技術、市場兩手抓 上汽大通推動氫能汽車產業化加速落地

2023-11-28     中國經營報

本報記者 夏治斌 石英婧 上海報道

在今年剛剛過去的第六屆中國國際進口博覽會(以下簡稱「進博會」)上,討論「加油還是充電」,儼然成為一個過時的話題。進博會的汽車展館中,氫燃料電池乘用車、氫能卡車、氫能中巴人氣正旺,「綠色低碳」成為整個汽車展區主旋律之一。

據悉,氫能被視為「21世紀最具發展潛力的清潔能源」。氫能社會也成為全球多個國家布局的重點,發展起步較早的是日韓與歐美。韓國計劃到2030年形成氫能為基礎的經濟體系,日本也計劃在2030年成為首個實現氫能社會的國家。

中國同樣十分重視氫能的發展與應用。2020年3月國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(20212035年)》(以下簡稱「規劃」指出,氫能是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體,是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向,並提出了2025年氫能車保有量達到5萬輛的目標。

作為經濟支柱性產業的汽車行業,氫能汽車也成為產業發展的新風口。目前來看,豐田、現代與上汽集團以前瞻的創新科技成果,占據行業領先前三的地位。

在國內布局氫能汽車的整車企業中,上汽集團旗下上汽大通可謂最先入局。《中國經營報》記者了解到,在行業對氫能汽車態度搖擺不定之時,上汽大通就堅決地布局氫能汽車。上汽大通率先克服了氫能汽車技術壁壘,目前已具備完全的氫能汽車研發、製造能力,並從整車企業層面帶動氫能源汽車供應鏈轉型發展,在國家氫能源汽車產業實現「從0到1」的質變中發揮了重要作用。

堅持做「難而正確的事」

政策風向掀起行業熱度,在當下的汽車產業轉型升級期,氫燃料電池成為繼鋰電池之後又一具有想像力的賽道。

氫燃料電池汽車除清潔高效以外,還有加氫時間短、低溫性能好、續駛里程長、不受鋰鈷鎳資源限制等一系列優勢,被認為是汽車產業高質量持續健康發展的重要解決方案之一。例如,在我國氫氣資源豐富、秋冬季節0℃以下的北方地區,低溫性能好的氫燃料電池汽車相比於電動車,理論上更有推廣優勢。

然而,氫能汽車產業擁有超長產業鏈,即便是在利好政策托舉下,整體產業也無法快速啟動,需要產業鏈每個環節協同共進。由於氫能汽車技術瓶頸、製造成本高、氫能配套設施少等原因,很長一段時間內氫燃料電池汽車產品稀少,更沒有形成規模化商業運營。

在這樣氫能汽車產業鏈雛形未見的情況下,上汽大通勇於做國內第一個啃硬骨頭的整車企業,先於行業對氫燃料電池技術路線進行布局,牽動整個氫能汽車產業鏈發展。

記者了解到,早在2017年,上汽大通就推出了中國首款商業化運營燃料電池寬體輕客、國內第一款運用全新准入標準的燃料電池輕客車型、國際首款燃料電池輕客車型FCV80,並率先完成商業化運營,成為行業的標杆。

實際上,FCV80在上市前,便已收到超過100輛訂單,上市後隨即在撫順、大連、青島、長治等北方城市和上海、無錫、佛山等地提供日常運營服務,總運營里程超過550萬公里。

具體來看,在遼寧撫順,FCV80在公開道路上進行商業化運營;在佛山工業園區,FCV80承擔通勤職責,為園區提供接駁車的功能;在上海化工區,FCV80同樣是作為通勤班車使用;在無錫,FCV80同樣是在公開道路上正式運營,服務碩放機場至江陰客運站的客運專線。據悉,這些都是目前國內極少有的氫燃料電池車商業化運營的案例。

國產化破解技術「卡脖子」

氫燃料電池商用車的商業化運營,讓行業認識到氫能汽車產業的應用潛力。但氫能汽車產業要真正進入爆髮式增長的時期,仍需要克服一系列技術難題。

目前,在氫燃料電池汽車為代表的氫能源商業化應用案例中,氫氣儲存的主要途徑是高壓儲氫瓶。在我國,氫燃料電池汽車35MPa的III型儲氫瓶已經實現規模化運用,但70MPa的IV型儲氫瓶卻因技術難度大、工藝水平不成熟、製造裝備相對落後等因素麵臨著諸多「卡脖子」難題,與國外相比依然存在差距。

上汽大通率先打破技術「壁壘」,在2020年上汽集團氫戰略發布會上推出了全球首款高端氫燃料電池MPV——大家MIFA氫。該車集上汽集團全球領先的第三代燃料電池技術於一身,兼具安全性高、加氫速度快、續航里程長、科技含量高等諸多優點。值得注意的是,這款車是全國首款70MPa乘用化車型,其採用的70MPa氫瓶供氫系統容量更大、質量更輕,電堆功率達到115kW,體積功率密度為3.1kW/L,處於世界領先水平。

除了必須提升儲氫能力和儲氫安全,整車氫安全問題,也是氫燃料電池汽車發展中必須克服的、同時是終端消費者所關心的難點。相比於擁有百年技術沉澱的燃油車產業、和經過近十年發展的電動車產業,氫燃料電池汽車作為新興產業還未形成完善的、體系化的安全標準。

作為國內率先研究整車氫安全的企業,上汽大通完成了主動被動氫安全設計及驗證,填補了多項行業空白,並參與起草了多項氫能源汽車國家標準,為氫安全國家標準的制定做出貢獻。

以已經量產的大家MIFA氫為例,在氫泄漏安全方面,上汽大通創新開發了一套氫安全測試規範,建立了氫泄漏仿真模型,有助於確立氫濃度傳感器的最佳布置方案;車輛碰撞安全方面,上汽大通結合車型實際情況開發了一套一體式氫系統結構,採用雙迴路斷氫冗餘設計,實現了碰撞時毫秒級斷氫、並保證氫系統的安全性,達到5星碰撞安全要求;車輛加氫安全方面,大家MIFA氫作為國內首例採用70MPa氫系統的車型,採用紅外通訊技術實現車與站的智能互聯,實時監測加氫過程中氫系統壓力、溫度、氫氣濃度等狀態,保證加氫安全。

而這些氫泄漏、碰撞和加氫等方面的安全標準和技術成果,幾乎可拓展應用至所有的氫燃料電池車型,成為氫燃料汽車行業「模範」。

更重要的是,通過自主研發解決這些「卡脖子」難題,上汽大通作為整車應用端,牽動了上游供應鏈企業與下游配套服務進行氫能源技術轉型,一定程度上推動了氫能源全產業鏈的技術國產化,促使整個產業有機會走到世界前列。

應用落地,上汽大通「氫裝上街

氫燃料電池汽車的技術鏈條已經打通,然而跑通商業模式才是形成市場規模、產業獲得快速發展的基礎。

從純電動汽車的發展軌跡我們可以看出,新型汽車產業要想獲得健康的、可持續的成長,必須從政策引導轉型到市場驅動,尤其需要獲得私人消費市場的認可。氫燃料電池汽車能否形成規模化的關鍵,同樣關乎私人消費市場。

上汽大通在氫能乘用車商業化應用和示範方面,同樣展現了作為大型國企的擔當,在商業模式上給行業提供了寶貴的參考借鑑經驗。

繼輕客FCV80商業化運營之後,上汽大通快速推進氫燃料電池MPV商業化運營落地。上汽大通創造性地開創「網約出行」的氫能源乘用車商業模式,讓國家氫產業政策有切實落地的路徑。2022年9月,大家MIFA氫正式上線享道出行平台,讓「氫」走進普通民眾生活。

通過「網約出行」等創新性商業模式,大家MIFA氫從2022年開始大規模商業化示範運行至今,已示範運營500輛,在上海的示範總里程超 570萬公里,單車最高示範里程達7萬公里,創氫能源MPV之最。

而隨著終端市場的規模化發展,氫燃料電池汽車研發成本、配套設施建設成本、上游供應鏈技術製造成本都將進一步降低,從而降低終端市場的用車成本,形成產業鏈協同發展的良性循環。

背靠集團,勇闖「無人區」

有著雄厚汽車研發能力的上汽集團,為上汽大通氫燃料電池汽車的發展提供了一方沃土。

作為國內的龍頭車企,上汽集團在氫能領域早已進行了長足的布局。在FCV80推出前,上汽集團此前已連續16年堅持開發燃料電池車。上汽大通也在集團賦能下提前3年就啟動燃料電池車FCV80項目,逐步在電堆、儲氫、控制氫安全等方面掌握核心技術。

記者了解到,上汽是國內率先實施「插電混動、純電動、燃料電池」三條技術路線的車企,並實現自主掌控關鍵核心技術。在燃料電池汽車領域,上汽已經具備超過二十年的研發和產業化推廣經驗,基本上每十年一個台階。

2001年開始,上汽集團參與了國家「863計劃」的燃料電池汽車研發項目。十年間,上汽集團完全掌握了燃料電池動力系統集成設計能力,並實現了燃料電池乘用車的樣車工程化開發。

而後在第二個十年,上汽集團通過對產業鏈的加快布局,完成了第二代燃料電池技術的可靠性驗證,並開啟了燃料電池電堆和系統國產化開發的序幕。通過對電/電混合動力系統架構設計的自主開發,完成了40kW—60kW的燃料電池系統產品在乘用車和商用車雙平台的產業化驗證。

2020年,上汽集團基於第三代燃料電池技術的首款戰略車型大家MIFA氫、同時也是全球首款燃料電池MPV問世,目前,其已經實現規模化商業運營。以大家MIFA氫的規模化商業運營為起點,上汽集團推動了其第三代燃料電池技術在乘用車、重輕卡、輕客、大巴等產品上的批量化應用,其中就包括上汽大通即將發布的全新氫燃料電池寬體輕客FCV90。

據記者了解,上汽集團還將同寶武集團、上海機場集團、上海化工區、嘉定區等夥伴一起,助力「長三角氫走廊」「長江不斷經濟帶氫能生態圈」等平台建設,牢牢把握國家和上海市政府提供的政策機遇,提高氫燃料制儲運經濟性,持續推動新基礎設施建設。

某種意義上來說,上汽集團是氫能汽車產業里勇闖無人區的一個尖兵隊伍,它作為開路先鋒承載著地方甚至國家能源轉型的重大使命。而其中,隊伍中打頭陣的上汽大通,則從整車企業層面引領著氫能汽車在應用端的落地。

不過,現階段氫能汽車產業還存在諸多痛點,氫能汽車的發展成熟「任重而道遠」。然而如果不嘗試、不創新,永遠也解決不了這些難題。上汽大通等先驅企業在摸著石頭過河的過程中,不斷遇到問題解決問題,就是為中國氫能汽車產業發展蹚出一條路,也為國家「雙碳」目標的實現注入更多信心。

(編輯:石英婧 校對:翟軍)

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/caef42a066beabc3ecfb68f289d8e2b5.html