我国的氢燃料电池汽车研发起步较早,2010年,上汽集团、同济大学、清华大学等企业和高校院所合作推出了6辆燃料电池客车、68辆燃料电池轿车和100辆燃料电池观光车并在世博会示范运行,是当时世界上规模最大的一次燃料电池汽车示范运行活动 [4] 。2011—2014年,我国的氢燃料电池乘用车参与了“必比登挑战赛”,2011年获得燃料电池汽车总分组第三名,2014年获得燃料电池汽车组第一名,体现了我国氢燃料电池汽车的领先技术。近年来我国逐渐重视氢燃料电池的未来潜力,《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》发布了氢能全产业链的发展目标及技术研发路线,标志着氢燃料电池产业已被纳入我国国家能源战略。尤其是2018年5月,李克强总理参观丰田氢燃料电池车后,多部委成立氢燃料电池联合小组,政策出台加速,示范运行项目增多,产业链投资热度显著提升,技术及关注热度也逐步提高。2020年4月,财政部、工信部、科技部、发改委明确提出要将氢燃料电池汽车从之前的购置补贴改为“以奖代补”的方式。截至2019年底,我国累计推广燃料电池汽车超过6500辆(含氢燃料电池商用车),建成加氢站超过50座,形成初创企业400多家。虽然目前我国氢燃料电池乘用车仍处在起步阶段,但我国的发展规划比较远大,根据《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,到2035年,实现百万辆的氢燃料电池汽车上路行驶,形成氢能多元应用生态,可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升 [5] 。
根据国内氢燃料电池乘用车企业研发起步时间、研发成果、项目团队规模等维度,国内氢燃料电池乘用车企业可以分为三个梯队:上汽集团起步早,且有荣威950燃料电池轿车几十台的批量示范运行,可列为第一梯队;一汽集团和长城汽车的燃料电池汽车项目研发投入相对较早,且研发团队有一定的规模和研发成果,可位居第二梯队;国内其他车企如广汽、吉利、东风、长安等企业在2020—2021年也相继完成了燃料电池乘用车的公告,为第三梯队。虽然国内已经有较多的企业开展研究,但与国外车企相比,我国氢燃料电池乘用车的发展还有很长的道路要走。
目前国内燃料电池客车主要应用到公共交通上,其原因一是国内加氢站较少,氢燃料电池公交车行驶路线固定,便于加氢;二是氢燃料电池客车空间大,目前国内的电堆技术在客车上配套更容易;三是当前燃料电池汽车成本高,且加氢不方便,商业车购买群体主要是公交公司等非私人用户,对价格的敏感性相对较低。政府通过对燃料电池客车的大力推广,从而带动整个氢燃料电池汽车产业的发展。我国政府对燃料电池汽车产业的发展高度重视。2015年5月,国务院印发《中国制造2025》文件,提到要继续支持燃料电池汽车的发展;2016年12月,国务院发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》,提出推进燃料电池汽车产业化 [6] ;2019年5月,中国汽车工程学会发布《长三角氢走廊建设发展规划》,提出打造世界领先的氢燃料电池汽车产业经济带,通过三个阶段来实现氢走廊建设发展目标;2019年12月,工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》(征求意见稿),提出将有序推进氢燃料供给体系建设;2020年2月,工信部发布关于修改《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》(征求意见稿)。可以看出,国家进一步降低新能源汽车制造门槛,这些政策都将有力推动氢燃料电池汽车产业的大力发展。
随着新能源卡车市场的不断升温,燃料电池卡车由于其节能环保、系统效率高、续驶里程长等优势,在车型和续驶里程的需求方面,可以更好地适应氢燃料电池车的特点,也成了我国各大车企关注的产品开发方向。从2016年开始,我国燃料电池卡车销量呈上升趋势,但并不稳定,特别是2018年的交付量较低,整体行业受产业政策和地方政府驱动方案影响较大。其中主要的生产厂家为中通客车、东风汽车和上汽大通。截至2019年9月,已经有9家车企的34款氢燃料电池卡车进入了工信部推荐目录,其中东风、中通的车型分布较多,分别占50%和14%,但这些车型大多未形成持续的销售订单,这与燃料电池系统技术更迭和国家补贴政策的变化均有关联。而推荐目录中的车型主要以7~9t的中卡为主,占所有车型的97%,而燃料电池系统的额定功率大多在30kW,占全部车型的73%。随着技术的不断进步以及补贴政策要求的提升,系统功率也在逐渐提升,从2018年开始已经逐渐向60kW系统提升。国内中通、东风、福田、庆铃等多家车企均推出了燃料电池轻卡物流车,江铃、上汽、陕汽等多家车企也相继推出了燃料电池中卡与燃料电池重卡 [7] 。
1. 上汽集团
早在2001年,上汽集团就启动了凤凰一号燃料电池汽车项目,并于2006年成立了燃料电池车事业部。在其“氢战略”发布之前,上汽集团是全球行业中唯一一家实现多品种燃料电池车商业化落地的企业。二十年来,上汽集团在氢燃料电池汽车领域硕果累累。2014年,荣威750燃料电池轿车成为国内首款实现公告的燃料电池汽车;2016年,荣威950燃料电池轿车成为国内首款实现公告、销售和上牌的燃料电池轿车,荣威950也是国内首款应用燃料电池70MPa储氢系统的车型;2020年,全球首款燃料电池MPV乘用车——上汽大通MAXUS EUNIQ 7正式下线,如图1.11所示。
该型号燃料电池MPV乘用车的整车主要配置见表1.11。该款车型配装了上汽集团最新自主开发的第三代燃料电池系统,搭载了83.5kW的大功率燃料电池,储氢系统压力达70MPa,属国内最高水平,总储氢量达到6.4kg。其所采用的燃料电池与储氢系统,均可基于无痕氢动架构复制到其他类型的车型上。仅需3min,即可加满EUNIQ 7的6.4kg高压储氢瓶,NEDC续驶里程可达605km。100km氢耗仅有1.18kg,折合每1km使用成本0.4元,同时可实现-30℃冷起动,采用电堆余热取暖技术,冬天低温行驶里程也不衰减。
图1.11 上汽大通MAXUS EUNIQ 7
表1.11 整车主要配置
2. 一汽集团
中国一汽早在2009年以前就开始了氢能与燃料电池技术的研发,主要研发产品包括燃料电池发动机以及可应用于传统动力汽车和混动汽车的氢能发动机。2010年上海世博会,中国一汽联合同济大学制作了6辆奔腾燃料电池轿车,开展示范运行。中国一汽相继推出了50kW、100kW级别的燃料电池发动机;自主设计研发的首款红旗2.0L氢能专用发动机也已下线交付。在资源布局方面,中国一汽与丰田等6家公司合资,成立了联合燃料电池系统研发(北京)有限公司。在技术开发合作方面,中国一汽积极参与产学研合作,聚焦系统集成、仿真、控制等技术,电堆、空气压缩机、氢循环泵、DC/DC等部件,测试、评价等领域,与国内企业、高校有广泛的合作。2021年6月8日,在第六届国际氢能与燃料电池汽车大会(FCVC 2021)上,红旗H5-FCEV(氢燃料电池)车型正式亮相,如图1.12所示。
图1.12 一汽红旗H5-FCEV
该型号燃料电池轿车的整车主要配置见表1.12。该款车型沿用了现款红旗H5的造型设计。红旗H5-FCEV采用了中国一汽自主开发、国内首款用于乘用车的50kW级别燃料电池发动机,这款燃料电池发动机是国内第一款采用金属双极板单堆、系统功率达到50kW的大功率燃料电池发动机,体积比功率达到400W/L,远高于国内同类产品。其配备2个储氢罐可存储4kg氢气,只需3~5min便可完成氢燃料的加注,100km耗氢量小于0.82kg,NEDC工况下的续驶里程约为520km。
表1.12 整车主要配置
3. 长安汽车
长安汽车从2009年开始,依托国家“十一五”“十二五”“十三五”期间的重大专项推进燃料电池乘用车的研发,是国内较早一批进入燃料电池汽车领域的企业之一。2010年上海世博会,长安志翔燃料电池汽车被国家科技部指定为示范运行车辆。2019年11月,长安汽车在英国成立燃料电池技术创新中心,并培养了一批专业的研发团队。目前长安汽车已经完成了三代整车产品的迭代,也已取得了燃料电池整车生产资质,具备燃料电池系统及整车产业化设计开发、实验验证及生产制造能力。2022年4月,长安汽车公布了“深蓝”品牌发布后推出的首款氢燃料电池车型:长安深蓝C385,这也是中国第一款量产的氢燃料电池轿车。目前,这款代号“C385”的车正式定名为“深蓝SL03”,如图1.13所示。
图1.13 长安深蓝SL03
该型号燃料电池轿车的整车主要配置见表1.13。SL03共分纯电、增程与氢电三个版本,氢燃料电池系统采用水气异侧电堆设计,实现了更小的体积和更大的功率,具备10000h性能衰减小于10%的超长寿命,氢电版综合CLTC工况下续驶里程可达700km以上,馈电氢耗低于0.65kg/100km。同时SL03还配有高效余热回收采暖技术,让车辆在低温地区行驶也能有可靠的续驶表现。氢电版SL03可实现1kg氢气产生20.5kW·h电的充电效率,做到3min快速补能。氢电版SL03的氢燃料电池的高压储氢瓶能够承受70MPa压力。同时储氢瓶的实时泄漏检测搭配整车24h数字监控可以做到毫秒级安全响应。
表1.13 整车主要配置
4. 广汽集团
广汽研究院一直在开发燃料电池技术,其已初步掌握了多级孔三维石墨烯纳米材料的大批量制备技术,这有利于下一代锂-硫高能单电池、燃料电池新型催化剂及膜电极和超轻高强车身复合材料等技术的开发与应用。此外广汽集团与丰田、亿华通等共同成立商用车燃料电池系统研发公司,充分发挥各自技术优势联合开展燃料电池电堆等组件技术、燃料电池系统控制技术、车辆搭载技术等一系列技术研发工作,大幅缩短了从开发到产品化所需时间,推动了国内氢能源汽车产业发展。2020年7月,广汽集团发布了首款氢燃料电池汽车AION LX Fuel Cell,并在如祺出行平台开启示范运营,如图1.14所示。
图1.14 广汽AION LX Fuel Cell
该型号燃料电池轿车的整车主要配置见表1.14。AION LX Fuel Cell是基于广汽GEP2.0平台开发的燃料电池乘用车,通过燃料电池系统和动力电池系统的组合,最大输出功率超过135kW,100km氢耗仅0.77kg,并可在-30℃的环境中实现不需要外部热源一键冷起动。AION LX Fuel Cell在车尾设置了两个储氢罐,压力标准为70MPa,容量分别为53L和77L,可以储存5.2kg的氢气作为燃料,加满氢气NEDC工况续驶里程可达650km,一次加氢仅需3~5min。
表1.14 整车主要配置
5. 东风汽车
东风汽车集团有限公司是国内最早从事燃料电池汽车技术研究的企业之一,早在国家“九五”计划期间,东风公司就与中科院共同开发过全国首台30kW燃料电池示范车——EQ640,此后不断加大投入,加快氢能产业布局;2005年和2008年联合武汉理工大学开发了“楚天一号”乘用车和“楚天二号”中巴车。2018年,东风公司技术中心牵头、集合15家单位承担国家重点研发专项“全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发”项目,旨在打造国内首款高效率、高安全性全功率燃料电池乘用车,助力东风公司抢占新能源汽车制高点。经过3年攻坚,东风技术团队先后在整车、氢燃料电池系统等方面开展研究,研发了70kW、120kW电堆和50kW、80kW燃料电池系统,并建立了先进的试制试验基地,开发了国内首款全功率燃料电池车——东风氢舟H2·e,如图1.15所示。
图1.15 东风氢舟H2·e
该型号燃料电池轿车的整车主要配置见表1.15。东风氢舟H2·e是国内首款全功率燃料电池乘用车。该车型基于东风风神AX7Pro打造而成,搭载63kW燃料电池系统,氢燃料电池系统最高效率可达到60%。它采用两个52L的70MPa氢瓶,氢气充注时间小于3min,续驶里程能达到500km,100km耗氢量仅为0.751kg。在-30℃的环境下,东风氢舟H2·e也能快速起动。
表1.15 整车主要配置
6. 汉腾汽车
作为国内自主品牌“后起之秀”的汉腾汽车,早在企业成立的初期,就将发展燃料电池车作为企业发展一大方向。汉腾汽车充分发挥中国企业“实干派”精神,迅速与清华大学合作,建立了传动、混合动力、发动机、电机、环境与材料、电池、HIL七大实验室,为燃料电池车发展提供了有利温床,并且汉腾汽车实验室还成功获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可,汉腾汽车在新能源燃料电池研发领域准备充分。同时,为了保障燃料电池技术研发与时俱进,汉腾汽车还招揽大批国内外新能源技术先进人才,组成上千人的研发团队。在2019年4月的上海车展,汉腾汽车便率先展出了旗下氢燃料电池车——汉腾FCV,如图1.16所示。
图1.16 汉腾FCV
该型号燃料电池轿车的整车主要配置见表1.16。汉腾FCV的动力系统是一台汉腾汽车与清华大学联合研发的代号为GH40的氢燃料电池发动机。GH40氢燃料电池发动机最大功率42kW,发电效率可达50%以上,0—100km/h的加速时间为11s。汉腾FCV搭载了一个总容积104L的氢气瓶,储氢量达到了4.3kg,再加上一组容量为17kW·h的三元锂电池,汉腾FCV的NEDC工况续驶里程可达550km,工况氢气耗量仅1.05kg/100km。同时为了保证氢气瓶的耐久性,其内胆采用了铝质材料并有碳纤维包裹,可满足5000次加注或15年超长期限。
表1.16 整车主要配置
1. 宇通客车
作为客车行业引领者,宇通自2009年开始研发第一代燃料电池客车,率先取得国内首个燃料电池商用车资质认证和产品公告。经过10余年发展,宇通在燃料电池客车领域的探索已硕果累累:截至2020年7月,累计推广燃料电池汽车超过7200辆,建成加氢站约80座。宇通氢燃料客车具备低氢耗、高安全、低温环境适应性强等优势;加氢时间8~10min,续驶里程超过500km,可实现-30℃低温起动,100km氢耗4.3kg。目前宇通客车已推出第三代燃料电池客车,型号为ZK6126FCEVG5,如图1.17所示。
该型号燃料电池低入口城市客车的整车主要配置见表1.17。作为宇通最新第三代公交车产品,它融合宇通睿控技术,氢燃料加注时间仅需10min,测试工况下续驶里程较第二代产品有明显提升,超过600km,尤其是成本下降了50%。该型号燃料电池客车还采用一级踏步、低入口“宇光”新造型。该车还搭载了ECAS空气悬架、无障碍通道、全气囊驾驶员按摩座椅、驾驶区隔离设施、带卫星定位功能的行驶记录仪、液晶显示仪表、360°全景环视系统、视觉预警系统等人性化、智能化配置,带来更出色的驾乘体验,并确保车辆的安全性与可靠性。
图1.17 ZK6126FCEVG5型燃料电池低入口城市客车
表1.17 整车主要配置
2. 中通客车
2014年,中通开始研发氢燃料电池客车,并组建了专业的燃料电池产品研发团队。2016年底成功推出国内首台9m氢燃料客车,2018年,中通第二代氢燃料客车产品——10.5m氢燃料客车面世,整车操控性、舒适性、安全性等全面提升。中通客车在燃料电池系统设计、燃料电池热管理控制、氢系统设计、燃料电池系统标定与测试、整车控制、整车匹配与仿真等方面,进行了深入的研发与测试,至今已涵盖客运、公交、高端商务、物流等在内的全系列氢燃料电池客车产品。北京2022年冬奥会,40辆中通氢燃料客车被选定为媒体专用车,此次参与冬奥会后勤保障的40辆12m中通新N系氢燃料电池客车是中通开发的第四代燃料电池客车,如图1.18所示。
该型号燃料电池低入口城市客车的整车主要配置见表1.18。中通新N系氢燃料电池客车在续驶里程和可靠性方面都有了大幅提升,搭载60kW燃料电池系统、锰酸锂动力电池、自主研发的电池控制系统以及整车控制系统,加一次氢气能够行驶500km以上,产品更安全、更节能。同时,车辆配备有空气净化及消毒装置、温度监测仪等,起到疫情防护作用。安全方面则配备了整车喷淋灭火系统、烟雾检测报警装置等,车辆安全性能进一步加强。因这批车辆行驶路线主要是奥运村到崇礼南,针对路线的高寒环境,中通客车还对车身的低温适应性和车厢内的保温性能进行了重点开发,可实现-35℃车辆正常起动、运行,车内温度可保持在15℃。
图1.18 中通新N系氢燃料电池客车
表1.18 整车主要配置
3. 上汽大通
上汽大通2001年开始氢燃料电池相关技术的研发,启动了凤凰一号燃料电池汽车项目;2010年与清华大学、同济大学共同合作研发的174辆燃料电池汽车在世博会运行;2017年,上汽大通MAXUS FCV80作为中国首款商业化运营燃料电池宽体轻客,在上海、抚顺、佛山、大连、无锡、长治和青岛等城市开展示范运营,如图1.19所示。在全年有2个月平均最低气温低于-20℃,极端最低气温甚至达到-30℃的抚顺,FCV80燃料电池轻客经受住了极寒天气的考验,总体运行状况良好。
图1.19 上汽大通MAXUS FCV80燃料电池轻客
该型号燃料电池宽体轻客的整车主要配置见表1.19。作为以上汽新一代氢燃料电池系统为动力源而开发的可插电式双动力源燃料电池汽车,FCV80搭载国内领先的新一代电堆系统、一体化高功率密度燃料电池动力总成、达到国际水平的35MPa供氢系统及高效的制动能量回收系统。同时,燃料电池堆快速低温冷起动温度为-10℃,不需要外部加热系统,适用于中国大部分地区。上汽MAXUS FCV80可以在3min内给车辆注满氢燃料,氢耗17g/km,比传统燃油车更节能,用车成本仅相当于燃油车的1/3。
表1.19 整车主要配置
4. 厦门金旅
作为全国第一家实现新能源客车商业化运营的客车制造商,在技术研发和运营实践上,金旅一直以来都是国内新能源客车的先行者。在燃料电池汽车领域,金旅起步早、储备足。早在2010年,金旅客车就成立了专门的技术研发团队,并在2016年推出了第一代氢燃料电池客车。在技术层面上,金旅氢燃料电池系列客车采用国际顶尖氢燃料电堆技术,具有低氢耗、长寿命、高效率、高可靠性等优点,并且在实际运营中具有长里程(续驶里程超过500km)、快充注(一次加氢10~15min)、零污染、零排放等诸多优势。截至目前,金旅已开发了8~12m全系列氢燃料电池客车产品,进一步丰富了产品矩阵。图1.20为金旅川流系列8.5m氢燃料电池公交车,是金旅响应国家新能源政策、结合自身技术优势,全新开发的一款新能源城市客车,作为金旅氢燃料电池公交车家族里的主打车型,已经在多地实际上线运行,运营情况良好。在北京“见证品牌力量——2021年度中国商用车品牌营销盛典”中,金旅客车XML6855JFCEV川流系列氢燃料电池城市客车获“氢燃料电池客车之王”奖项。
图1.20 金旅XML6855JFCEVJ0CA氢燃料电池城市客车
该型号氢燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.20。在客车内部,氢燃料电池客车在设计方面采用与金旅常规纯电动客车不同的三排座椅布局,车辆中控台上配备有胎压监测器、氢燃料防泄漏应急提示器、氢气监测器等,保障行车安全。
表1.20 整车主要配置
5. 苏州金龙
早在2005年,苏州金龙海格客车便联合上海交通大学、苏州创元集团、神力科技等高校和高科技企业共同研发氢燃料电池客车。2006年3月,海格第一代氢燃料电池公交车在上海世界客车博览会上展出并获得广泛赞誉。在第一代的基础上,2008年,海格客车联合清华大学共同承担国家863项目,引领性地首次采用锂电池+100kW燃料电池的“电电混合”方案,研制出第二代氢燃料电池低地板城市客车。2018年,海格又推出了自主研发的第四代氢燃料电池客车,并实现商业化运营。目前海格联合丰田汽车、上海重塑科技推出了第五代10.5m氢燃料电池公交产品,如图1.21所示。
图1.21 海格KLQ6106GAFCEV1型氢燃料电池城市客车
该型号氢燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.21。该车采用第六代蔚蓝造型,功率响应速度更快,同时采用先进的均衡技术,兼顾燃料电池和锂电池的寿命,燃料电池系统使用寿命可达15000h;采用丰田公司的电堆,能量密度达到3.1kW/L,最高效率达到65%。海格KLQ6106GAFCEV1型燃料电池城市客车100km耗氢量在7.2kg左右,续驶里程达500km,可实现-30℃低温起动、-40℃低温存放和停机自动保护功能。
表1.21 整车主要配置
6. 北汽福田
福田汽车成立于1996年,2006年福田汽车与清华大学、亿华通组建了联合的研发团队,是全球最早投入氢燃料电池客车研发及生产的企业之一,目前已掌握整车控制集成技术、智能安全技术、节能技术等全链条核心技术。2008年福田欧辉成功研发第一代氢燃料电池客车,从2008年北京奥运会开始就进行了示范性运营。2018年生产出第四代氢燃料电池客车,2016—2019年,福田汽车在氢燃料客车领域累计获得189台订单。2022北京冬奥会期间,140台福田欧辉BJ6122FCEVCH氢燃料大客车投入使用,如图1.22所示。
图1.22 福田欧辉BJ6122FCEVCH氢燃料电池城市客车
该型号燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.22。福田欧辉BJ6122采用国内首创的亿华通-丰田150kW大功率燃料电池发动机,且搭载了70MPa氢系统。150kW燃料电池是将两台80kW燃料电池通过串联实现的,70MPa系统将原来3.5kg的氢气装载量提升到了5kg,续驶里程达600km以上,大幅拓展了氢燃料电池客车的应用范围;加氢速度达到了336m/s的亚音速,氢气加注时间仅为10~15min。其氢系统、气瓶、瓶阀选型以及数模设计、整车管路设计等整车控制集成技术,均达到行业领先水平。
表1.22 整车主要配置
1. 东风汽车
目前,东风公司技术中心与东风汽车股份有限公司发挥各自在氢燃料电池领域和轻型商用车整车开发领域优势,以燃料电池汽车示范运营为契机展开深度合作,联合开发8t、12t、18t三款燃料电池商用车型,能满足物流、市政环卫等各种不同应用场景。早在2018年,东风7.5t氢燃料电池物流车就已亮相第20届工博会开幕式,如图1.23所示。该车在国内多个城市上线,服务于20余家电商快递企业,仅上海就有500辆燃料电池汽车为城市提供配送。
该型号燃料电池轻卡的整车主要配置见表1.23。该车搭载Re-Fire重塑科技自主研发的CAVEN3燃料电池系统,车载9.3kg氢气,续驶里程达350km以上。
图1.23 东风7.5t氢燃料电池物流车
表1.23 整车主要配置
2. 福田智蓝
作为北京市属重点国企,也是中国商用车的代表企业,福田汽车2003年就开启新能源技术研发,是国内新能源起步最早、覆盖品种最全、商业化运营最早的企业,2021年,世界智能网联大会上亮相的全球首辆液氢重卡,以及在北京一次性投入运营的100辆智蓝氢燃料轻卡冷藏车,均展现了福田智蓝在氢燃料电池商用车行业内的技术实力,如图1.24所示。
该型号燃料电池轻卡冷藏车的整车主要配置见表1.24。智蓝氢燃料冷藏车采用新型高效率整车控制策略,搭载80.5kW大功率燃料电池发动机,燃料电池效率最高可达60%,热电联供能量转化率达85%,相同运营里程,耗氢量更少。同时,该款车型打造了首个不占用货厢容积的氢系统布局形式,搭载行业内最大的氢瓶(260L×2氢瓶组),加氢时间小于5min,行驶加制冷续驶里程超过500km,完全满足城市冷链运输需求。智蓝氢燃料产品还可实现-30℃低温起动、-40℃低温存放和停机自动保护功能。
图1.24 福田智蓝氢燃料电池轻卡冷藏车
表1.24 整车主要配置
3. 中通客车
在燃料电池方面,中通客车依托山东重工集团的优势资源,经过不断的技术迭代升级,已实现氢燃料电池物流车的四代更迭。在2018年和2019年,连续2年燃料电池汽车(包含燃料电池物流车)市场占有率全国第一。2020年1月,喜玛拉雅自主研发的45kW一体化电堆首批配套氢燃料电池汽车交付,在粤港澳大湾区投入运营。该批车辆是中通客车研发制造的第四代氢燃料物流车型,如图1.25所示。该款车型适用于广州及珠三角大湾区的城市、城际物流运营场景。
图1.25 中通第四代氢燃料电池物流车
该型号氢燃料电池物流车的整车主要配置见表1.25。该车型搭载的喜玛拉雅自主研发的燃料电池系统,集成45kW整体石墨电堆,所配置的核心材料及零部件(催化剂、CCM、MEA等)均为喜玛拉雅自主开发生产,其国产化率超过95%,打破了核心材料及零部件依赖进口的历史,同时也大幅度提升了产品性能并降低制造成本。
表1.25 整车主要配置
4. 江铃重汽
江铃重汽作为国内领先的商用车企业,始终坚持多元化车型的发展策略,而且在国内诸多商用车企之中,是最先入局氢燃料车型研发赛道的车企之一,拥有氢能源车生产资质以及技术储备。在2019年,江铃重汽就带来了自己的氢燃料电池中卡——江铃凯锐FCV,以及国内首款氢燃料电池重卡——江铃威龙FCV。江铃凯锐FCV如图1.26所示。
图1.26 江铃凯锐FCV
该型号燃料电池中卡的整车主要配置见表1.26。江铃凯锐燃料电池中卡搭载30kW的燃料电池系统,车辆100km氢气消耗量小于2.5kg,续驶里程达420km以上,加注一次氢气的时间小于5min。
表1.26 整车主要配置
5. 上汽红岩
上汽红岩早在2019年就推出首款氢燃料电池自卸车进行抢先布局,目前该车型已被多个氢能示范城市列为推荐车型。2021年10月,内蒙古客户与上汽红岩签订了批量氢燃料电池重卡采购协议。截至目前,上汽红岩已拥有4×2、6×4、8×4三种驱动形式氢燃料电池系列重卡,并已全面覆盖专用车、牵引车、工程车等细分领域,并适用于城市环卫、城市渣土、城配物流、城际物流、冷链物流等多种应用场景,并与上海捷氢科技、联创电子、宁德时代、银隆新能源等多家新能源企业形成了战略合作。日前,多辆上汽红岩重卡——杰狮H6氢燃料重卡已经交付鄂尔多斯市的用户,并正式上路运营,如图1.27所示。
图1.27 上汽红岩杰狮H6氢燃料重卡
该型号氢燃料电池重卡的整车主要配置见表1.27。上汽红岩杰狮H6氢燃料重卡搭载捷氢燃料电池系统,额定功率可以达到117kW,寿命达到10000h,100km氢耗仅为7.2~14.5kg,并且仅需15min即可补满氢燃料。标配最大续驶里程可超过400km。同时,该车-30℃低温仍能快速起动,即便是在室外-35℃的低温环境下,无须额外加热,30s即可起动。
表1.27 整车主要配置
6. 陕汽集团
早在2018年2月,陕汽就曾在“2035战略”规划发布会现场展示了国内首辆使用氢燃料电池作为动力的德龙L3000氢燃料环卫车。2019年5月,搭载了弗尔赛燃料电池系统的陕汽氢燃料电池轻卡也正式下线,该项目在7月同时获得了“沣东杯”陕西省科技工作者创新创业大赛金奖。陕汽在专用车、轻卡、重卡领域均进行了燃料电池产品的布局,形成了较为完整的燃料电池汽车产品线。在2021年,陕汽重卡已经完成纯电、混动、氢燃料三种新能源车型的战略布局,在电控技术、电池管理等方面已经达到业内领先水平,并承担科技部重点项目,研发燃料电池重卡。在2020年陕汽集团商务年会上,德龙X5000燃料电池牵引车正式亮相,如图1.28所示。
图1.28 陕汽德龙X5000燃料电池牵引车
该型号燃料电池重卡的整车主要配置见表1.28。德龙X5000燃料电池牵引车搭载潍柴生产的质子交换膜燃料电池发动机。车辆使用的储氢罐容量1920L,35MPa的压力值保障氢燃料供应稳定,设定40km/h场内封闭工况,车货总质量49t,最大续驶里程700km以上。供氢系统配备有泄压阀和多个氢气浓度传感器,可以检测设备周围氢气的含量,当氢气发生泄漏时,会强制关闭储氢罐阀门,保证行驶安全。
表1.28 整车主要配置