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2020-04-21
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中国汽车报网
日前，宝马公布了氢燃料汽车i Hydrogen NEXT概念车的部分动力参数，计划2022年推出测试样车，2025年将之推向市场。据介绍，该款车配装其与丰田合作开发的燃料电池动力系统，配备了两个70MPa的储氢罐，可容纳6kg的氢，充满氢只需3～4分钟，氢燃料电池最大功率125kW，另外还有一个辅助电池系统，使车辆驱动系统综合最大功率可达275kW。
与电动汽车相比，氢燃料电池汽车产业化的步伐显然要慢得多。不过，行业普遍看好氢能在汽车领域的发展前景。《中国氢能产业基础设施蓝皮书》提到，到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，产业产值将突破1万亿元；国内将建成加氢站1000座，氢燃料电池汽车达到100万辆。汽车企业不会只顾眼前利益，而忽略投资未来。事实上，我国汽车行业已形成发展氢燃料动力，先从商用车起步的共识。专家指出，氢燃料电池汽车与纯电动汽车应实现互为补充。纯电动汽车续驶里程较短，充电时间较长，适用于短途、轻载运输等场景；氢燃料电池汽车续驶里程长、加注时间短，更适用于长途、中重载运输等应用场景。随着新能源汽车的不断推广，氢燃料电池汽车在远程公交、城市物流、长途运输等领域将发挥出纯电动汽车不具备的优势。
无论先发展氢燃料电池商用车还是未来延伸至乘用车，对我国汽车企业来说，实现关键技术和零部件的领先及产业化都是绕不过去的坎儿。
■启动燃料电池产能建设
虽然市场真正启动尚待时日，但我国车企已将燃料电池技术的自主可控提上议事日程。3月16日，上汽集团旗下上海捷氢科技有限公司（以下简称“捷氢科技”）燃料电池项目开工仪式在上海嘉定区“氢能港”正式举行。2018年6月，捷氢科技正式成立，承载上汽集团的电动化战略，整合集团内外资源加快燃料电池汽车产业化发展。据介绍，捷氢科技坚持自主开发，掌握燃料电池电堆、系统等核心关键技术，具备完整的自主知识产权，目前累计参与15项燃料电池国标制定，发布7项燃料电池汽车企业标准、350项燃料电池相关领域专利。配装捷氢科技燃料电池的荣威950燃料电池轿车是国内惟一一款实现公告、销售和上牌的燃料电池乘用车，也是国内首款应用70MPa储氢系统的燃料电池车型。
资料显示，捷氢科技“氢能港”项目总投资达到5亿元，一期项目计划于2021年8月投产，将达到1.2万台（套）燃料电池电堆和系统的产能，预计2024年实现产值12亿元。捷氢科技方面表示，该项目的开工将进一步补全公司的研发、制造能力，并将通过规模化、批量化进一步优化产品成本、提升产品质量，加速上汽燃料电池产品的产业化进程。
与上汽捷氢科技“氢能港”项目同时进入人们视野的还有奇瑞在氢燃料电池领域的新动作。据报道，奇瑞新能源汽车股份有限公司准备上马“奇瑞燃料电池系统开发及产业化项目”项目，总投资额达3亿元。奇瑞基于艾瑞泽5打造的第四代氢燃料电池汽车，配装30kW金属双极板燃料电池电堆和2个35MPa储氢罐，加满气仅需3分钟，NEDC工况下续驶里程可达540公里。
■围绕关键零部件布局
种种迹象表明，氢燃料电池汽车市场启动的脚步加快了。一个发展契机可能是2022年北京冬奥会。比如，长城汽车曾提出计划，将于期间展示燃料电池乘用车车队。据了解，由于目前氢燃料电池汽车领域仍有一些关键零部件和核心技术被外国公司垄断，长城汽车集中对膜电极、Ⅳ型70MPa储氢瓶、高集成度的瓶口阀和减压阀等核心零部件进行技术攻关，其中膜电极、瓶口阀和减压阀将于2020年具备小批量生产能力。后期还将推出燃料电池电堆、储氢瓶等产品。
事实上，长城汽车成为自主品牌车企加强对氢燃料电池汽车关键技术布局的典型代表。2018年8月，长城汽车收购上海燃料电池汽车动力系统有限公司（以下简称“上燃动力”）51％股权并于2019年4月实现完全控股。据悉，上燃动力研发的乘用车85kW燃料电池系统，2020年将搭载在长城氢燃料电池样车上，预计2023年前后实现SOP。这套系统的净输出峰值功率达到85kW，系统最高效率达到60％，冷启动温度可以低至-30℃，体积比功率大于700W/L。2019年4月，长城汽车投资4.5亿元在上海成立未势能源科技有限公司（以下简称“未势能源”），定位于燃料电池汽车零部件生产商和系统集成商，是其布局氢燃料电池汽车产业化的另一重要载体。
从长城汽车到上汽、奇瑞，目前我国车企布局的燃料电池开始进入产业化启动阶段是不争的事实，未来几年将是燃料电池汽车关键技术从研发转向产业化的关键窗口期。一方面，它们要通过扩大规模，降低成本；另一方面，还需实现关键技术和工艺的突破，掌控核心技术和知识产权，推动更多零部件的国产化替代。目前，我国燃料电池电堆的关键原材料，能够达到长寿命、高可靠使用要求的基本依赖进口，比如质子交换膜、催化剂、碳纸等。
■要冲破产业化瓶颈
2019年12月，工信部就《新能源汽车产业发展规划（2021～2035年）》（征求意见稿）公开征求意见。根据规划，纯电动乘用车成为主流，燃料电池商用车实现规模化应用。“目前来看，氢燃料电池乘用车没有太大的发展机会。”全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树在接受记者采访时表示，我国乘用车主要发展纯电动汽车路线为主，同时加氢站便利性差以及整体技术、配套技术及制造体系相对落后，而且要谨防类似于燃料电池商用车前期发展快、后期推不动的被动局面。
我国燃料电池乘用车与商用车相比，在推广应用速度和程度上有明显差距。“与纯电动乘用车不同，氢燃料电池乘用车整体技术不够成熟、推广难度较大、加氢站建设不便等因素制约了其发展。”中国公路学会客车分会专家委员会委员陈世平在接受记者采访时说。清华大学核能与新能源技术研究院教授毛宗强曾表示，目前氢燃料电池乘用车的普及面临两大难题，其中之一便是成本。燃料电池的核心零部件——质子交换膜和铂催化剂都是价格非常昂贵的材料，用在本身价格就高的商用车上不明显，但如果是乘用车，消费者很难接受。如果一辆普通配置的氢燃料电池乘用车售价为五六十万元，消费者用同等价格可以买到很不错的燃油车。日本政府推广氢燃料电池乘用车也是用高额补贴在支撑。
中国一汽集团新能源开发院电池研究所所长赵子亮指出，由于目前燃料电池技术还不是太成熟，国内电堆大多还是小功率或中等功率较成熟。还有业内人士直言，我国燃料电池技术落后，功率密度低，电池系统和储氢罐太大，目前更适合用在商用车上。通过在商用车氢能制造经验、运营经验、使用经验、维保经验的积累，有助于未来把燃料电池系统推广至乘用车领域。
在我国车企加码推动燃料电池汽车关键零部件技术及产业化进步的同时，先行一步的丰田汽车也转变策略，加紧开拓中国市场。丰田将分别与北汽、一汽和广汽在这个领域开展合作。据悉，北汽福田氢燃料电池客车将搭载采用丰田氢燃料电池电堆等零部件的亿华通氢燃料电池系统，于2021年投入量产。
而在去年，我国不少零部件企业陆续发布了大功率电堆产品，未来自主品牌车企是否会与它们展开更进一步合作也值得关注。
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