累计投50亿元 长城汽车豪赌氢能源

  • 杨璐
  • 发表于: 2021/03/30 09:33:07 来源:车云网

3月29日,长城汽车将旗下已经运营的氢能技术中心揭去神秘面纱,并曝光了氢能汽车的战略规划

离世界的碳中和愿景越来越近,各车企都在新能源转型之路上,但目前多以电池能源为主,氢能汽车只有在日韩有部分量产车型,整体落地情况十分稀有。然而,对氢能汽车的研发制造,自主车企也没闲着。3月29日,长城汽车将旗下已经运营的氢能技术中心揭去神秘面纱,并公布其氢能汽车的战略规划,也成为国内首家发布氢能战略的车企。

离北京一百多公里外的河北保定,坐落着长城汽车的氢能技术中心。该中心近2万平方米,覆盖了氢能制造的整个产业链环节,包括主体综合试验中心、供氢、加氢中心及能源供给中心。隔壁是哈弗技术中心,也是本次发布会的举办地。

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电动车发展正如火如荼的当下,氢能汽车开辟新道路,致力于在实现碳中和的目标上留下印记。氢能作为更加环保的能源之一,它与氧气作用后产生水,实质上是负排放。长城汽车在2016年就开始在此布局,此次发布的氢能战略涵盖了“研—制—储—运—加—应用”一体化供应链生态,同时,围绕氢燃料电池技术、车载储氢技术和氢安全技术,提供一套高性价比的车规级氢动力系统解决方案。

国际级“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态.png据悉,2021年长城汽车将推出全球首款C级氢燃料电池SUV,并将完成全球首个100辆、49吨燃料电池重卡落地,服务于雄安新区,后续还有更多的车型推出。2022年,首支高端乘用车服务车队也将出现在冬奥会上。2023年,实现核心动力部件推广数量国内领先,2025年,实现全球氢能市场占有率前三。

投入50亿 预计三年达万套产能规模

长城汽车在氢能源上,过去6年投入了20亿元,终极目标是在2021-2025年,开启氢时代,加大自主研发和资本投入。自2016年,长城汽车设立XEV项目到2018年建成运行氢能技术中心,再到2019年未势能源独立市场化运营,长城打造氢能汽车的战略渐成规模。而预计未来三年,长城再投30亿元,达到万套产能。未来定位将以技术为基础,不会做大批量基础设施投入。

目前,未势能源是长城汽车旗下氢能汽车板块的主要运营公司,公司研发团队有400余人、规划1000人,其中专家53人,很多是来自欧、美、日、韩、印、加等国具有十年以上氢能领域技术经验的外籍专家。已经分别在上海、保定、加拿大、日本、德国四国建立了五大研发中心,形成“四国五地”的全球化研发体系。

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未势能源董事长张天羽透露长城乘用车量产计划:目前已经开发了三代车型,即将面市的是第三代技术,细节没有更多描述,整车专门品牌小组会有更详细的规划逐步披露。

另外,长城氢能未势能源定位是面向商用车和乘用车、燃料电池和动力系统、新零部件供应商。并与法国液化空气集团(Air Liquide)、林德集团(Linde)、戈尔公司(W. L. Gore & Associates)、BOSCH、上海交通大学、同济大学等全球顶尖机构院所都保持合作。

解决“卡脖子”痛点 诞生氢柠技术 

氢能汽车的研发制造从上游制氢,中游储氢、加氢,下游的核心产品,如燃料电池电堆、供氢系统等,未势能源都有参与和布局。其中,氢柠技术是一套高性价比的车规级“氢动力系统”解决方案,是长城汽车柠檬平台最核心的技术路线之一。涵盖了氢燃料电池系统、车载储氢系统及核心关键部件,具备高性能、高安全、长续航、全气候和全领域特征的零碳交通解决方案。

氢柠技术拥有三大技术平台,氢电平台(HE)、电堆平台(HS)、储氢平台(HP)。

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氢电平台技术涵盖氢电平台涵盖商用车发动机(石墨板电堆)和乘用车发动机(金属板电堆)技术和产品,并包含提高发电效率和产品寿命的模型预测控制(AI)、深度学习(DL)和在线升级 (FOTA)技术;适应高海拔,高温和高寒多环境下多变量解耦闭环控制技术;基于数据云特征提取和无模型识别算法(non-model based method),多维度电堆实时健康诊断技术(NODS)零下30゚C基于NODS系统的电堆无损快速冷启动控制技术等。其系统效率大约是60%,对比国内其他企业是55%、国外企业为65%。

电堆平台涵盖石墨板电堆和金属板电堆以及核心零部件技术和产品,模块化产品系列可以满足从百千瓦级到兆瓦级功率范围的需求。电堆平台的功率与密度均为国际领先的水平。其中,150kW 电堆年产1000套生产线,拥有52项专利。

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张天羽在之前的媒体沟通会中提到,“电堆实际上是整个发动机的核心,其他我们叫BOP,就是为电堆提供服务的这些附件。电堆里面的技术,即双极板和膜电极。双极板是精密加工的工艺,由长城自己设计开发和制造的,拥有自主产权;发电部件膜电极,由膜、催化剂、碳纸质,这三个材料决定膜电极性能。我们从原材料开始来选催化剂,来选膜,来选碳质操作,这些方面都是长城汽车自己技术。”

另外,张天羽认为,行业普遍观点是燃料电池成本下降和过去十年动力电池相近,也就是十年下降80%。但长城认为5~8年我们就有可能达到这个水平。现在第二代、第三代技术也在反向验证这种可能性,会比国家规划和行业观点下降的更为迅速。

储氢平台涵盖高压气氢和低温液氢技术和产品在长城汽车乘用车平台车型上实现应用,填补国内Ⅳ型储氢瓶、70MPa高压阀门、减压阀等多项技术空白。其中,70MPa IV型车载储氢瓶,储氢密度5.7%wt,是自主研发的干法缠绕工艺、塑料内胆成型及金属阀座连接技术。多功能集成氢瓶瓶口阀过流保护和过压防护技术,由-60度的超低温密封材料组成,并具有多功能阀体结构,使零部件减少20%。

守住全球氢能市场占有率前三 加氢站是关键

如果给氢能汽车一个节点,那一定是2025年。长城汽车目标到2025年,全球氢能市场占有率在前三位。张天羽补充道,2025年是一个短期目标,我们希望氢能发展是一个持续的进程。长城汽车在2025年前,会重点围绕公交大巴、重卡物流车以及乘用车三大应用平台展开推广运营,推动中国燃料电池汽车产业和氢能产业商业化。

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长城汽车已加入全国四大示范试点城市群,在北京、天津、河北先期布局了北京新发地农批物流、雄安新区砂石物料专线重卡运输、天津滨海新区物流运输等标杆燃料电池示范项目,示范车辆规划超数千台,包含重卡、物流、公交、乘用车、船舶、轨道交通等多种应用场景。此外,还在广东、河南城市群推广氢能车辆。

在问及当前产能进度时,张天羽回应到,现在产能是千台级,产能的建设要匹配整个生态,包括加氢站建设速度、如何把氢能汽车产能搭成接近商业化运行的状态。“实际上我们今年收到的订单就已经上千台了,但是我们不希望现在推出这么多的车。未来三年我们有几千台规划,我们希望的发展是持续向上的。”

事实上,在新能源为主流趋势的当下,长城汽车集团在动力电池和燃料电池两条技术路线上都有布局,预计2035年氢社会步伐越来越快。国内普遍认为燃料电池重点是商用车,但国外如丰田、现代等会选择先突破乘用车技术,再拓展到商用车应用上面。从企业方来看,两条技术路线最终要看市场的选择。

在燃料电池应用方面,氢能汽车产业链面对最大的问题是加氢站。张天羽介绍道,从2018年开始,长城和德国最大的加氢站一直保持很好的关系。该站运营了德国100多个加氢站,2016到2018年会有一些故障,随着这几年建设和运营,故障率很好控制在10%以内。接下来会进一步下降到很可观的程度。

据了解,长城汽车的液氢加氢站在2019年已经到位,没有快速运营起来的原因是液氢的获取。液氢在军用、航空领域使用频繁,在民用领域尚没有国家标准出台,相关规定还不完善。接下来,长城汽车会在氢安全、生态打造、技术标准三个方面来投入液氢工厂,保证液氢的获取。

未势能源总裁陈雪松从技术角度分析道,“在氢能重卡商业化的将来,液氢不管是储运分配还是使用,都是一个非常好的技术选项。因为从比量密度上来说,液氢最高的。尤其是氢能大卡车,液氢可以快速加注,车载储氢系统也小,现在的氢能重卡车上高压氢气储氢系统有很多氢瓶,如果把液氢放上去就跟现在的油箱差不多,甚至比柴油箱更小,因为液氢的能量密度高于柴油。所以,我们认为车载液氢系统从重卡这个角度是一个很好的应用技术。”

车云小结

“脱碳”是全球的紧急课题,氢能在亚洲交通领域的使用情况也比较突出。韩国现代汽车在2013年开始生产氢电动汽车,并于2018年推出力素燃料电池汽车。2018平昌冬季奥运会上展示了氢动力巴士。韩国今年宣布到2025年提供20万辆氢动力汽车和450座充电设施。

日本在燃料电池方面是有优势的,中国科学院院士欧阳明高在此前的媒体采访中表示,目前日本的丰田的燃料电池部门已经跟中国企业合资,在中国生产燃料电池的系统。其中电堆主体还是丰田从日本引进,但是系统的关键零部件,比如说空压机等等,是在中国采购的。

目前在产氢过程中,国内的制造工艺仍与国外有着一定差距。但是,长城汽车国际级一体化供应链生态与氢柠技术给国内氢能产业发展带来一定程度的推动和影响,让这场能源变革多了些底气。正如金融研究院院长、首席经济学家管清友所言,“或许是一次冒险,但十分值得。”


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