【EV視界原創(chuàng)報道】瞄準“碳中和”,推動“碳達峰”,石油時代慢慢落幕,脫碳時代已經到來,能源的主角隨之更迭,從化石燃料轉向可再生能源,被稱為“終極環(huán)?!钡臍淠苁沁@場能源革命的重要推手。
氫能清潔零排放,來源多樣,用途廣泛,是未來理想的替代能源,將氫氣和氧氣的化學能轉換成電能的發(fā)電裝置就是燃料電池。全球大約50個國家都開啟氫能戰(zhàn)略布局,中國的發(fā)展節(jié)奏也在近年提速,2019年氫能首次被寫入兩會《政府工作報告》,《能源法(征求意見稿)》提出將氫能納入國家能源戰(zhàn)略體系,2020年《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021–2035年)》明確氫燃料電池汽車發(fā)展目標。2021年,“碳達峰和碳中和”被寫入《“十四五”規(guī)劃綱要草案》,從汽車動力與能源革命所處的歷史方位看,氫能和燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展正迎來騰飛時刻。
“沒有巨頭的時代,只有時代的巨頭”!蟄伏5年的長城汽車擎畫出氫能戰(zhàn)略圖景:構建國際級“制-儲-運-加-應用”一體化供應鏈生態(tài),打破核心技術壁壘,推出車規(guī)級氫動力系統(tǒng)全場景解決方案“氫檸技術”,依托強大研發(fā)資源優(yōu)勢和產業(yè)體系建設能力,采取“商乘并舉”模式,加速氫能商業(yè)化推廣。長城未勢能源董事長張?zhí)煊鸨硎荆?021年,長城汽車將推出全球首款C級氫燃料電池SUV,落地完成全球首個100輛49噸氫能重卡應用項目,2022年,冬奧會推出首支高端乘用車服務車隊;2023年實現核心動力部件推廣數量國內領先,2025年劍指全球氫能市場占有率前三。
道阻且長,行則將至!長城汽車沉下心來,鍥而不舍,投入巨資研發(fā)掌握氫能核心關鍵技術,樹立了脫碳時代民族品牌突圍的標桿。在全球氫能戰(zhàn)場,豐田、現代們有了新的強勁對手。
謀定而后動 厚積而薄發(fā)
未來的能源世界,從技術突破到機制創(chuàng)新,從商業(yè)模式到產業(yè)形態(tài),都將迎來一場前所未有的顛覆性改變。氫能是整個能源技術的前沿領域,而不僅僅是汽車技術的前沿領域。
自主掌握關鍵核心技術,是長城汽車一直以來的理念和傳統(tǒng),在氫能和燃料電池領域更得到傳承。早在2016年,長城汽車就播下了氫能技術研發(fā)的種子,持續(xù)打通產業(yè)鏈上下游鏈條,突破核心技術“卡脖子”痛點,走上一條民族品牌氫能商業(yè)化的崛起之路。
從戰(zhàn)略考量層面看,長城對于氫能的認識從一開始就超越了汽車本身,而是從氫能撬動未來能源革命的高度出發(fā),在能源和交通兩大行業(yè)領域,打造發(fā)展氫能社會藍圖,這是實現能源革命、碳中和的必然選擇。
2016年6月,長城汽車內部的神秘“XEV項目組”正式成立,將氫燃料電池研發(fā)列為重點項目。一年后,長城汽車先后加入國際氫能燃料電池協會和國際氫能委員會,成為中國首家加入該委員會的車企。
2018年6月,長城汽車在保定建成并運行國內首座氫能技術中心,隨后緊接著全資控股了上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司。對于長城汽車而言,入主上燃動力是布局燃料電池汽車動力平臺及相關技術的重要一步。
作為中國氫燃料電池動力系統(tǒng)的先驅者之一,2001 年上燃動力含著“金鑰匙”應運而生,全國政協副主席、科技部前部長萬鋼出任第一任總經理,上燃動力瞄準燃料電池汽車動力系統(tǒng)集成開發(fā)核心定位,在國家863計劃項目支持下,先后完成了我國第一代至第四代燃料電池轎車動力平臺研發(fā),相繼在燃料電池汽車動力系統(tǒng)平臺集成與匹配、動力系統(tǒng)總成控制、車載電流變與驅動控制、燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)集成、車載供氫系統(tǒng)集成、車載信息技術與遠程監(jiān)控、示范運行考核與技術保障等方面形成了自有核心技術,經歷了2008年北京奧運會、2010年上海世博會等示范運行高光時刻。20年崢嶸歷程,可以說是為中國氫燃料電池汽車打造堅強“心臟 ”的崛起史。
2019年4月,長城汽車完成對上燃動力的100%控股并增資至3.3億,并成立未勢能源科技有限公司,開啟獨立市場化運營,主攻氫燃料乘用車核心部件,長城汽車氫能產業(yè)總部落戶嘉定氫能港,重點打造氫能產業(yè)鏈中最重要及關鍵的一環(huán)。
2019年4月,長城汽車在上海車展展出了85KW燃料電池系統(tǒng)、IV型儲氫瓶等產品;2020年2月,首款燃料電池樣車亮相;同年6月,自主研發(fā)的首款70MPa車用高壓瓶閥正式進入量產前后測試階段。
據EV視界了解,截至目前,長城汽車已在氫能領域重金投入20億元,未來3年還將繼續(xù)投入超30億元研發(fā)費用,產能規(guī)模將達到萬套。而長城的氫能全球化研發(fā)團隊超430人,目前在國內規(guī)模最大,位于上海、保定、加拿大、日本、德國的五大研發(fā)中心,圍繞氫能及燃料電池技術解決方案和未來發(fā)展方向開展深入研發(fā)。
氫能之路不是百米賽跑,而是馬拉松。經4年發(fā)展,長城汽車已完成產業(yè)布局及研發(fā)體系、能力建設、技術攻關和產品驗證,正在規(guī)劃產業(yè)落地及市場開拓。從上游制氫,中游儲運加氫,到下游核心產品,再到關鍵應用領域,長城汽車提前布局,面對長周期挑戰(zhàn)加足馬力投入,氫能版圖輪廓初現,在脫碳時代贏得先機。
隨著長城汽車全球化布局的進一步完善,全產業(yè)鏈資源發(fā)揮出更大的優(yōu)勢,著眼未來的氫能產業(yè)也將得到快速發(fā)展,相信能夠與豐田、現代等在氫燃料電池領域已有建樹的高手過招,為中國車企起到模范引領作用,幫助中國汽車實現逐鹿全球的跨越式發(fā)展。
走向“終極”目標的路線圖
隨著氫能與燃料電池產業(yè)布局向縱深推進,長城汽車提出了構建永續(xù)美好氫能社會的戰(zhàn)略路線圖和5年戰(zhàn)略目標。
第一階段,2021-2025年,開啟氫時代,聚焦氫示范:
1.在示范試點城市群中,加強商業(yè)模式創(chuàng)新,通過示范城市獎勵、技術研發(fā)支持等措施,帶動優(yōu)質氫能企業(yè)、燃料電池企業(yè)、整車企業(yè)等產業(yè)主體強化技術研發(fā),不斷提升技術水平及產品質量。
2.引導質子交換膜、膜電極、燃料電池堆及制氫、儲氫、加氫裝備等骨干企業(yè),合作研發(fā),培育健全產業(yè)鏈。
3.加大自主研發(fā)與資本投入,開展突破燃料電池零部件關鍵技術、降低關鍵材料成本、促進燃料電池及其關鍵零部件的產業(yè)化。
在這關鍵的五年里,長城汽車在每個重要時間節(jié)點都設立了要完成的既定戰(zhàn)略目標:
在2021年,計劃實現全球第四輛真正量產的大功率燃料電池乘用車,落地全球首個100輛49噸氫能重卡;2022年,長城汽車不僅會在冬奧會期間推出首支高端乘用車服務車隊,還會更多的擴展重載卡車、物流車等商用車,甚至船舶、有軌交通的低碳化燃料電池應用;到2023年,長城汽車要實現主要系統(tǒng)集成商中推廣數量國內領先;到2025年,要實現全球氫能市場占有率前三。
第二階段,2025-2035年,發(fā)展氫經濟,開放氫生態(tài):
1.利用太陽能和生物質等生產氫能,強調利用可再生資源對減少溫室氣體和污染的作用。
2.在交通領域方面,促進全球公共服務領域車輛加大氫燃料電池汽車推廣,進一步研究和推廣船用、航空、移動機械燃料電池系統(tǒng)。
第三階段,2035-2050年,建成氫社會,貢獻碳中和:
1.氫能來源更加廣泛和經濟,氫能供應管道體系在交通、建筑、園區(qū)等重點應用場景中更加成熟。
2.氫燃燒和發(fā)電系統(tǒng)開始推廣應用。統(tǒng)籌能源基礎設施加速摻氫減碳脫碳,氫能基礎設施建設納入國家基礎設施建設和城市建設的整體規(guī)劃中。
3.氫儲能可以按照不同地區(qū)季節(jié)性調整電力的峰谷,減少所需可再生能源的程度。形成以燃料電池和智能網絡分配為特征的分布式供能模式,氫能經濟基本取代傳統(tǒng)的化石能源經濟。最終,長城汽車氫能生態(tài)將為中國貢獻碳中和賦能。
對于長城汽車在氫能領域的發(fā)展戰(zhàn)略和舉措,同濟大學教授、國家重點科技計劃“新能源汽車”總體組專家余卓平給予充分肯定:“長城汽車氫能戰(zhàn)略所構建的國際級一體化供應鏈生態(tài)與氫檸技術在交通領域的應用,將成為我國交通運輸領域能源結構轉型的火車頭,助力我國擺脫對石油的依賴?!?/p>
上下而求索,突破技術邊界
長城汽車如何讓氫能社會構想加速走進現實?
國外車企的技術開發(fā)路徑是從材料、部件、系統(tǒng)再到整車逐步正向開發(fā),而國內燃料電池行業(yè)基本是逆向發(fā)展,采取引進產線,設備和部件做集成應用,依賴補貼快速贏得市場先機,然后消化吸收國產化,這就造成了核心材料和關鍵部件成本高,且被國外供應商壟斷。
長城控股未勢能源科技公司總裁陳雪松表示,長車的技術打法是立足核心零部件開發(fā),掌握核心部件技術,基于此,向上探索核心材料供應商合作模式,向下利用示范項目進行產品應用提升,快速拓展市場,全面驗證產品。
目前,長城汽車已實現“電堆及組件、燃料電池發(fā)電及組件(控制器等)、Ⅳ型儲氫瓶、高壓儲氫閥門、氫安全、液氫工藝”六大核心技術和產品的知識產權完全自主化,完成了綠電、氫+電儲能、燃料電池應用等領域布局,練就一種“通力”投入到產業(yè)商業(yè)化進步中。
去年9月,長城汽車發(fā)布檸檬平臺,開發(fā)了具有前瞻性的氫能架構?!皻錂幖夹g”就是檸檬平臺最核心的技術路線之一,這是一套高性價比的車規(guī)級氫動力系統(tǒng)解決方案,涵蓋氫燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)及核心關鍵部件,包含一整套車規(guī)級研發(fā)體系,三大技術平臺和五大性能優(yōu)勢,在氫檸平臺的加持下,長城汽車在氫能產業(yè)價值鏈的核心技術和關鍵環(huán)節(jié),實現了燃料電池系統(tǒng)、電堆、膜電極、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)及關鍵部件等多方面核心技術的實質性突破,支撐氫燃料電池汽車真正實現高效率、高性能、長續(xù)航、全氣候行駛和全領域應用。
從具體突破技術成果來看,長城汽車開發(fā)完成了效率國內領先、體積功率密度國際領先的100kW商用車燃料電池發(fā)動機、95kW乘用車燃料電池發(fā)動機;最大可拓展至150kW的平臺化燃料電堆在內的產品,攻克了70MPa IV型儲氫瓶及高壓儲氫瓶閥、減壓閥技術瓶頸,其體積、重量等方面相比國外產品均有明顯優(yōu)勢,在安全性和密封性方面,泄漏率遠低于國內外標準。
這些關鍵成果是既關乎燃料電池高效動力性能,又關乎儲氫安全的核心技術產品,除了能避免被“卡脖子”之外,還會帶來國產化之后成本下降。未來五年,長城汽車還將重點圍繞燃料電池系統(tǒng)全面走向“五高“:即高功率、高效率、高溫度、高耐久和高互聯趨勢。
為有效保障產品可靠性、促進產品的驗證及迭代升級,探索新興商業(yè)模式,充分的示范運行是必要的。長城汽車計劃在2025年前,重點圍繞公交/大巴 + 重卡/物流車 + 乘用車三大應用平臺展開推廣運營,推動中國燃料電池汽車產業(yè)和氫能產業(yè)商業(yè)化。
與此同時,長城汽車已受邀加入全國四大示范試點城市群,在北京、天津、河北先期布局標桿燃料電池示范項目,示范車輛規(guī)劃超數千臺,包含重卡、物流、公交、乘用車、船舶、軌道交通等多種應用場景。長城汽車已打造出了集“原材料開發(fā)+產品研發(fā)、生產+核心技術攻關+氫能裝備檢測+應用場景落地”等為一體的綜合服務體系。
在氫氣供應端,液氫在儲運及加注方面極大潛力,具有運輸敏感性低,運輸費用低,適合大規(guī)模運輸,安全性高等優(yōu)勢,液氫加氫站費用低,可建在居民區(qū)附近,大大降低對土地面積及地點的要求。因此,液氫的推廣應用在帶動終端用氫成本大幅下降方面具有很大價值。
長城汽車在液氫產業(yè)鏈布局方面也取得了先發(fā)優(yōu)勢,集生產、液化、存儲、運輸和加氫一體的完整氫能產業(yè)鏈示范項目,成為中國領先的民用液氫生產/儲運/使用示范基地,通過與國內液氫權威機構合作,探索液氫應用的商業(yè)化機制,研究并推動液氫生產、儲運及使用過程中的裝備技術、工藝流程、運營管理的全面進步,積累項目運營經驗和數據,驗證液氫產業(yè)的技術和經濟可行性。目前,我國液氫應用只限于軍工及航天領域,因此長城汽車還在積極參與民用液氫標準法規(guī)的制訂。
結語
氫能與燃料電池已成為引領未來能源革命的關鍵變量,具備先發(fā)、技術和成本優(yōu)勢的長城汽車必將贏得這場長跑,為中國氫能產業(yè)鏈上下游企業(yè)的技術拓展與應用實踐樹立范本,助力我國能源結構轉型。
文章推薦
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號 比亞迪元用什么機油好 gs4空調濾芯怎么換 gs4自動空調怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標 傳祺gs4雨刷怎么用最新文章
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號 比亞迪元用什么機油好 gs4空調濾芯怎么換 gs4自動空調怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標 傳祺gs4雨刷怎么用