車(chē)企積極探索 電電混合技術(shù)路線(xiàn)成新寵

雖然作為“三縱”之一的氫燃料電池汽車(chē)曾經(jīng)在過(guò)去的歲月里被“忽視”了，但近兩年來(lái)，氫燃料電池汽車(chē)正在我國(guó)乃至全球受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。尤其是在政策層面上，在純電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼逐步退坡的過(guò)程中，氫燃料電池汽車(chē)的支持力度絲毫沒(méi)有降低。伴隨著國(guó)家的支持以及企業(yè)的重視，氫燃料電池汽車(chē)近年來(lái)的發(fā)展步伐也在逐步加快。也因此，在氫燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中，又有了誰(shuí)將“一統(tǒng)江湖”的爭(zhēng)論。不過(guò)，在不少業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，氫燃料電池汽車(chē)與純電動(dòng)汽車(chē)兩條發(fā)展路線(xiàn)并非是絕對(duì)平行的，兩者也可以有交集，實(shí)現(xiàn)兩種路線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

在日前舉行的2018全球未來(lái)出行論壇上，國(guó)內(nèi)不少車(chē)企就談到了對(duì)鋰電池和氫燃料電池相結(jié)合的“電電混合”汽車(chē)的探索。“這一技術(shù)路線(xiàn)并非最近才有。”同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院教授章桐在接受《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)燃料電池功率普遍偏小的現(xiàn)狀，“電電混合”是當(dāng)下較為適合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展路線(xiàn)。

國(guó)內(nèi)外車(chē)企關(guān)注“電電混合”路線(xiàn)

在氫燃料電池汽車(chē)的大規(guī)模推廣和普及仍受到諸多因素，尤其是技術(shù)水平因素制約的當(dāng)下，“電電混合”這一技術(shù)路線(xiàn)在近段時(shí)間內(nèi)不斷被提及。

在去年舉行的法蘭克福國(guó)際車(chē)展上，奔馳宣布推出首款插電式氫燃料電池混合動(dòng)力車(chē)GLC F-CELL，這一產(chǎn)品以氫燃料電池和鋰電池共同作為能量來(lái)源。據(jù)悉，這款產(chǎn)品可裝載4.4kg的氫燃料，充氣瓶布置在底盤(pán)下方，在重新加氣之前，可以使汽車(chē)行駛437km。一塊安裝在車(chē)尾的9kWh鋰離子電池能夠輔助驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛49km。其運(yùn)行模式包括雙能源混合、單燃料電池模式、單鋰電池模式和充電模式，其中，混合模式狀態(tài)下的車(chē)輛能從雙動(dòng)力裝置上獲取動(dòng)力來(lái)源，由鋰離子電池提供峰值動(dòng)力，同時(shí)燃料電池可在最佳經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)運(yùn)行。

中國(guó)在這一技術(shù)路線(xiàn)上起步并不晚于國(guó)外。在去年年底舉行的第二屆氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際交流會(huì)上，長(zhǎng)江公交“氫”裝上陣，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池與氫燃料電池“電電增程”方式的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，借助“電電混合”，長(zhǎng)眾公交車(chē)的最長(zhǎng)續(xù)駛里程由純電模式的390km攀升至混合動(dòng)力下的600km，運(yùn)營(yíng)中加注氫燃料只需10～20分鐘。在今年1月舉行的中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)2018論壇上，杭州長(zhǎng)江控股公司董事長(zhǎng)曹忠提出，電動(dòng)汽車(chē)與可再生能源的結(jié)合將實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的突破，而氫+電混合將是最為適合的技術(shù)路線(xiàn)，必將在替代燃油汽車(chē)的細(xì)分市場(chǎng)中發(fā)揮主力作用。

彌補(bǔ)功率不足和降低成本是主要目的

為何國(guó)內(nèi)外車(chē)企均開(kāi)始推行“電電混合”這一技術(shù)路線(xiàn)?

章桐告訴《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者，對(duì)于國(guó)內(nèi)車(chē)企來(lái)說(shuō)，由于技術(shù)水平相較國(guó)外先進(jìn)水平仍存在一定差距，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)的功率難以達(dá)到國(guó)外車(chē)企如現(xiàn)代和豐田等的水平;但另一方面，國(guó)內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)擁有一定優(yōu)勢(shì)，因此發(fā)展“電電混合”技術(shù)路線(xiàn)較為實(shí)用，也更具經(jīng)濟(jì)性。

談到國(guó)外車(chē)企，例如奔馳推出相關(guān)產(chǎn)品的初衷時(shí)，章桐更傾向于認(rèn)為國(guó)外車(chē)企發(fā)展“電電混合”汽車(chē)的目的在于降低氫燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)成本。事實(shí)上，即便是在發(fā)展相對(duì)較為成熟的日本和韓國(guó)，氫燃料電池汽車(chē)生產(chǎn)成本居高不下仍是掣肘其進(jìn)一步大規(guī)模推廣和應(yīng)用的重要因素。“通過(guò)與鋰電池結(jié)合，能在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)降低燃料電池系統(tǒng)的功率，從而起到降低產(chǎn)品成本的目的。”章桐如是說(shuō)。

有業(yè)內(nèi)人士指出，燃料電池存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢的問(wèn)題，當(dāng)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生急劇變化(比如起步、急加速)，動(dòng)力系統(tǒng)往往無(wú)法達(dá)到車(chē)輛所需的功率，但鋰電池恰好就能解決這些問(wèn)題。由鋰電池提供車(chē)輛加速、減速等非穩(wěn)態(tài)下所需的大功率，而燃料電池則用來(lái)提供穩(wěn)定工況下的輸出功率。此外，“電電混合”能通過(guò)鋰電池解決電動(dòng)汽車(chē)的電控問(wèn)題，同時(shí)用氫燃料電池來(lái)解決電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛問(wèn)題，可謂一舉兩得。

“中國(guó)特色”技術(shù)路線(xiàn)

在近日舉行的2018全球未來(lái)出行論壇上，以長(zhǎng)江電動(dòng)公交客車(chē)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)的廣東泰羅斯汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，目前公司已通過(guò)國(guó)家強(qiáng)制性測(cè)試，進(jìn)入國(guó)家氫能車(chē)公告目錄并進(jìn)行了小批量生產(chǎn);明年將形成年產(chǎn)100～500臺(tái)(套)批量生產(chǎn)能力;2020年形成年產(chǎn)1000臺(tái)(套)以上的生產(chǎn)能力;2021～2022年，具備年產(chǎn)10000臺(tái)(套)級(jí)的生產(chǎn)能力，成為國(guó)內(nèi)主要的車(chē)用氫能燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商。

雖然國(guó)外車(chē)企在“電電混合”產(chǎn)品上也有布局，但東風(fēng)揚(yáng)子江汽車(chē)總經(jīng)理、總工程師雷洪鈞仍將這一技術(shù)路線(xiàn)稱(chēng)為“中國(guó)特色”。在他看來(lái)，我國(guó)發(fā)展這一路線(xiàn)的原因有四，首先，目前國(guó)內(nèi)外的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率均難以滿(mǎn)足產(chǎn)品需求，國(guó)內(nèi)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)電堆功率密度大約為2kW/L，而國(guó)際先進(jìn)水平則達(dá)到了3kW/L;其次，受產(chǎn)業(yè)規(guī)模影響，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的單位成本還比較高;第三，目前氫電混合動(dòng)力系統(tǒng)以動(dòng)力電池汽車(chē)為基礎(chǔ)，可以彌補(bǔ)動(dòng)力電池汽車(chē)的諸多不足，例如續(xù)駛里程較短等;最后，中國(guó)的燃料電池汽車(chē)取得了很明顯的進(jìn)步，但目前還面臨許多挑戰(zhàn)，“電電混合”系統(tǒng)是相對(duì)穩(wěn)妥的技術(shù)方案。

雷洪鈞提出，隨著城市擴(kuò)建，在長(zhǎng)距離行駛方面，純電動(dòng)汽車(chē)顯得“力不從心”，因此城市之間的遠(yuǎn)程公交汽車(chē)有望成為氫電汽車(chē)技術(shù)應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)。不過(guò)，他同時(shí)指出：“對(duì)汽車(chē)工程而言，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單越好，而‘電電混合’是兩套系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)集成也提出了更高要求，因此在發(fā)展氫混技術(shù)時(shí)，不要人為地增加難度。”

章桐認(rèn)為，“電電混合”并不是過(guò)渡階段的技術(shù)路線(xiàn)，這一路線(xiàn)將長(zhǎng)期存在，且未來(lái)氫燃料電池系統(tǒng)在“電電混合”汽車(chē)產(chǎn)品中所起到的作用會(huì)越來(lái)越大，因此發(fā)展大功率的氫燃料電池系統(tǒng)勢(shì)在必行。對(duì)于氫燃料電池汽車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，絕不能將氫燃料電池系統(tǒng)的功率水平停留在目前的30kW上，應(yīng)繼續(xù)加快研發(fā)大功率燃料電池系統(tǒng)。