面，國(guó)內(nèi)車企此前的研發(fā)僅限于大型客車，對(duì)小汽車經(jīng)驗(yàn)不足；另一方面，國(guó)外知名車企也處于攻堅(jiān)階段，核心技術(shù)不可能外漏，因此只能自力更生。

“很多人以為氫能燃料電池汽車就是把氫氣點(diǎn)燃，產(chǎn)生熱量推動(dòng)車輛前進(jìn)，就跟天然氣車那樣，其實(shí)不然?！绷撼繉?duì)記者說(shuō)，氫能燃料電池車是把氫氣導(dǎo)入“電堆”，通過(guò)復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。研發(fā)初期，梁晨和同事試做了一輛“增程式”氫能小汽車，里面安裝了一臺(tái)功率為10千瓦的氫燃料“電堆”，看看氫與車是否能相互適應(yīng)，測(cè)試結(jié)果令人滿意。

2016年底，氫能小汽車進(jìn)入成品開發(fā)階段，梁晨和同事們要努力把新研發(fā)的氫燃料“電堆”功率提高到30至40千瓦，一旦成功就意味著搭載了該“電堆”的氫能小汽車可以穩(wěn)定跑到100公里的時(shí)速，在高速公路上連續(xù)行駛將不成問(wèn)題。由此，氫能可以放心地作為小汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源——這是氫能車應(yīng)用的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

研發(fā)過(guò)程中遇到了很多困難。最難的當(dāng)屬給車輛適配尺寸合適的“電堆”，并在艙內(nèi)容納空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵等一系列附屬配件，再通過(guò)完善設(shè)計(jì)將這些設(shè)備裝進(jìn)車內(nèi)。說(shuō)起來(lái)容易，做起來(lái)難。以氫氣循環(huán)泵為例，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家很少，梁晨和同事們花費(fèi)了很大力氣才找到合適的款型。

氫能車上路行駛，必須做到絕對(duì)安全，這涉及到氫燃料罐的選型。梁晨告訴記者，“氫是易燃易爆氣體，而我們的整車運(yùn)行時(shí)是帶電的，因此氫電安全至關(guān)重要?！弊罱K，這款氫能車選擇了耐壓能力高達(dá)70兆帕的氫罐和配套系統(tǒng)。

據(jù)悉，國(guó)創(chuàng)中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)聚焦研發(fā)家用氫能燃料電池汽車。目前，自主研發(fā)的氫能汽車?yán)m(xù)航里程可達(dá)450公里，最高時(shí)速150公里。更為重要的是，補(bǔ)充一次氫能燃料只需3至5分鐘，基本與燃油車不相上下，完勝充電過(guò)程動(dòng)輒幾個(gè)小時(shí)的純電動(dòng)汽車。在大氣污染治理的背景下，新能源車正在得以迅速發(fā)展。同時(shí)，面對(duì)消費(fèi)者對(duì)純電動(dòng)車“充電慢、續(xù)航短”的抱怨，氫能汽車或許即將迎來(lái)春天。

北汽清華參與研制

氫能小汽車京味兒十足

梁晨告訴記者，自主研發(fā)的氫能燃料電池小汽車是國(guó)創(chuàng)中心和北汽集團(tuán)、清華大學(xué)、北京億華通公司等單位共同努力的產(chǎn)物。這些單位都在北京，因此，這輛氫能小汽車“京味兒”十足。

在梁晨看來(lái)，氫能小汽車未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊，因?yàn)橥昝乐泻土思冸妱?dòng)車和燃油車的優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)，加氫裝置最好就放在加油站。氫燃料和汽油的易燃易爆危化特性接近，加油站的防護(hù)措施可以很好地保護(hù)氫能加注。

很多人擔(dān)心氫能車的安全性。梁晨告訴記者，氫能小汽車安全性完全不亞于普通燃油車，甚至更高。首先，氫罐的堅(jiān)固程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)燃油箱，“商用氫能車使用的35兆帕罐體經(jīng)受過(guò)槍擊實(shí)驗(yàn)，我們用的是更堅(jiān)固的70兆帕罐體?！逼浯?，即使出現(xiàn)了爆燃事故，不同于燃油會(huì)四處飛濺，氫氣因?yàn)槊芏确浅Ｐ?，火焰?huì)快速垂直上升，對(duì)周圍破壞降到了最低。

梁晨坦言，目前，影響氫能小汽車走入千家萬(wàn)戶主要有三個(gè)因素，一是不少地方對(duì)于氫能車的準(zhǔn)入政策還比較模糊。二是目前氫能車的制造成本還比較高，一輛車不算補(bǔ)貼還在60萬(wàn)元至70萬(wàn)元的價(jià)位以上。如果未來(lái)量產(chǎn)加上補(bǔ)貼，每輛車降到20萬(wàn)元的價(jià)位，市場(chǎng)的認(rèn)可度會(huì)迅速提升。第三是加氫站的分布普及有限。令人欣慰的是，中石化、中石油等不少企業(yè)已經(jīng)開始重視加氫站的建設(shè)，其中，中石化就試點(diǎn)在廣東佛山的1個(gè)加油站設(shè)立了加氫工位?！斑@是一個(gè)開始，相信5年后，氫能小汽車將會(huì)迎來(lái)大規(guī)模入市?！绷撼空f(shuō)。

記者從國(guó)創(chuàng)中心了解到，該中心即將搬入的新址專門規(guī)劃建設(shè)了新能源智能汽車開源整車開發(fā)服務(wù)平臺(tái)、整車能效開發(fā)試驗(yàn)室、新能源智能汽車數(shù)字化創(chuàng)新平臺(tái)、燃料電池試驗(yàn)室等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，將全力支持包括氫能燃料電池汽車在內(nèi)的新能源汽車研發(fā)，尤其是加大對(duì)一些關(guān)鍵零部件的開發(fā)，擺脫對(duì)國(guó)外“卡脖子”技術(shù)的依賴。