九月底,臨港新片區(qū)首座油氫合建站對外開放。在絡(luò)繹不絕的氫能渣土車、公交車中,一臺上汽大通MIFA氫緩緩進入加氫站,幾分鐘后平緩駛出。
有趣的是,這輛車來自享道平臺。這意味著,平時劃劃手指,氫能車可能就近在眼前。人們驚訝地發(fā)現(xiàn):不知何時起,氫能車已經(jīng)走向了尋常百姓家。而距離這家年輕的車企探索氫能之路,其實才過去了六年——
如果說特斯拉像一條鯰魚,掀起全球新能源汽車市場的風(fēng)云巨變,上汽大通在氫能源汽車領(lǐng)域的探索,展現(xiàn)了未來綠色能源領(lǐng)域的其他可能。
如今,上汽大通要讓氫能源車繼續(xù)走出去,并且走得更長更遠。
早布局、快發(fā)展
即使在新能源潮席卷全球的當下,氫能看起來似乎依舊遙不可及。
作為一種清潔的二次能源,氫雖然足夠綠色環(huán)保,但其儲存不易,運輸難度大。研發(fā)燃料電池技術(shù),往往意味著高昂的成本和遙遙無期的收益。因此中國的氫產(chǎn)業(yè),長期依附于化工業(yè)而存在。
前不久的 中國(嘉興)氫能產(chǎn)業(yè)大會上,還有業(yè)內(nèi)人士表示:目前國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈仍處于需要政府補貼輸血的狀態(tài),呼吁企業(yè)展望產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展。時光回到幾年前,沒有政策補貼,更沒有企業(yè)去啃“硬骨頭”。當時有記者采訪制作儲氫瓶的工人,他們指著瓶子直言:這個成本這么高,怎么做?誰會買?
然而大通卻不那么認為。
上汽大通總經(jīng)理郝景賢曾堅定地表示:不管是對于一個企業(yè),還是對于一個行業(yè),或是對于一個國家來講,我們堅定認為氫燃料是未來能源路線之一。
這樣的思考模式不僅是從市場、盈利的角度來看新能源汽車,而是真正將其上升到了能源戰(zhàn)略的高度,為國家未來的發(fā)展做出貢獻。
于是大通選擇沖在前面,沖破技術(shù)壁壘,去啃一啃這塊“硬骨頭”——
2017年大通推出FCV80。這是中國首款商業(yè)化運營燃料電池寬體輕客、國內(nèi)第一款運用全新準入標準的燃料電池輕客車型,也是國際首款燃料電池輕客車型。
大通發(fā)現(xiàn),因燃料電池加氫時間短、續(xù)駛里程長的獨特優(yōu)勢,在城際物流領(lǐng)域很有需求量。
大通FCV80
FCV80在上市前,便已收到超100輛訂單,上市后隨即在上海、撫順、佛山、無錫、大連、青島、長治等地提供日常運營服務(wù),總運營里程超過550萬公里。
在佛山工業(yè)園區(qū),F(xiàn)CV80承擔通勤職責(zé),為園區(qū)提供接駁車的功能;在上海化工區(qū),F(xiàn)CV80同樣是作為通勤班車使用;在遼寧撫順,F(xiàn)CV80運營路線包括三條鄉(xiāng)鎮(zhèn)小客運專線和一條全縣域旅游包車;在無錫,F(xiàn)CV80服務(wù)碩放機場至江陰客運站的客運專線。
回顧物流應(yīng)用場景,上汽大通總經(jīng)理郝景賢就曾指出:氫能源在某一些場景的使用便利性,是今天的充電和換電所不具備的。比如重卡二氧化碳排放量約占整體汽車的47%。其使用里程比家用轎車長很多,每百公里燒的油和電也多很多。這種場景下,重卡或者運行里程比較長的輕型商用車,在未來加氫站普及的情況下,運營里程再長,氫燃料電池加氫也會和加油一樣便利,對續(xù)航里程絲毫不用擔心。
FCV80成功運營之后,大通開始思考一個新問題:既然燃料電池技術(shù)能在商業(yè)領(lǐng)域運營,能否繼續(xù)推廣到乘用車領(lǐng)域,做到商用化、乘用化同步推行呢?
“兩條腿走路”的艱難
2020年上汽集團氫戰(zhàn)略發(fā)布會上,大通重磅亮相了全球首款高端氫燃料電池MPV大家MIFA氫。這不僅是國內(nèi)企業(yè)首次將燃料電池技術(shù)帶到乘用車領(lǐng)域,還將國際商業(yè)化車載最高壓力70兆帕儲氫技術(shù)落地乘用車,真正打破了技術(shù)壁壘,開創(chuàng)了行業(yè)先河。
當時大通做這個決定時,就有人說過:這個想法是好的,但是要真正落地這個技術(shù)太難了。
究竟難在哪里?
目前國際上儲氫罐一般具有35兆帕和70兆帕兩種氫氣加注能力。
對氫能源汽車來說,70兆帕的高壓儲氫罐在同等體積下可以儲存更多氫氣,從而帶來更長的續(xù)航里程。同時,70兆帕壓縮氫氣能量密度更高、加注效率更快、經(jīng)濟性能更好。
以一輛普通氫燃料電池汽車為例,當加注壓力為35兆帕?xí)r,可以行駛320公里;而當加注壓力為70兆帕?xí)r,續(xù)航里程可增至600余公里。
70兆帕作為國際上商業(yè)化車載儲氫瓶的最高壓力,已經(jīng)在歐美日等普遍推廣采用。而在我國卻依舊以35兆帕為主流。
誰都知道前者更有優(yōu)勢,可是無奈技術(shù)難度太大:有報道指出,直到去年儲氫罐關(guān)鍵材料碳纖維全球僅一家日本企業(yè)能提供。同時,壓強越大意味著氫瓶耐壓強度要求成倍提升:70兆帕,媲美工作于7000米深海的蛟龍?zhí)柹顫撈?。此外,由于氫氣可燃點低、擴散性高且極易泄露,容易在密閉空間聚集形成爆炸性環(huán)境,遇到點火源易形成強烈的爆炸。因此對氫瓶的安全性又提出更高的標準。
但大通做到了。
大家MIFA氫搭載的氫瓶由航天級碳纖維材料全纏繞,能耐受相當于火山噴發(fā)巖漿的842度高溫、纖維壁厚25毫米,可以抵擋7.62毫米口徑的子彈射擊;同時瓶閥的密封水準達到了潛艇級標準,臨界爆破壓力大于175兆帕。
在主動被動安全方面,大家MIFA氫采用多種自研科技:車輛碰撞安全方面,上汽大通結(jié)合車型實際情況開發(fā)了一套一體式氫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),采用雙回路斷氫冗余設(shè)計,實現(xiàn)了碰撞時毫秒級斷氫、并保證氫系統(tǒng)的安全性,達到5星碰撞安全要求;氫泄漏安全方面,上汽大通又開發(fā)了一套氫安全測試規(guī)范,建立了氫泄漏仿真模型,有助于確立氫濃度傳感器的最佳布置方案;車輛加氫安全方面,大家MIFA氫采用紅外通訊技術(shù)實現(xiàn)車與站的智能互聯(lián),實時監(jiān)測加氫過程中氫系統(tǒng)壓力、溫度、氫氣濃度等狀態(tài),保證加氫安全。
在此基礎(chǔ)上,大家MIFA氫基于最嚴格的標準進行了嚴苛的耐久路試及高溫、嚴寒耐候試驗,總里程100萬公里,相當于繞地球25圈。
一輛車的技術(shù)突破
如果大家MIFA氫僅僅只是保證了安全性,那并不會引起那么多的側(cè)目。恰恰在其身上,大通展示了氫作為“21世紀終極能源”在汽車上的很多可能。
作為真正的新能源車,大家MIFA氫排放物僅為水。2000輛大家MIFA氫的二氧化碳減排量,等同于一個移動的世紀公園。其搭載新一代空氣濾清系統(tǒng),經(jīng)過電堆內(nèi)部多孔擴撒層和電化學(xué)過程,可有效凈化空氣中99.9%的PM2.5等顆粒物,一輛大家MIFA氫行駛一小時,可凈化相當于150名成年人正常呼吸的空氣。
在純電車仍舊備受爭議的充能時間與續(xù)航里程方面,大家MIFA氫僅需3至5分鐘即可加滿6.4kg高壓氫瓶,NEDC標準續(xù)航里程605公里。在-30℃度低溫場景下,也可隨時啟動,采用電堆余熱供暖和電堆直驅(qū),面對低溫氣候也幾乎沒有里程衰減。
使用成本方面,百公里氫耗1.18kg,折合每公里使用成本僅需4毛錢。每年更換一張濾紙即可解決保養(yǎng)問題,使用成本200元以內(nèi)。
此外,大家MIFA氫還攻克了氫能源車的全球難題:噪音。研究顯示,氫燃料系統(tǒng)內(nèi)部動力裝置轉(zhuǎn)速過高,其頻率范圍為2000-3000Hz,其高頻率噪音可高達10000Hz或以上,而傳統(tǒng)內(nèi)燃機一般能量基本集中在1500Hz。因此極大影響了乘坐體驗。
大家MIFA氫應(yīng)用水汽分離、多級減震設(shè)計、高壓脈沖靜音、無油空氣軸承等創(chuàng)新技術(shù)手段,使勻速噪音僅為53.9分貝,達到圖書館級靜謐,甚至高于市面上主流純電動車型。
“打破行業(yè)天花板”并非偶然。背靠上汽集團,在大通推出首款燃料電池車前,上汽集團就已連續(xù)16年堅持開發(fā)燃料電池。具體到大通,推出FCV80前,團隊提前3年著手準備,在電堆、儲氫、控制氫安全等方面掌握核心技術(shù)。
在FCV80上,大通就具備了耐受-30℃低溫、僅需3分鐘就可加滿儲氫罐、最長續(xù)駛里程可達500公里、實時監(jiān)測氫氣濃度等技術(shù)。這也解釋了大家MIFA氫在功能性和安全性的進一步突破。
可以說,一切是必然的成果。
助力氫能戰(zhàn)略落地
碳中和目標下驅(qū)動的全球能源轉(zhuǎn)型,正在引發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮。去年3月國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》中,明確氫能為未來國家能源體系的重要組成部分。其中還提出了2025年氫能車保有量達到5萬輛的目標。
當前,汽車產(chǎn)業(yè)已成為各國低碳轉(zhuǎn)型的布局重點,而氫能源汽車更是實現(xiàn)“雙碳目標”的主要路徑。在這場全球的“脫碳賽跑”、“綠色革命”進程中,汽車企業(yè)更要不畏難關(guān),充當綠色低碳轉(zhuǎn)型重要的“排頭標兵”。
2022年起,大家MIFA氫開始正式大規(guī)模商業(yè)化示范運行。迄今為止已示范運營500臺,在上海的示范總里程超 570萬公里,其中單車最高示范里程達 7萬公里,創(chuàng)氫能源MPV之最。
去年9月,上汽大通MAXUS 大家MIFA氫正式上線享道出行平臺,實現(xiàn)國內(nèi)首次大批量氫能源MPV市場化運營,讓氫能源車真正走進了普通民眾生活。
堅持去啃這樣的硬骨頭,值得嗎?
“氫燃料電池行業(yè)要靠堅守,五年可能沒有多大的市場效益,或許要十年才可能看到。上汽大通十多年來在氫燃料電池方面一直投入,也取得了一些成績。我們依然認為這一件事情做得非常值,對汽車行業(yè)、對技術(shù)進步、對今后的探索都是有意義的。”郝景賢的話正是大通的心聲。
本文作者:丁楠
評論