中国氢能源汽车(技术丨长城首款氢燃料SUV实图)
2023-09-27 18:16:12 明明 【 字体:大 中 小 】
文:懂车帝原创 潘梓春
[懂车帝原创 产品] 二战时期,日产还是日本的“共和国长子”。
到了1999年,日产汽车变得规模臃肿、效率低下、管理不善。时任日产CEO卡洛斯·戈恩刚一接手,就背起了170亿美元的债务。
日本汽车市场的另一头,丰田正如日中天。销量惊人,靠前瞻的混动系统THS奠定了市场声誉,更拉拢了日本政府的“心”。当时日本政府针对汽车产业最主要的政策就是:丰田汽车继续强化在混动技术上的优势,其他日本车企要做的就是学习丰田。
但戈恩可不是那种愿意服输的人,日产选择跟日本政府对着干。
让跟丰田学混动?然后,日产就推出了一度销量最高的纯电动汽车:日产聆风LEAF。
后来,“第一名”丰田转向大力发展氢燃料电池,日产就加大力度花样投注其他技术:Zero Emission日产纯电、VC-Turbo超变擎、e-POWER混动,就是不碰氢能源。
在日系车企为新能源技术争执不下时,韩国现代建起了氢燃料电池工厂 ,中国的长城汽车第一台氢燃料SUV已经出现在了长城氢能技术中心里。
在丰田和现代旁边停着的,将是长城汽车首款搭载氢燃料电池的乘用车量产车型,也是全球首款C级氢燃料电池SUV。
从谍照外观来看,新车大概率归属在豪华SUV品牌WEY旗下,外形酷似摩卡。据悉,该车将搭载长城氢柠技术,NEDC工况下续航达660公里。
根据长城官方介绍,氢柠技术是一套高性价比的车规级“氢动力系统”解决方案,涵盖了氢燃料电池系统、车载储氢系统及核心关键部件,是长城汽车柠檬平台最核心的技术路线之一。
事实上,为了这台车,长城已经投入了5年时间,20亿人民币,近万平方米的实验室,和240多台套高精尖设备。未来三年,长城还会继续投入超30亿元研发费用。
但是,值得吗?
四问长城——
行业里一直流传着这样一句话:“氢燃料电池是属于未来的技术,但它永远只属于未来”。
从汽车电动化的整个历程来看,每当锂电池的进步缓慢时,氢燃料电池技术就开始被频繁提上日程;每当锂电池进步比预期快时,就基本没人能想起这事了。
特别是随着锂电池的性能进步、成本下降都比预期快得多,而氢燃料电池技术却仍有很多亟待解决的难题。
那么,长城如果真的想按计划达到万套产能规模,就必须解决明白这四个问题:
成本太高:
有行业观点称,过去十年动力电池成本下降近80%。在这一数据对比之下,氢燃料电池没有国家大规模支持,也少有车企跟进,产业规模起不来,谈何降本?
燃料电池技术主要分两大块:膜电极与空压机技术。其中涉及到寿命问题:国内目前还只能做到几千小时耐久,日本丰田已经可以做到上万甚至几万小时;另外一个就是供应链问题,很多部件还依赖进口,成本大大上升。
膜电极
长城的思路也是一边减少材料用量,一边推进国产化,让单位面积或者单位重量材料能够产生更多的电量。长城集团未势能源科技有限公司总裁陈雪松透露,以空压机为例,五年前买一台进口空压机要几十万,还不一定愿意卖给你,现在价格已经降低到几万块钱,甚至以后几千块钱就可以买到。
其次,还要规模化地降低制造成本。简单来讲,就是摊销:设备的摊销,人工的摊销,还有管理的摊销。长城现在也在期待国家能够通过示范,进一步提升规模,尽可能降低摊销成本占比。
基建约等于零:
当你嘲笑电车没地儿充电的时候,抬头看看周围,加氢站是不是更少得可怜?
摆在纯电动车面前“充电难”的问题,氢燃料电池车也躲不过,甚至情况更加严峻。纯电动车虽然充电慢,但除了超级快充站,在家在单位也能慢慢充,用车成本也比较低。
而加氢不方便,却已经引发了客户的不满。在加州,虽然建了几十座加氢站,但因为用户不多,经济性差,政府停运了个别站点,这也引发了一些车主的抱怨。
长城集团未势能源科技有限公司总裁陈雪松
即便是长城已在2019年建立起液氢加氢站,受限于液氢的获取,仍旧没能快速运营起来。“虽然在军方航空领域液氢使用很频繁,但在民用领域还比较少。”陈雪松说道。
车载储氢难:
在相同的重量下,氢气的能量密度其实不比传统燃油低。但是,汽油柴油在自然条件下就是液体,而氢气要压缩成液体,还要保证安全,就需要一个挺大的储氢系统。据测算,目前70兆帕的储氢系统,能量密度才能达到每升800瓦时。
长城储氢系统
目前长城汽车乘用车平台车型上已经开始逐步应用储氢平台,涵盖高压气氢和低温液氢技术,譬如通过“4型瓶”储存液氢。虽然技术方面有创新,但陈雪松也坦言,国家从安全考虑,还没有国标发布。“我们开发的4型氢瓶产品目前无法商业化,因为没有标准,法规不允许,只能自己研发用。”
产品力较差:
当然,对于一台乘用车而言,“绝对环保”远远不是全部。一台几十万的车配130多千瓦电机,出门可能都不好意思和电车打招呼。
乘用车发动机
长城也给氢柠技术提出了几个标准:
- 高功率(>200千瓦):系统更加适配长途、重载应用市场,系统核心部件(如:空压机,DCDC,水泵)正逐步突破200千瓦边界。
- 高效率(>60%):体现在电堆运行工作点向高效区转变,系统附件的效率提升,包括带膨胀机的空压机(提升5%),高效DCDC等。
- 高温度(>100℃):体现在高温质子交换膜,高温耐受的增湿器等,方便交通领域热管理集成。
- 高耐久(>25000小时):需要系统附件具备更长寿命,特别是增湿器,空压机等,同时开发更适合燃料电池应用的系统控制软件,确保电堆寿命。
- 高互联(新能源+智能互联):需要系统具备物联网(IoT)和能联网(IoE)属性,为分布式能源互联做好硬件及软件准备。
写在最后:
无论如何,氢能源目前为止几乎还是一个一清二白的行业,尚未形成成熟的规模供应。
随着2021年国内首批燃料电池示范城市群名单公布,氢燃料电池“以奖代补”政策或许有机会带领产业迎来规模化发展。国家也提出:到2025年氢燃料电池车运行数量要达到10万辆左右,2030-2035年要实现100万辆的保有量。
商用车发动机
基于此,长城也提出了几个小目标:
- 2021年,实现全球第四辆真正量产的大功率燃料电池乘用车,落地全球首个100辆49吨氢能重卡;
- 2022年,不仅会在冬奥会期间推出首支高端乘用车服务车队,还会更多的扩展重载卡车、物流车等商用车,甚至船舶、有轨交通的低碳化燃料电池应用;
- 2023年,实现主要系统集成商推广数量国内领先;
- 2025年,实现全球氢能市场占有率前三;
或许是提前布局,或许是在吃国家红利。丰田苦熬30年都无法确定氢燃料电池能否成为未来主流,日产甚至开始宣布停止氢燃料电池,长城却决心要在乘用车上推广这项“清洁能源”,也是一腔孤勇在主要技术领域保持领先。
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