你知道中國第一輛燃料電池汽車長什么樣嗎?
“確切地說,那不是汽車,更像是一座小型化工廠。”在科技部國家“863”計劃電動汽車重大科技專項特聘專家王秉剛的記憶中,開動那輛樣車需要兩個班組,一組負責駕駛,另一組負責開關各種閥門。
王秉剛記憶中的“小型化工廠”,1998年由清華大學汽車工程系教授陳全世團隊研制而成,“底座”是一輛高爾夫球車,靠一組5千瓦的燃料電池提供動力。
時隔20年,燃料電池汽車早已不是最初“小型化工廠”的模樣,不僅能上路運行,銷量也初具規模:2018年,作為中國燃料電池汽車的主流類型,氫燃料電池汽車銷量達到1527輛,截至當年,累計銷售近3500輛。

6月23日,長城控股集團旗下未勢能源科技有限公司自主研發的首款70MPa車用高壓瓶閥進入量產前最后測試階段,生產制造工作也已初步啟動,并計劃于2020年下半年正式規模化投放市場,填補自主企業在國內氫能產業的一項關鍵空白。
事實上,這不是長城汽車對于氫燃料電池汽車領域的研發成果首次進入大家的視線。
頻頻布局全產業鏈
長城汽車對氫燃料電池車的探索,早在2014年底就已經開始。彼時,長城汽車開始了對氫燃料電池的調研。
一年多后,2016年,長城汽車成立了XEV(指代不同類型的新能源)項目組,正式開啟了氫燃料電池車研發之路。
2018年3月,長城汽車成為首家加入到國際氫能委員會國際氫能委員會(Hydrogen Council)的中國車企,該委員會成員包括各大汽車企業以及多家能源及油氣巨頭。
三個月后,長城汽車對外宣布,其在公司總部所在地——保定建立了氫能技術中心。這是國內首個擁有全套檢測和試制設備的氫能技術中心,擁有國內第一座105MPa高壓氫氣循環測試臺,國內第一座6軸儲氫瓶纏繞機,國內第一個燃料電池動力系統測試臺架和國內第一座液態儲氫加氫站等。這樣一個技術中心的建立,顯示了長城汽車進軍氫燃料電池車的雄心壯志。
技術中心成立后,長城汽車緊鑼密鼓的開始了一系列資本操作,以迅速搶占賽道。
2018年8月,長城控股集團收購上海燃料電池汽車動力系統有限公司(下稱“上燃動力”)51%股權,后來又在2019年4月全資控股。
據了解,上燃動力成立于2001年,作為中國燃料電池汽車行業的先行者,先后完成了我國第一代至第四代燃料電池汽車動力系統平臺研發。收購上燃動力,讓長城汽車具備了為各種應用開發和部署具有成本競爭力的燃料電池驅動的能力。
此外,長城汽車還分別在韓國和奧地利建立了新能源技術研發中心。
2019年4月,長城控股集團再次出手,投資4.5億元在上海成立了未勢能源科技有限公司(下稱“未勢能源”)。未勢能源作為長城在氫能領域的獨立化市場運營主體,其定位就是燃料電池汽車零部件生產商和系統集成商,主要針對燃料電池汽車動力系統及核心零部件。它的成立標志著長城汽車已經開啟了氫能技術商業化的探索。
至此,在氫能及氫燃料電池產業鏈的布局便以未勢能源、上燃動力及氫能技術中心為骨架,長城形成了“三駕馬車”齊頭并進的格局。
搶占新能源技術制高點
長城汽車大力布局氫能源車的背后,是氫能源產業漸成下一個風口的全球發展形勢。
氫燃料電池汽車是以氫氣為主要能源的汽車。傳統內燃機通常注入柴油或汽油,氫燃料電池汽車則改為輸入氣體氫,通過外電路從負極傳導至正極,產生電能驅動電機。
“在我國,氫能及燃料電池研發已上升到國家戰略層面。”全國政協副主席、中國科協主席萬鋼公開表示。
在我國的政策設計中,堅持發展氫燃料電池汽車,早早地被賦予了搶占新能源技術制高點的戰略意義。

2001年,國家“863”計劃電動汽車重大專項啟動,科技部聘任十三位專家組成重大專項專家組,為中國新能源汽車發展提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線,清晰地指明了新能源汽車研發和產業化思路。
所謂“三橫”,指的是多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統,而“三縱”指的便是混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車。
一位專家組成員對筆者表示,不像現在純電動汽車一枝獨秀的局面,國家新能源車發展的頂層設計,是希望混動汽車、純電汽車、氫燃料電池汽車三者協同發展。
此后,《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012~2020年)》等相關規劃,也都明確了氫能與燃料電池產業的戰略性地位,將發展氫能和氫燃料電池技術列為重點任務,將氫燃料電池汽車列為重點支持領域。
2017年11月,受國家制造強國建設戰略咨詢委員會、工業和信息化部委托,中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》,進一步明確了燃料電池汽車的發展目標:2020年5000輛,2025年和2030年分別達到5萬輛和百萬輛。
經過20多年的探索和發展,我國持續開展的氫燃料電池汽車相關研發已取得突破性進展,初步形成從燃料電池電堆到整車的研發體系和制造能力。
得益于前瞻且全面的布局,以及不斷加大的技術研發投入,長城控股氫能關鍵技術領域研發能力在國內已處于絕對領先地位。截至目前,長城控股已申請相關專利90余項,計劃2019年技術專利數量達到150項以上。
在2019年上海車展上,長城控股旗下的未勢能源科技便重點展示了85kW乘用車燃料電池系統、30kW燃料電池系統、全新一代全功率金屬板水冷電堆模塊、低成本的Ⅲ型/Ⅳ型儲氫瓶、高集成度的70Mpa高壓儲氫瓶閥等一系列氫能源技術成果。
同時,長城控股還擁有低成本高性能的燃料電池汽車技術開發、突破高功率燃料電池堆技術開發、突破高性能膜電極技術開發、世界級無油空壓機開發技術等一些列的技術儲備。
基于此,長城計劃于2020年展示首輛基于專屬設計平臺的FCEV原型車,并且在2022年冬奧會上將推出首支FCEV車隊。到2023年時,正式推出具備成本競爭力、低車身重點、高能源效率的大功率燃料乘用車,進一步加速氫能產品的市場化。
引領氫能產業突破瓶頸
巨大的市場潛力和制氫和燃料電池發電技術的進步,也使得氫能成為未來經濟變革一個大的風口。
“氫能將在未來中國乃至全世界的能源領域和交通運輸領域扮演至關重要的角色。”魏建軍表示。
荷蘭、挪威、法國、德國、英國等多個國家已列出燃油車停售時間表、掛出汽車產業轉型路線圖,印度也計劃2030年全面實現車輛電動化。順應國際能源革命大勢,大眾、沃爾沃、豐田、奔馳等老牌汽車業巨頭紛紛制定新能源汽車發展規劃。
不過,擺在行業面前的挑戰依然很多,這其中不僅有技術難題,也有基礎設施不健全等因素。

目前氫燃料電池汽車領域仍有一些關鍵零部件和核心技術被外國公司壟斷,長城集中對膜電極、IV型70MPa儲氫瓶、高集成度的瓶口閥和減壓閥等核心零部件進行技術攻關,其中膜電極、瓶口閥和減壓閥將于2020年具備小批量生產能力。后期還將推出燃料電池電堆、儲氫瓶等產品。
另一方面,雖然我國對氫燃料汽車配套基礎設施如加氫站建設和加氫費用予以補貼支持,但加氫站等配套設施的短缺,成為了氫能汽車發展中最大的難題。這些的基礎條件的不完善,成為擋在氫燃料汽車產業發展道路上的“攔路虎”。
雖然困難不少,但實際上,氫燃料汽車的企業競速已經開始。
事實上,氫燃料電池因為其環保、安全等特性,早已成為各國汽車領域重要的發展方向之一,日本的豐田、本田及韓國的現代等車企,均已推出氫燃料電池汽車。
目前,國外已經有豐田、本田以及現代實現了氫燃料電池乘用車量產,其車型分別為豐田Mirai、本田Clarity以及現代NEXO等。國內目前主要在商用車領域進行了氫燃料能源的應用,主要車企包括福田汽車、上汽大通、宇通客車等。
“到2030年,我國氫能汽車產業產值可望突破萬億元大關。”中國工程院院士、中國汽車工程學會理事長李駿表示。
2019年以來,氫燃料電池汽車產業出現提速的信號。全國兩會期間,“氫能源”高居新能源汽車領域熱詞榜首,來自長城汽車、奇瑞汽車等企業的10多位代表委員提交氫能源汽車相關議案提案;此外,特斯拉、蔚來相繼發生的純電動汽車起火事件,也讓產業界和資本市場開始將目光轉向氫能源汽車等其他分支。
“未來,受排放問題影響,對發動機的要求會越來越高,成本就會上漲,而隨著電池技術發展得越來越快,產業鏈就能越來越成熟。從極限推演來看,到2025年兩者的價格就能持平,屆時氫燃料乘用車將比大型電動車更具競爭優勢。”魏建軍表示。
在新能源汽車領域,氫燃料電池汽車可以說是長城汽車的主攻方向之一。顯然,長城汽車看好的是氫能汽車在5-10年后的想象空間。
長城汽車表示,未來將基于過去幾年在氫能和燃料電池汽車領域進行的廣泛探索,實現業務會的持續聚焦。
按照規劃,長城汽車將于2020年推出首款氫燃料整車平臺,2022年推出首支燃料電池車隊,2023年推出成熟的燃料電池乘用車。長城汽車對外表示,預計在2022年,WEY品牌將推出首款氫燃料電池量產車型。
隨著國家將氫能源納入中國能源戰略,未來乘用車的“氫能源”化勢必也將加速。盡管由于種種技術制約,氫能的潛力還未被完全釋放,但不可否認的是,率先掌握氫能技術的車企,勢必會占據未來行業競爭的制高點。
在全球能源轉型的大趨勢下,長城控股的一系列落實動作,以及多年對氫能領域的投入研發,使其處于國內氫能行業的領先地位。在這場沒有硝煙的賽道上,長城汽車已經贏得了搶先的一棒!





