[汽車之家行業(yè)]“忽如一夜春風(fēng)來(lái)，千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)”，用這句話來(lái)形容2019年氫能產(chǎn)業(yè)再適合不過(guò)，已有越來(lái)越多的資本和企業(yè)爭(zhēng)相扎入氫能汽車領(lǐng)域。然而，在火熱的資本背后，有誆騙了不少“智商稅”的企業(yè)，如推廣“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的龐氏青年，最后這場(chǎng)鬧劇以青年公司破產(chǎn)告一段落，但其留給業(yè)內(nèi)的是冷靜的思考。要想真正加入這場(chǎng)氫燃料電池的革命，企業(yè)首先要“務(wù)實(shí)”。在這方面，一些國(guó)際零部件企業(yè)值得我們借鑒。
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★推廣燃料電池技術(shù)最大的障礙在于成本，但不排除在特定場(chǎng)景下先試運(yùn)營(yíng)。隨著燃料電池汽車逐步產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，終端用戶的成本將下降。
★燃料電池系統(tǒng)需要與內(nèi)燃機(jī)類似的熱管理、空氣管理等周邊系統(tǒng)，這些對(duì)燃料電池外圍設(shè)備的性能及集成提出了更高的要求。
★馬勒預(yù)測(cè)，從2030年開(kāi)始，每年道路上將新增約100萬(wàn)套應(yīng)用在轎車或商用車上的燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
■“改朝換代”指日可待
氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)，很多核心問(wèn)題出現(xiàn)在上游，眾多零部件企業(yè)也敏銳地嗅到氫燃料電池領(lǐng)域蘊(yùn)藏的機(jī)遇，并積極布局。例如，2019年11月，佛吉亞和米其林合作建立氫能源出行公司；8月，德國(guó)馬勒集團(tuán)整合了不同開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)能力和資源，創(chuàng)建了“燃料電池項(xiàng)目部”；5月，博世宣布成立“燃料電池移動(dòng)解決方案”新部門，近期還在無(wú)錫開(kāi)建燃料電池技術(shù)中心，預(yù)計(jì)2020年底前建成。（更多內(nèi)容可見(jiàn)《車圈盤點(diǎn)丨零部件企業(yè)助攻氫車商業(yè)化》）
眾所周知，在今年車市下行的大環(huán)境下，整車企業(yè)的壓力已經(jīng)轉(zhuǎn)嫁給產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)，零部件企業(yè)在“余糧”捉襟見(jiàn)肘之際，還要拿出一部分資金在一個(gè)短期內(nèi)無(wú)法盈利的產(chǎn)業(yè)，原因何在？馬勒中國(guó)總裁胡坤表示：“馬勒之所以創(chuàng)建‘燃料電池項(xiàng)目部’，主要目的是集中資源應(yīng)對(duì)所有和燃料電池相關(guān)的市場(chǎng)需求。馬勒在這一領(lǐng)域所做的前沿開(kāi)發(fā)工作，目標(biāo)是要確保燃料電池達(dá)到大眾市場(chǎng)所要求的技術(shù)成熟度。”
胡坤表示：“如今市場(chǎng)上已經(jīng)存在多種形式的新能源汽車，包括純電動(dòng)汽車、插電式混動(dòng)汽車和燃料電池汽車。隨著技術(shù)的進(jìn)步，每一種技術(shù)都有可能成為某一特定時(shí)間段的主流。馬勒對(duì)所有可能的技術(shù)方案都保持開(kāi)放態(tài)度，作為前期研發(fā)，盡可能多地研究、儲(chǔ)備各種相關(guān)技術(shù)是應(yīng)對(duì)未來(lái)行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。”
『馬勒中國(guó)總裁胡坤』
在胡坤看來(lái)，未來(lái)新能源汽車會(huì)“三分天下”，其中必有“氫”。相較于純電動(dòng)汽車而言，在長(zhǎng)途行駛或重載運(yùn)輸時(shí)，燃料電池汽車將會(huì)是更理想的選擇。雖然目前業(yè)內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化前景尚不確定，但該技術(shù)在環(huán)保和車輛續(xù)航里程等方面的優(yōu)勢(shì)已顯而易見(jiàn)。氫能車能夠彌補(bǔ)一般純電動(dòng)車在續(xù)航里程上的不足，加注氫的速度也要比電池充滿電快得多，同時(shí)更加清潔環(huán)保。
既然氫燃料電池車有諸多優(yōu)勢(shì)，為什么市場(chǎng)上遲遲不見(jiàn)大規(guī)模應(yīng)用？目前燃料電池技術(shù)最大的障礙是成本，但可以在特定場(chǎng)景下先試運(yùn)營(yíng)。隨著燃料電池汽車逐步產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化，終端用戶的成本將下降。此外，最終要達(dá)到市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，需要政府及整個(gè)行業(yè)的不懈努力。只有技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模上去，才可能完全市場(chǎng)化。尤其在商用車領(lǐng)域，如果燃料電池汽車的費(fèi)用結(jié)構(gòu)更有利，那運(yùn)輸車隊(duì)的“改朝換代”便指日可待。
■燃料電池系統(tǒng)的外圍必備件
在氫燃料電池電堆中，核心技術(shù)之一就是“質(zhì)子交換膜”，但這不是整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的唯一挑戰(zhàn)。“燃料電池系統(tǒng)需要與內(nèi)燃機(jī)類似的熱管理、空氣管理等周邊系統(tǒng)。電堆在熱管理和媒介電導(dǎo)率方面的性能指標(biāo)，以及對(duì)空氣中的污染物和有害氣體的敏感性，都對(duì)燃料電池外圍設(shè)備的性能及集成提出了更高的要求。馬勒在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的很多技術(shù)積累均可在燃料電池汽車產(chǎn)品上得到改進(jìn)和應(yīng)用。”胡坤說(shuō)。
馬勒憑借其在熱管理、空氣管理、過(guò)濾領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)和整體系統(tǒng)能力，為適合規(guī)模生產(chǎn)的燃料電池汽車的開(kāi)發(fā)提供支持，同時(shí)尤其注重降低制造成本、提升操作安全性。目前，馬勒正基于現(xiàn)有產(chǎn)品系列，開(kāi)發(fā)一套模塊化的燃料電池系統(tǒng)。
首先是空氣過(guò)濾系統(tǒng)。為防止損傷電池，諸如二氧化硫、臭氧、氮氧化物、氨氣等氣體和顆粒雜質(zhì)都必須被有效阻隔。為此，馬勒開(kāi)發(fā)了一款高效的多層濾芯，其基底層能夠保證機(jī)械穩(wěn)定性；微粒過(guò)濾層負(fù)責(zé)去除氯化鈉；分子層阻止氨氣進(jìn)入燃料電池。
其次，燃料電池對(duì)機(jī)油混合物十分敏感。因此，用于壓縮進(jìn)氣的電動(dòng)壓縮機(jī)必須無(wú)油。軸承同樣如此，因?yàn)槟呐率且欢↑c(diǎn)的機(jī)油也可能引發(fā)不可挽回的損傷。馬勒開(kāi)發(fā)的空氣壓縮機(jī)使用了一種特制的高速滾針軸承，由油脂進(jìn)行潤(rùn)滑，并通過(guò)一個(gè)同樣由馬勒自己開(kāi)發(fā)的墊圈來(lái)防止油脂向燃料電池滲漏。
『燃料電池堆監(jiān)控器』
同樣，去離子冷卻液可用于燃料電池的冷卻，因其導(dǎo)電性微乎其微，遇到電池?fù)p壞時(shí)也不會(huì)導(dǎo)電。馬勒開(kāi)發(fā)的離子交換器能夠有效去除氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中的離子，在滿足高性能、高耐用性的同時(shí)，憑借全塑料的材質(zhì)和緊湊的設(shè)計(jì)，有效降低產(chǎn)品重量，節(jié)約安裝空間。
最后，燃料電池堆在運(yùn)行時(shí)需要不間斷的監(jiān)控。馬勒燃料電池堆監(jiān)控器模塊由兩個(gè)微處理器處理來(lái)自電堆的信號(hào)，并反饋給中央處理單元。必要時(shí)，電堆的電壓可通過(guò)一個(gè)半導(dǎo)體模塊直接釋放。來(lái)自美國(guó)的尼古拉公司利用馬勒的熱管理知識(shí)開(kāi)發(fā)了燃料電池卡車NikolaTwo，該卡車設(shè)計(jì)續(xù)駛里程為800-1600km，預(yù)計(jì)2021年推出。
『燃料電池卡車NikolaTwo』
■2030年起每年將新增100萬(wàn)套氫動(dòng)力系統(tǒng)
在馬勒看來(lái)，氫燃料電池汽車最適合的應(yīng)用場(chǎng)景在商用車。一方面氫能源在環(huán)境友好性方面優(yōu)于燃油車，也不會(huì)造成大量的動(dòng)力電池回收壓力；另一方面，在貨車?yán)m(xù)航、充能時(shí)間方面明顯優(yōu)于電動(dòng)商用車，使用成本與燃油車、電動(dòng)商用車相差無(wú)幾。
在中國(guó)，氫燃料電池汽車也是先從商用車領(lǐng)域崛起，如城市內(nèi)的公交車、物流車及特定區(qū)域的叉車等應(yīng)用。一方面，隨著各地政府在公共領(lǐng)域的示范應(yīng)用、推廣，同時(shí)輔以加氫站的快速建設(shè)，氫燃料電池汽車在一些城市已經(jīng)應(yīng)用；另一方面，考慮到氫燃料電池汽車的補(bǔ)貼、使用成本和性能等優(yōu)越性，部分采買機(jī)構(gòu)，如物流企業(yè)、貨運(yùn)企業(yè)等將首先試用氫燃料電池汽車。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年，我國(guó)氫燃料電池車產(chǎn)銷為1527輛，全部為商用車產(chǎn)品，包括1418輛氫燃料電池客車以及109輛氫燃料電池貨車。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，到2020年將會(huì)有5000-10000輛氫燃料電池商用車投入使用。“全世界范圍內(nèi)，燃料電池車輛的數(shù)量在緩慢而穩(wěn)定地上升。未來(lái)它在商用車、SUV和轎車上都會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。從2030年開(kāi)始，每年道路上將新增約100萬(wàn)套燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。”胡坤補(bǔ)充道。
■結(jié)語(yǔ)
萬(wàn)億級(jí)的氫燃料電池汽車市場(chǎng)已開(kāi)閘，氫燃料電池汽車將被拉回到與純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力并行的賽道上。眼下不能說(shuō)氫燃料電池汽車將成為主流，但至少氫燃料電池一定會(huì)是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要補(bǔ)充。它的發(fā)展歷程也猶如當(dāng)初電動(dòng)汽車起步一樣，在經(jīng)歷一段時(shí)間資本的炒熱后，逐步慢慢回歸理性發(fā)展。企業(yè)只有扎扎實(shí)實(shí)去做，不去做不切實(shí)際的“白日夢(mèng)”，假以時(shí)日才能收獲果實(shí)。（文/汽車之家彭斐）