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在武漢經(jīng)濟開發(fā)區(qū)東風新能源汽車產(chǎn)業(yè)園2號園區(qū)，有一個氫動力實驗室，技術人員正在測試氫燃料電池系統(tǒng)的零部件。
2018年，東風公司牽頭承擔了國家重點研發(fā)專項《全功率燃料電池乘用車動力系統(tǒng)平臺及整車開發(fā)》，推出了中國首款全功率燃料電池車——東風氫舟H2·e，可在零下30℃環(huán)境下快速啟動?？萍疾扛呒夹g研究發(fā)展中心表示，該車整車性能已達到國內(nèi)領先和國際先進水平。
國內(nèi)首款全功率燃料電池車
無污染、零排放的氫能被視為“21世紀最具發(fā)展前景的二次能源”。
2021年，我國氫燃料電池汽車保有量僅為9000輛。根據(jù)中國汽車工程學會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》預測，到2035年，氫燃料電池汽車保有量將達到100萬輛左右。
東風技術中心前瞻技術研究院氫元研發(fā)經(jīng)理張劍說：“與純電動車相比，氫燃料電池汽車在節(jié)能環(huán)保、續(xù)航里程、耐低溫、補能便捷等方面更具優(yōu)勢?！?/span>
面對巨大的市場潛力，許多汽車公司加快了氫燃料電池的研發(fā)布局。2018年，東風公司技術中心牽頭、集合15家單位承擔全國重點研發(fā)專項《全功率燃料電池乘用車動力系統(tǒng)平臺及整車開發(fā)》項目，旨在建設第一款高效率、高安全的全功率燃料電池乘用車，助力東風公司搶占新能源汽車的制高點。
張劍介紹，經(jīng)過三年的努力，東風技術團隊在整車、氫燃料電池系統(tǒng)等方面進行了研究，開發(fā)了70千瓦、120千瓦電堆、50千瓦、80千瓦燃料電池系統(tǒng)，建立了先進的試制試驗基地，開發(fā)了中國第一款全功率燃料電池車——東風氫舟H2·e。
燃料電池很“扛凍”
在距武漢1000公里的廣東省佛山市，兩臺東風氫舟H2·e已投入示范運營。東風氫舟H2·e是基于東風風神AX7打造的，其能源是東風自主研發(fā)的氫燃料電池系統(tǒng)。
“在零下30℃的環(huán)境下，東風氫舟H2·e可以快速啟動，加氫3分鐘，續(xù)航里程500公里，氫氣利用率95%，百公里的氫消耗量只有0.751公斤，大約花費不到30元，只有燃油車的一半?！睆垊Ρ硎尽?/span>
與普通儲能電池不同，燃料電池是一種能量轉換裝置，必須有能量（燃料）輸入才能產(chǎn)生電能。其研發(fā)不僅涉及軟件設計，還涉及硬件開發(fā)?！叭剂想姵叵到y(tǒng)實現(xiàn)低溫快速啟動、高氫利用率、安全性高并不容易。”張劍坦言，“就像在許多岔路口的山路上前進一樣。”
他介紹，去年年初，在克服氫燃料電池系統(tǒng)低溫啟動時，團隊成員每天工作15小時以上，反復修改程序、調(diào)試系統(tǒng)、優(yōu)化策劃，僅用了5天，實現(xiàn)零下18℃燃料電池系統(tǒng)的啟動，零下20℃輔助加熱啟動，啟動時間從第一次9.6分鐘減少到2.5分鐘。隨著技術的升級，東風氫燃料電池系統(tǒng)在零下30℃下迅速啟動。
氫安全也至關重要。在研發(fā)過程中，研發(fā)團隊通過對車載儲氫系統(tǒng)進行了一系列保護，如過溫、過壓、碰撞等，并加載了各種傳感器進行實時監(jiān)控，成功完成了70兆帕氫燃料電池車的碰撞試驗，且全程無氫氣泄漏，這在國內(nèi)還是首次。
此外，東風公司還實現(xiàn)了氫燃料電池系統(tǒng)集成與控制、電堆、膜電極、雙極板等核心部件的技術自主可控。
爭當產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”
好的結果，有廣泛的應用才算真的好。
去年，東風技術中心自主研發(fā)的80千瓦燃料電池系統(tǒng)成功載入東風汽車股份有限公司12噸、18噸輕型商用車上，近期將在武漢經(jīng)開區(qū)開展示范運營。
2020年，東風技術中心孵化的科技型企業(yè)東風悅享科技有限公司還推出了氫能版“無人駕駛Sharing-VAN”，這款可搭載6人的膠囊車，沒有方向盤、油門、剎車、駕駛座，只有兩排座位，通過5g信號可實現(xiàn)武漢、廣州、十堰等地數(shù)千公里遠程云控制。
北京冬奧會期間，來自豐田、吉利、北汽等汽車公司的1000輛氫燃料電池大巴、小轎車和特種車輛投入運營，配備了30多座加氫站，成為冬奧會期間的一道亮麗風景線。
“然而，就整個氫燃料電池汽車的應用而言，普及率仍然很低?！睆垊Ρ硎荆l(fā)展的限制主要在于加氫站基礎設施不足和燃料電池成本過高。為了促進氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還需要取得技術突破，政府也需要與上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)合作。
“氫燃料電池是東風公司‘科技躍遷’和未來戰(zhàn)略的重要組成部分。”他說，在氫能汽車領域，東風將努力成為產(chǎn)業(yè)鏈的“鏈長”，繼續(xù)深化技術領域，迭代升級現(xiàn)有產(chǎn)品，不斷提高競爭力，不斷拓展應用場景，開發(fā)更多新產(chǎn)品。
（記者 左晨 通訊員 王哲 顧盛煒 實習生 梁顥藍）
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