“氫”裝上陣　自主車企打造燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈

日前，寶馬公布了氫燃料汽車i Hydrogen NEXT概念車的部分動(dòng)力參數(shù)，計(jì)劃2022年推出測(cè)試樣車，2025年將之推向市場(chǎng)。據(jù)介紹，該款車配裝其與豐田合作開發(fā)的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，配備了兩個(gè)70MPa的儲(chǔ)氫罐，可容納6kg的氫，充滿氫只需3～4分鐘，氫燃料電池最大功率125kW，另外還有一個(gè)輔助電池系統(tǒng)，使車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合最大功率可達(dá)275kW。

與電動(dòng)汽車相比，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的步伐顯然要慢得多。不過，行業(yè)普遍看好氫能在汽車領(lǐng)域的發(fā)展前景。《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施藍(lán)皮書》提到，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬(wàn)億元;國(guó)內(nèi)將建成加氫站1000座，氫燃料電池汽車達(dá)到100萬(wàn)輛。汽車企業(yè)不會(huì)只顧眼前利益，而忽略投資未來(lái)。事實(shí)上，我國(guó)汽車行業(yè)已形成發(fā)展氫燃料動(dòng)力，先從商用車起步的共識(shí)。專家指出，氫燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車應(yīng)實(shí)現(xiàn)互為補(bǔ)充。純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程較短，充電時(shí)間較長(zhǎng)，適用于短途、輕載運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景;氫燃料電池汽車?yán)m(xù)駛里程長(zhǎng)、加注時(shí)間短，更適用于長(zhǎng)途、中重載運(yùn)輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)景。隨著新能源汽車的不斷推廣，氫燃料電池汽車在遠(yuǎn)程公交、城市物流、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)l(fā)揮出純電動(dòng)汽車不具備的優(yōu)勢(shì)。

無(wú)論先發(fā)展氫燃料電池商用車還是未來(lái)延伸至乘用車，對(duì)我國(guó)汽車企業(yè)來(lái)說，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和零部件的領(lǐng)先及產(chǎn)業(yè)化都是繞不過去的坎兒。

■啟動(dòng)燃料電池產(chǎn)能建設(shè)

雖然市場(chǎng)真正啟動(dòng)尚待時(shí)日，但我國(guó)車企已將燃料電池技術(shù)的自主可控提上議事日程。3月16日，上汽集團(tuán)旗下上海捷氫科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“捷氫科技”)燃料電池項(xiàng)目開工儀式在上海嘉定區(qū)“氫能港”正式舉行。2018年6月，捷氫科技正式成立，承載上汽集團(tuán)的電動(dòng)化戰(zhàn)略，整合集團(tuán)內(nèi)外資源加快燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。據(jù)介紹，捷氫科技堅(jiān)持自主開發(fā)，掌握燃料電池電堆、系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù)，具備完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，目前累計(jì)參與15項(xiàng)燃料電池國(guó)標(biāo)制定，發(fā)布7項(xiàng)燃料電池汽車企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、350項(xiàng)燃料電池相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠Ｅ溲b捷氫科技燃料電池的榮威950燃料電池轎車是國(guó)內(nèi)惟一一款實(shí)現(xiàn)公告、銷售和上牌的燃料電池乘用車，也是國(guó)內(nèi)首款應(yīng)用70MPa儲(chǔ)氫系統(tǒng)的燃料電池車型。

資料顯示，捷氫科技“氫能港”項(xiàng)目總投資達(dá)到5億元，一期項(xiàng)目計(jì)劃于2021年8月投產(chǎn)，將達(dá)到1.2萬(wàn)臺(tái)(套)燃料電池電堆和系統(tǒng)的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)2024年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值12億元。捷氫科技方面表示，該項(xiàng)目的開工將進(jìn)一步補(bǔ)全公司的研發(fā)、制造能力，并將通過規(guī)?；⑴炕M(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量，加速上汽燃料電池產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

與上汽捷氫科技“氫能港”項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)入人們視野的還有奇瑞在氫燃料電池領(lǐng)域的新動(dòng)作。據(jù)報(bào)道，奇瑞新能源汽車股份有限公司準(zhǔn)備上馬“奇瑞燃料電池系統(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”項(xiàng)目，總投資額達(dá)3億元。奇瑞基于艾瑞澤5打造的第四代氫燃料電池汽車，配裝30kW金屬雙極板燃料電池電堆和2個(gè)35MPa儲(chǔ)氫罐，加滿氣僅需3分鐘，NEDC工況下續(xù)駛里程可達(dá)540公里。

■圍繞關(guān)鍵零部件布局

種種跡象表明，氫燃料電池汽車市場(chǎng)啟動(dòng)的腳步加快了。一個(gè)發(fā)展契機(jī)可能是2022年北京冬奧會(huì)。比如，長(zhǎng)城汽車曾提出計(jì)劃，將于期間展示燃料電池乘用車車隊(duì)。據(jù)了解，由于目前氫燃料電池汽車領(lǐng)域仍有一些關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)被外國(guó)公司壟斷，長(zhǎng)城汽車集中對(duì)膜電極、Ⅳ型70MPa儲(chǔ)氫瓶、高集成度的瓶口閥和減壓閥等核心零部件進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，其中膜電極、瓶口閥和減壓閥將于2020年具備小批量生產(chǎn)能力。后期還將推出燃料電池電堆、儲(chǔ)氫瓶等產(chǎn)品。

事實(shí)上，長(zhǎng)城汽車成為自主品牌車企加強(qiáng)對(duì)氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)布局的典型代表。2018年8月，長(zhǎng)城汽車收購(gòu)上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“上燃動(dòng)力”)51%股權(quán)并于2019年4月實(shí)現(xiàn)完全控股。據(jù)悉，上燃動(dòng)力研發(fā)的乘用車85kW燃料電池系統(tǒng)，2020年將搭載在長(zhǎng)城氫燃料電池樣車上，預(yù)計(jì)2023年前后實(shí)現(xiàn)SOP。這套系統(tǒng)的凈輸出峰值功率達(dá)到85kW，系統(tǒng)最高效率達(dá)到60%，冷啟動(dòng)溫度可以低至-30℃，體積比功率大于700W/L。2019年4月，長(zhǎng)城汽車投資4.5億元在上海成立未勢(shì)能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“未勢(shì)能源”)，定位于燃料電池汽車零部件生產(chǎn)商和系統(tǒng)集成商，是其布局氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的另一重要載體。

從長(zhǎng)城汽車到上汽、奇瑞，目前我國(guó)車企布局的燃料電池開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化啟動(dòng)階段是不爭(zhēng)的事實(shí)，未來(lái)幾年將是燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵窗口期。一方面，它們要通過擴(kuò)大規(guī)模，降低成本;另一方面，還需實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和工藝的突破，掌控核心技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，推動(dòng)更多零部件的國(guó)產(chǎn)化替代。目前，我國(guó)燃料電池電堆的關(guān)鍵原材料，能夠達(dá)到長(zhǎng)壽命、高可靠使用要求的基本依賴進(jìn)口，比如質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙等。

■要沖破產(chǎn)業(yè)化瓶頸

2019年12月，工信部就《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021～2035年)》(征求意見稿)公開征求意見。根據(jù)規(guī)劃，純電動(dòng)乘用車成為主流，燃料電池商用車實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。“目前來(lái)看，氫燃料電池乘用車沒有太大的發(fā)展機(jī)會(huì)。”全國(guó)乘用車市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹在接受記者采訪時(shí)表示，我國(guó)乘用車主要發(fā)展純電動(dòng)汽車路線為主，同時(shí)加氫站便利性差以及整體技術(shù)、配套技術(shù)及制造體系相對(duì)落后，而且要謹(jǐn)防類似于燃料電池商用車前期發(fā)展快、后期推不動(dòng)的被動(dòng)局面。

我國(guó)燃料電池乘用車與商用車相比，在推廣應(yīng)用速度和程度上有明顯差距。“與純電動(dòng)乘用車不同，氫燃料電池乘用車整體技術(shù)不夠成熟、推廣難度較大、加氫站建設(shè)不便等因素制約了其發(fā)展。”中國(guó)公路學(xué)會(huì)客車分會(huì)專家委員會(huì)委員陳世平在接受記者采訪時(shí)說。清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強(qiáng)曾表示，目前氫燃料電池乘用車的普及面臨兩大難題，其中之一便是成本。燃料電池的核心零部件——質(zhì)子交換膜和鉑催化劑都是價(jià)格非常昂貴的材料，用在本身價(jià)格就高的商用車上不明顯，但如果是乘用車，消費(fèi)者很難接受。如果一輛普通配置的氫燃料電池乘用車售價(jià)為五六十萬(wàn)元，消費(fèi)者用同等價(jià)格可以買到很不錯(cuò)的燃油車。日本政府推廣氫燃料電池乘用車也是用高額補(bǔ)貼在支撐。

中國(guó)一汽集團(tuán)新能源開發(fā)院電池研究所所長(zhǎng)趙子亮指出，由于目前燃料電池技術(shù)還不是太成熟，國(guó)內(nèi)電堆大多還是小功率或中等功率較成熟。還有業(yè)內(nèi)人士直言，我國(guó)燃料電池技術(shù)落后，功率密度低，電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫罐太大，目前更適合用在商用車上。通過在商用車氫能制造經(jīng)驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)、使用經(jīng)驗(yàn)、維保經(jīng)驗(yàn)的積累，有助于未來(lái)把燃料電池系統(tǒng)推廣至乘用車領(lǐng)域。

在我國(guó)車企加碼推動(dòng)燃料電池汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)步的同時(shí)，先行一步的豐田汽車也轉(zhuǎn)變策略，加緊開拓中國(guó)市場(chǎng)。豐田將分別與北汽、一汽和廣汽在這個(gè)領(lǐng)域開展合作。據(jù)悉，北汽福田氫燃料電池客車將搭載采用豐田氫燃料電池電堆等零部件的億華通氫燃料電池系統(tǒng)，于2021年投入量產(chǎn)。

而在去年，我國(guó)不少零部件企業(yè)陸續(xù)發(fā)布了大功率電堆產(chǎn)品，未來(lái)自主品牌車企是否會(huì)與它們展開更進(jìn)一步合作也值得關(guān)注。