“氫”裝上陣! 綠色東風(fēng)搶灘萬(wàn)億新藍(lán)海

日前，2022年“中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”公示名單發(fā)布，以東風(fēng)公司等為主要完成單位的項(xiàng)目《全功率燃料電池整車(chē)及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》獲得科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

“中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”由中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布，已成為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)規(guī)格最高、最具權(quán)威、最有影響力的科技獎(jiǎng)項(xiàng)。獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)，是對(duì)東風(fēng)公司堅(jiān)持科技自立自強(qiáng)，自主掌控氫燃料電池關(guān)鍵核心技術(shù)的充分肯定。

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。氫燃料電池汽車(chē)也成為新能源汽車(chē)發(fā)展的重要方向。作為汽車(chē)行業(yè)國(guó)家隊(duì)，東風(fēng)公司以推動(dòng)中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)進(jìn)入國(guó)際第一梯隊(duì)為己任，加速突破“卡脖子”技術(shù)，加快推進(jìn)氫燃料電池汽車(chē)的研發(fā)應(yīng)用，目前已經(jīng)取得了重要成果。

氫燃料電池技術(shù)達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平

今年11月3日，中國(guó)首款全功率燃料電池乘用車(chē)“東風(fēng)氫舟”從東風(fēng)公司技術(shù)中心出發(fā)，駛向粵港澳大灣區(qū)，目前已交付廣東省佛山市，以網(wǎng)約車(chē)、園區(qū)擺渡車(chē)、公務(wù)用車(chē)等多種方式進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)。

“這是國(guó)內(nèi)首款、也是目前唯一一款全功率燃料電池乘用車(chē)。”東風(fēng)公司技術(shù)中心博士張劍自豪地說(shuō)。

▲東風(fēng)氫舟駛向大灣區(qū)

2018年，東風(fēng)公司牽頭國(guó)內(nèi)氫能研發(fā)領(lǐng)域頭部科研院所、企業(yè)，一起承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)《全功率燃料電池乘用車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)及整車(chē)開(kāi)發(fā)》，并于2021年順利驗(yàn)收。作為項(xiàng)目的重要成果，東風(fēng)公司推出了國(guó)內(nèi)首款全功率燃料電池車(chē)——東風(fēng)氫舟H2·e，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。行業(yè)專家評(píng)價(jià)，該整車(chē)性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。

目前，東風(fēng)公司已研發(fā)出70kW、150 kW電堆和50 kW、80 kW氫燃料電池系統(tǒng)，并也已搭載于8噸、12噸、18噸商用車(chē)上進(jìn)行示范運(yùn)營(yíng)。東風(fēng)悅享科技有限公司也推出了氫能版“無(wú)人駕駛Sharing-VAN”，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛與氫能動(dòng)力完美結(jié)合。

▲東風(fēng)氫燃料重卡

▲氫能商用車(chē)

“十三五”以來(lái)，東風(fēng)公司把科技創(chuàng)新放在公司全局極端重要的地位，并堅(jiān)定看好氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展，不斷加大投入，加快掌握關(guān)鍵核心技術(shù)。

能力建設(shè)方面，東風(fēng)公司建立了具有國(guó)際先進(jìn)水平的燃料電池電化學(xué)、電堆、系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室；建立了燃料電池電堆及系統(tǒng)總成自動(dòng)化中試線，年試制能力可達(dá)5000臺(tái)以上，該線屬國(guó)內(nèi)首條金屬板電堆的自動(dòng)化中試線，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，一大批頂尖人才匯聚東風(fēng)公司氫能研發(fā)領(lǐng)域，推動(dòng)研發(fā)成果不斷涌現(xiàn)。

數(shù)據(jù)是最有說(shuō)服力的——東風(fēng)氫舟百公里耗氫量?jī)H為0.751公斤，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；動(dòng)態(tài)規(guī)劃能量控制、動(dòng)態(tài)響應(yīng)一體化技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；氫燃料電池的效率達(dá)到60%，氫氣的利用率達(dá)到95%，以及電堆的體積功率密度都達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

▲東風(fēng)氫舟行駛中

截至目前，東風(fēng)公司氫能領(lǐng)域發(fā)明專利298項(xiàng)，位列國(guó)內(nèi)主機(jī)廠第一，專利布局材料、核心零部件及整車(chē)，為我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

“加氫三分鐘，續(xù)航超過(guò)600公里；很扛凍，在零下30℃的環(huán)境下，能快速啟動(dòng)；加注30元的氫氣，能跑100公里，費(fèi)用比燃油費(fèi)節(jié)約一半多。這就是技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。”張劍說(shuō)，“但由于產(chǎn)業(yè)鏈還沒(méi)有建起來(lái)，且氫燃料電池系統(tǒng)成本高、加氫站不足等原因，一時(shí)還難以大規(guī)模推廣。”

目前，東風(fēng)公司氫燃料電池汽車(chē)已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、比肩世界的水平。

追求技術(shù)的極致，更追求技術(shù)的安全。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)做過(guò)溫、過(guò)壓、碰撞等一系列保護(hù)，并加載各類傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控，順利完成了70兆帕氫燃料電池車(chē)碰撞試驗(yàn)，且全程無(wú)氫氣泄漏，這在國(guó)內(nèi)還是首次。

掌握氫燃料電池全技術(shù)鏈能力

東風(fēng)公司是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的掌握氫燃料電池全技術(shù)鏈能力的車(chē)企，正擔(dān)當(dāng)起國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”的重任。

在整車(chē)層面，東風(fēng)公司自主掌控能量管理和熱管理等關(guān)鍵核心技術(shù)。

在燃料電池系統(tǒng)層面，東風(fēng)公司自主掌控氫燃料電池系統(tǒng)集成與控制，自主掌控控制器軟硬件。

在關(guān)鍵核心零部件層面，東風(fēng)公司自主掌控電堆的設(shè)計(jì)和工藝，自主掌控電堆的核心部件膜電極——這一被稱為氫燃料電池“心臟”的部件，是多項(xiàng)物質(zhì)傳輸和電化學(xué)反應(yīng)的核心場(chǎng)所。其性能處于行業(yè)領(lǐng)先。

通過(guò)對(duì)氫燃料電池汽車(chē)不斷地開(kāi)發(fā)驗(yàn)證，東風(fēng)公司逐步形成從基礎(chǔ)材料、電堆、系統(tǒng)到整車(chē)層級(jí)的開(kāi)發(fā)體系，也逐步掌握了燃料電池全技術(shù)鏈能力。

▲自主研發(fā)全功率燃料電池系統(tǒng)

“由于自主掌控氫燃料電池技術(shù)難度很高，很多整車(chē)企業(yè)選擇做零部件的集成商，關(guān)鍵零部件均為采購(gòu)。而東風(fēng)公司堅(jiān)定看好氫能，堅(jiān)定投入，并取得了預(yù)期效果。”一位行業(yè)專家評(píng)價(jià)。

作為掌握氫燃料電池全技術(shù)鏈能力的少數(shù)車(chē)企之一，東風(fēng)公司正在推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈布局，推動(dòng)行業(yè)的探索和進(jìn)步。

2021年6月，東風(fēng)參與組建的武漢氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立。東風(fēng)公司作為聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位之一參與共建，正與聯(lián)盟一起共建汽車(chē)氫能產(chǎn)業(yè)鏈。目前，東風(fēng)公司已經(jīng)成功推動(dòng)相關(guān)零部件企業(yè)布局燃料電池零部件業(yè)務(wù)，聯(lián)合開(kāi)發(fā)并推進(jìn)量產(chǎn)。

今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》。規(guī)劃明確，氫能是我國(guó)未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，氫能是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

東風(fēng)公司已搶先一步。目前，東風(fēng)公司氫燃料電池系統(tǒng)的功率覆蓋20kW -300kW，可以滿足全系列乘用車(chē)、商用車(chē)用需求。東風(fēng)公司已擁有10款氫燃料電池車(chē)公告，最近五年已累計(jì)銷(xiāo)售近3500輛氫燃料電池車(chē)，已實(shí)現(xiàn)在北、上、廣、深，以及武漢、佛山等城市示范運(yùn)營(yíng)。

▲氫能版“無(wú)人駕駛Sharing-VAN”

“十四五”期間，東風(fēng)公司還將持續(xù)加大在氫燃料電池核心技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化方面的投入力度，持續(xù)構(gòu)建自主掌控的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

“目前，氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展最快的是中國(guó)。我相信我們可以趕超世界一流，為建設(shè)汽車(chē)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)我們的力量。”張劍博士信心十足地說(shuō)。