鉅大LARGE | 點擊量：653次 | 2021年10月16日
“氫”裝上陣 自主車企打造燃料動力電池產(chǎn)業(yè)鏈
日前，寶馬公布了氫燃料汽車iHydrogenNEXT概念車的部分動力參數(shù)，計劃2022年推出測試樣車，2025年將之推向市場。據(jù)介紹，該款車配裝其與豐田合作開發(fā)的燃料動力鋰電池動力系統(tǒng)，配備了兩個70MPa的儲氫罐，可容納6kg的氫，充滿氫只需3～4分鐘，氫燃料動力鋰電池最大功率125kW，另外還有一個輔助電池系統(tǒng)，使車輛驅(qū)動系統(tǒng)綜合最大功率可達275kW。
與電動汽車相比，氫燃料動力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)化的步伐顯然要慢得多。不過，行業(yè)普遍看好氫能在汽車領(lǐng)域的發(fā)展前景?！段覈鴼淠墚a(chǎn)業(yè)基礎設施藍皮書》提到，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國新的經(jīng)濟上升點和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破1萬億元；國內(nèi)將建成加氫站1000座，氫燃料動力鋰電池汽車達到100萬輛。汽車公司不會只顧眼前利益，而忽略投資未來。事實上，我國汽車行業(yè)已形成發(fā)展氫燃料動力，先從商用車起步的共識。專家指出，氫燃料動力鋰電池汽車與純電動汽車應實現(xiàn)互為補充。純電動汽車續(xù)駛里程較短，充電時間較長，適用于短途、輕載運輸?shù)葓鼍?；氫燃料動力鋰電池汽車續(xù)駛里程長、加注時間短，更適用于長途、中重載運輸?shù)葢脠鼍啊ｋS著新能源汽車的不斷推廣，氫燃料動力鋰電池汽車在遠程公交、城市物流、長途運輸?shù)阮I(lǐng)域?qū)l(fā)揮出純電動汽車不具備的優(yōu)勢。
無論先發(fā)展氫燃料動力鋰電池商用車還是未來延伸至乘用車，對我國汽車公司來說，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和零部件的領(lǐng)先及產(chǎn)業(yè)化都是繞不過去的坎兒。
■啟動燃料動力鋰電池產(chǎn)量建設
雖然市場真正啟動尚待時日，但我國車企已將燃料動力鋰電池技術(shù)的自主可控提上議事日程。三月十六日，上汽集團旗下上海捷氫科技有限公司（以下簡稱“捷氫科技”）燃料動力鋰電池項目開工儀式在上海嘉定區(qū)“氫能港”正式舉辦。2018年六月，捷氫科技正式成立，承載上汽集團的電動化戰(zhàn)略，整合集團內(nèi)外資源加快燃料動力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。據(jù)介紹，捷氫科技堅持自主開發(fā)，掌握燃料動力鋰電池電堆、系統(tǒng)等核心關(guān)鍵技術(shù)，具備完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，目前累計參與15項燃料動力鋰電池國標制定，公布7項燃料動力鋰電池汽車公司標準、350項燃料動力鋰電池相關(guān)領(lǐng)域?qū)＠?。配裝捷氫科技燃料動力鋰電池的榮威950燃料動力鋰電池轎車是國內(nèi)惟一一款實現(xiàn)通告、銷售和上牌的燃料動力鋰電池乘用車，也是國內(nèi)首款應用70MPa儲氫系統(tǒng)的燃料動力鋰電池車型。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
資料顯示，捷氫科技“氫能港”項目總投資達到5億元，一期項目計劃于2021年八月投產(chǎn)，將達到1.2萬臺（套）燃料動力鋰電池電堆和系統(tǒng)的產(chǎn)量，預計2024年實現(xiàn)產(chǎn)值12億元。捷氫科技方面表示，該項目的開工將進一步補全公司的研發(fā)、制造能力，并將通過規(guī)?；?、批量化進一步優(yōu)化產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量，加速上汽燃料動力鋰電池產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進程。
與上汽捷氫科技“氫能港”項目同時進入人們視野的還有奇瑞在氫燃料動力鋰電池領(lǐng)域的新動作。據(jù)報道，奇瑞新能源汽車股份有限公司準備上馬“奇瑞燃料動力鋰電池系統(tǒng)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”項目，總投資額達3億元。奇瑞基于艾瑞澤5打造的第四代氫燃料動力鋰電池汽車，配裝30kW金屬雙極板燃料動力鋰電池電堆和2個35MPa儲氫罐，加滿氣僅需3分鐘，NEDC工況下續(xù)駛里程可達540公里。
■圍繞關(guān)鍵零部件布局
種種跡象表明，氫燃料動力鋰電池汽車市場啟動的腳步加快了。一個發(fā)展契機可能是2022年北京冬奧會。比如，長城汽車曾提出計劃，將于期間展示燃料動力鋰電池乘用車車隊。據(jù)了解，由于目前氫燃料動力鋰電池汽車領(lǐng)域仍有一些關(guān)鍵零部件和核心技術(shù)被外國公司壟斷，長城汽車集中對膜電極、Ⅳ型70MPa儲氫瓶、高集成度的瓶口閥和減壓閥等核心零部件進行技術(shù)攻關(guān)，其中膜電極、瓶口閥和減壓閥將于2020年具備小批量生產(chǎn)量力。后期還將推出燃料動力鋰電池電堆、儲氫瓶等產(chǎn)品。
事實上，長城汽車成為自主品牌車企加強對氫燃料動力鋰電池汽車關(guān)鍵技術(shù)布局的典型代表。2018年八月，長城汽車收購上海燃料動力鋰電池汽車動力系統(tǒng)有限公司（以下簡稱“上燃動力”）51％股權(quán)并于2019年四月實現(xiàn)完全控股。據(jù)悉，上燃動力研發(fā)的乘用車85kW燃料動力鋰電池系統(tǒng)，2020年將搭載在長城氫燃料動力鋰電池樣車上，預計2023年前后實現(xiàn)SOP。這套系統(tǒng)的凈輸出峰值功率達到85kW，系統(tǒng)最高效率達到60％，冷啟動溫度可以低至-30℃，體積比功率大于700W/L。2019年四月，長城汽車投資4.5億元在上海成立未勢能源科技有限公司（以下簡稱“未勢能源”），定位于燃料動力鋰電池汽車零部件生產(chǎn)商和系統(tǒng)集成商，是其布局氫燃料動力鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)化的另一重要載體。
從長城汽車到上汽、奇瑞，目前我國車企布局的燃料動力鋰電池開始進入產(chǎn)業(yè)化啟動階段是不爭的事實，未來幾年將是燃料動力鋰電池汽車關(guān)鍵技術(shù)從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵窗口期。一方面，它們要通過擴大規(guī)模，降低成本；另一方面，還需實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和工藝的突破，掌控核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，推動更多零部件的國產(chǎn)化替代。目前，我國燃料動力鋰電池電堆的關(guān)鍵原材料，能夠達到長壽命、高可靠使用要求的基本依賴進口，比如質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙等。
■要沖破產(chǎn)業(yè)化瓶頸
2019年十二月，工信部就《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021～2035年）》（征求意見稿）公開征求意見。根據(jù)規(guī)劃，純電動乘用車成為主流，燃料動力鋰電池商用車實現(xiàn)規(guī)模化應用。“目前來看，氫燃料動力鋰電池乘用車沒有太大的發(fā)展機會。”全國乘用車市場信息聯(lián)席會秘書長崔東樹在接受記者采訪時表示，我國乘用車重要發(fā)展純電動汽車路線為主，同時加氫站便利性差以及整體技術(shù)、配套技術(shù)及制造體系相對落后，而且要謹防類似于燃料動力鋰電池商用車前期發(fā)展快、后期推不動的被動局面。
我國燃料動力鋰電池乘用車與商用車相比，在推廣應用速度和程度上有明顯差距?！芭c純電動乘用車不同，氫燃料動力鋰電池乘用車整體技術(shù)不夠成熟、推廣難度較大、加氫站建設不便等因素制約了其發(fā)展?！蔽覈穼W會客車分會專家委員會委員陳世平在接受記者采訪時說。清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強曾表示，目前氫燃料動力鋰電池乘用車的普及面對兩大難題，其中之一便是成本。燃料動力鋰電池的核心零部件——質(zhì)子交換膜和鉑催化劑都是價格非常昂貴的材料，用在本身價格就高的商用車上不明顯，但假如是乘用車，消費者很難接受。假如一輛普通配置的氫燃料動力鋰電池乘用車售價為五六十萬元，消費者用同等價格可以買到很不錯的燃油車。日本政府推廣氫燃料動力鋰電池乘用車也是用高額補貼在支撐。
我國一汽集團新能源開發(fā)院電池研究所所長趙子亮指出，由于目前燃料動力鋰電池技術(shù)還不是太成熟，國內(nèi)電堆大多還是小功率或中等功率較成熟。還有業(yè)內(nèi)人士直言，我國燃料動力鋰電池技術(shù)落后，功率密度低，電池系統(tǒng)和儲氫罐太大，目前更適合用在商用車上。通過在商用車氫能制造相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗、運營相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗、使用相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗、維保相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗的積累，有助于未來把燃料動力鋰電池系統(tǒng)推廣至乘用車領(lǐng)域。
在我國車企加碼推動燃料動力鋰電池汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化進步的同時，先行一步的豐田汽車也轉(zhuǎn)變策略，加緊開拓我國市場。豐田將分別與北汽、一汽和廣汽在這個領(lǐng)域開展合作。據(jù)悉，北汽福田氫燃料動力鋰電池客車將搭載采用豐田氫燃料動力鋰電池電堆等零部件的億華通氫燃料動力鋰電池系統(tǒng)，于2021年投入量產(chǎn)。
而在去年，我國不少零部件公司陸續(xù)公布了大功率電堆產(chǎn)品，未來自主品牌車企是否會與它們展開更進一步合作也值得關(guān)注。
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