原標(biāo)題:車企積極探索 電電混合技術(shù)路線成新寵
雖然作為“三縱”之一的氫燃料電池汽車曾經(jīng)在過去的歲月里被“忽視”了,但近兩年來,氫燃料電池汽車正在我國乃至全球受到越來越多的關(guān)注和重視。尤其是在政策層面上,在純電動(dòng)汽車補(bǔ)貼逐步退坡的過程中,氫燃料電池汽車的支持力度絲毫沒有降低。伴隨著國家的支持以及企業(yè)的重視,氫燃料電池汽車近年來的發(fā)展步伐也在逐步加快。也因此,在氫燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車發(fā)展過程中,又有了誰將“一統(tǒng)江湖”的爭論。不過,在不少業(yè)內(nèi)人士看來,氫燃料電池汽車與純電動(dòng)汽車兩條發(fā)展路線并非是絕對平行的,兩者也可以有交集,實(shí)現(xiàn)兩種路線的優(yōu)勢互補(bǔ)。
在日前舉行的2018全球未來出行論壇上,國內(nèi)不少車企就談到了對鋰電池和氫燃料電池相結(jié)合的“電電混合”汽車的探索。“這一技術(shù)路線并非最近才有。”同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授章桐在接受《中國汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示,針對目前國內(nèi)燃料電池功率普遍偏小的現(xiàn)狀,“電電混合”是當(dāng)下較為適合中國國情的發(fā)展路線。
■國內(nèi)外車企關(guān)注“電電混合”路線
在氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣和普及仍受到諸多因素,尤其是技術(shù)水平因素制約的當(dāng)下,“電電混合”這一技術(shù)路線在近段時(shí)間內(nèi)不斷被提及。
在去年舉行的法蘭克福國際車展上,奔馳宣布推出首款插電式氫燃料電池混合動(dòng)力車GLC F-CELL,這一產(chǎn)品以氫燃料電池和鋰電池共同作為能量來源。據(jù)悉,這款產(chǎn)品可裝載4.4kg的氫燃料,充氣瓶布置在底盤下方,在重新加氣之前,可以使汽車行駛437km。一塊安裝在車尾的9kWh鋰離子電池能夠輔助驅(qū)動(dòng)車輛行駛49km。其運(yùn)行模式包括雙能源混合、單燃料電池模式、單鋰電池模式和充電模式,其中,混合模式狀態(tài)下的車輛能從雙動(dòng)力裝置上獲取動(dòng)力來源,由鋰離子電池提供峰值動(dòng)力,同時(shí)燃料電池可在最佳經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)運(yùn)行。
中國在這一技術(shù)路線上起步并不晚于國外。在去年年底舉行的第二屆氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際交流會上,長江公交“氫”裝上陣,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池與氫燃料電池“電電增程”方式的商業(yè)化運(yùn)營,借助“電電混合”,長眾公交車的最長續(xù)駛里程由純電模式的390km攀升至混合動(dòng)力下的600km,運(yùn)營中加注氫燃料只需10~20分鐘。在今年1月舉行的中國電動(dòng)汽車百人會2018論壇上,杭州長江控股公司董事長曹忠提出,電動(dòng)汽車與可再生能源的結(jié)合將實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的突破,而氫+電混合將是最為適合的技術(shù)路線,必將在替代燃油汽車的細(xì)分市場中發(fā)揮主力作用。
■彌補(bǔ)功率不足和降低成本是主要目的
為何國內(nèi)外車企均開始推行“電電混合”這一技術(shù)路線?
章桐告訴《中國汽車報(bào)》記者,對于國內(nèi)車企來說,由于技術(shù)水平相較國外先進(jìn)水平仍存在一定差距,導(dǎo)致國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)的功率難以達(dá)到國外車企如現(xiàn)代和豐田等的水平;但另一方面,國內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)擁有一定優(yōu)勢,因此發(fā)展“電電混合”技術(shù)路線較為實(shí)用,也更具經(jīng)濟(jì)性。
談到國外車企,例如奔馳推出相關(guān)產(chǎn)品的初衷時(shí),章桐更傾向于認(rèn)為國外車企發(fā)展“電電混合”汽車的目的在于降低氫燃料電池汽車的生產(chǎn)成本。事實(shí)上,即便是在發(fā)展相對較為成熟的日本和韓國,氫燃料電池汽車生產(chǎn)成本居高不下仍是掣肘其進(jìn)一步大規(guī)模推廣和應(yīng)用的重要因素。“通過與鋰電池結(jié)合,能在合理的范圍內(nèi)適當(dāng)降低燃料電池系統(tǒng)的功率,從而起到降低產(chǎn)品成本的目的。”章桐如是說。
有業(yè)內(nèi)人士指出,燃料電池存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢的問題,當(dāng)車輛的運(yùn)行狀態(tài)在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生急劇變化(比如起步、急加速),動(dòng)力系統(tǒng)往往無法達(dá)到車輛所需的功率,但鋰電池恰好就能解決這些問題。由鋰電池提供車輛加速、減速等非穩(wěn)態(tài)下所需的大功率,而燃料電池則用來提供穩(wěn)定工況下的輸出功率。此外,“電電混合”能通過鋰電池解決電動(dòng)汽車的電控問題,同時(shí)用氫燃料電池來解決電動(dòng)汽車的續(xù)駛問題,可謂一舉兩得。
■“中國特色”技術(shù)路線
在近日舉行的2018全球未來出行論壇上,以長江電動(dòng)公交客車作為開發(fā)平臺的廣東泰羅斯汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,目前公司已通過國家強(qiáng)制性測試,進(jìn)入國家氫能車公告目錄并進(jìn)行了小批量生產(chǎn);明年將形成年產(chǎn)100~500臺(套)批量生產(chǎn)能力;2020年形成年產(chǎn)1000臺(套)以上的生產(chǎn)能力;2021~2022年,具備年產(chǎn)10000臺(套)級的生產(chǎn)能力,成為國內(nèi)主要的車用氫能燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)商。
雖然國外車企在“電電混合”產(chǎn)品上也有布局,但東風(fēng)揚(yáng)子江汽車總經(jīng)理、總工程師雷洪鈞仍將這一技術(shù)路線稱為“中國特色”。在他看來,我國發(fā)展這一路線的原因有四,首先,目前國內(nèi)外的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率均難以滿足產(chǎn)品需求,國內(nèi)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)電堆功率密度大約為2kW/L,而國際先進(jìn)水平則達(dá)到了3kW/L;其次,受產(chǎn)業(yè)規(guī)模影響,燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前的單位成本還比較高;第三,目前氫電混合動(dòng)力系統(tǒng)以動(dòng)力電池汽車為基礎(chǔ),可以彌補(bǔ)動(dòng)力電池汽車的諸多不足,例如續(xù)駛里程較短等;最后,中國的燃料電池汽車取得了很明顯的進(jìn)步,但目前還面臨許多挑戰(zhàn),“電電混合”系統(tǒng)是相對穩(wěn)妥的技術(shù)方案。
雷洪鈞提出,隨著城市擴(kuò)建,在長距離行駛方面,純電動(dòng)汽車顯得“力不從心”,因此城市之間的遠(yuǎn)程公交汽車有望成為氫電汽車技術(shù)應(yīng)用的主戰(zhàn)場。不過,他同時(shí)指出:“對汽車工程而言,系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)越簡單越好,而‘電電混合’是兩套系統(tǒng),對系統(tǒng)集成也提出了更高要求,因此在發(fā)展氫混技術(shù)時(shí),不要人為地增加難度。”
章桐認(rèn)為,“電電混合”并不是過渡階段的技術(shù)路線,這一路線將長期存在,且未來氫燃料電池系統(tǒng)在“電電混合”汽車產(chǎn)品中所起到的作用會越來越大,因此發(fā)展大功率的氫燃料電池系統(tǒng)勢在必行。對于氫燃料電池汽車企業(yè)來說,絕不能將氫燃料電池系統(tǒng)的功率水平停留在目前的30kW上,應(yīng)繼續(xù)加快研發(fā)大功率燃料電池系統(tǒng)。 |