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當前,全球范圍內(nèi)正在形成全新共識:氫能是多種能源傳輸和融合交互的紐帶,是未來清潔低碳能源系統(tǒng)的核心之一。基于此,燃料電池汽車也正在進入快速增長的新時期。以“三縱三橫”的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略為指引,我國在燃料電池汽車的關鍵技術攻克、基礎研究和配套設施建設上進行了長期有效的探索和實踐,但無論是從參與示范運營的車輛來看,還是致力于燃料電池汽車產(chǎn)品應用的企業(yè)來看,毫無疑問的是,燃料電池商用車前進的腳步更快。為何我國燃料電池乘用車發(fā)展滯后于商用車?面對豐田、本田和現(xiàn)代汽車的成熟產(chǎn)品,我國自主品牌乘用車又面臨哪些困難和挑戰(zhàn)?
同濟大學教授章桐在接受記者采訪時表示,發(fā)展燃料電池乘用車不光要有決心,還得下真工夫,并做好應對艱苦歷程的準備。我國具備資源和體制等方面的優(yōu)勢及基礎,只要踏踏實實一步一個腳印,在技術、成本和基礎設施方面穩(wěn)步推進,我國燃料電池乘用車必將取得長足的進展。
■乘用車是技術水平的表征
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉告訴記者,經(jīng)過20多年的研發(fā)和示范運行,我國目前已解決燃料電池發(fā)動機的車用工況適應性問題,整車成本降低近十倍,鉑用量也大幅度減少,基本達到每千瓦用鉑量0.2克左右。2017年,我國上汽大通生產(chǎn)的V80輕型客車正式進入市場,標志著燃料電池汽車已實現(xiàn)商業(yè)化。
然而,受加氫站基礎設施建設的影響,加之燃料電池乘用車技術門檻和對發(fā)動機的要求相對較高,導致了我國燃料電池乘用車的發(fā)展相對緩慢。
據(jù)悉,當前全球燃料電池汽車市場主要為豐田、本田和現(xiàn)代汽車所占據(jù)。擁有最多市場份額的要數(shù)豐田的Mirai,以2039輛的注冊量占據(jù)了全球燃料電池汽車銷量的88%;其次是現(xiàn)代ix35 FC160,占據(jù)全球市場份額的比例為7%;本田Clarity以113輛的注冊量位居第三,占比5%。相較之下,我國正式推出的燃料電池乘用車落地產(chǎn)品僅有上汽榮威950 fuel cell一款,且并未正式面向私人消費市場。
“各國燃料電池汽車水平的表征還是乘用車,我國具備實力的汽車企業(yè)一定要加快燃料電池乘用車的自主研發(fā)。未來,隨著加氫站數(shù)量的不斷增加,燃料電池乘用車示范運行也將逐漸開展起來。”衣寶廉強調(diào)。
■面臨多重挑戰(zhàn)
在現(xiàn)代汽車集團環(huán)境技術中心高級副總裁李起相看來,燃料電池乘用車面臨成本、基礎設施建設和消費者認可度三大關鍵挑戰(zhàn),這是燃料電池乘用車想要實現(xiàn)更加廣泛的商業(yè)化所面臨的重大難題。除此之外,章桐認為,擺在我國自主品牌車企面前的還有一重挑戰(zhàn),即產(chǎn)品技術方面還與國外先進水平存在一定差距。
在進行國內(nèi)外燃料電池乘用車產(chǎn)品比較時,衣寶廉指出,我國研制的車用燃料電池電堆的體積和重量比功率已達到3.0Kw/L,與國際先進水平接近,燃料電池發(fā)動機也已實現(xiàn)在-20℃條件下的儲存和啟動,-30℃條件下的儲存和啟動也開發(fā)成功。但不可否認的是,我國裝車用的燃料電池電堆模塊只有2.4Kw/L,遠低于豐田的3.2Kw/L。此外,我國車用燃料電池的鉑用量也高于國際先進水平,電池系統(tǒng)的空壓機和70兆帕的氫瓶仍處于開發(fā)階段。
章桐直言,我國燃料電池汽車產(chǎn)品的可靠性和耐久性還需進一步提升。資料顯示,現(xiàn)代汽車的新一代燃料電池汽車NEXO在耐久性方面已達到10年內(nèi)保障運行16萬公里的水平,與傳統(tǒng)燃油汽車水平相當。“上汽榮威950燃料電池汽車累計運行時間約為3000小時,離實際應用所需的5000小時還存在較大差距。”新研氫能源科技有限公司CTO、IEC國際標準召集人齊志剛如是說。
■三年后有望顯現(xiàn)發(fā)展苗頭
雖然我國自主品牌燃料電池乘用車僅正式推出一款產(chǎn)品,但事實上,我國多家乘用車企業(yè)已經(jīng)紛紛開始了在燃料電池乘用車領域的產(chǎn)品布局。上汽、一汽、東風和長城都在加緊進軍燃料電池乘用車領域。不過,章桐直言不諱地指出,自主品牌汽車企業(yè)決心很大,但真正下工夫、出力氣的卻不多。
為提升燃料電池乘用車的發(fā)展速度,衣寶廉建議,我國應加大對科研的支持力度,加強企業(yè)與研發(fā)單位的通力合作,盡快提高定型發(fā)動機的重量和體積比功率,并開展大規(guī)模示范運行,來驗證和提高發(fā)動機的可靠性與耐久性,同時還要不斷推動產(chǎn)業(yè)鏈的完善。
章桐認為,我國在發(fā)展燃料電池乘用車方面可充分利用純電動汽車發(fā)展所積累下的技術紅利,主要體現(xiàn)在電驅動方面關鍵部件的技術優(yōu)勢,例如電池、電機、電控和電流元件等。此外,我國在燃料電池乘用車整車集成技術方面的技術儲備并非一片空白,在實驗室環(huán)境中具備相當競爭力,只是在產(chǎn)業(yè)化這一步還停滯不前。
“汽車企業(yè)需做好充足的心理準備,產(chǎn)業(yè)化將非常艱難,需要時間、精力和資金的大量投入,絕非一朝一夕就可完成。扎實穩(wěn)步推進的話,三年后,我國燃料電池乘用車就能顯現(xiàn)良好的發(fā)展苗頭。”章桐作出了這樣的判斷。
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