圖文|程功
[搜狐汽車·黑·客] 還記得在上小學的時候《自然》課本里就寫到，氫能是“取之不盡用之不竭”的清潔能源。近些年，國內不斷掀起研究氫能源的浪潮，在車規級零部件的研發方面，新技術層出不窮。
11月8日，未勢能源旗下的上燃動力推出了第三代氫燃料電池發動機——“超越-300E”。這款發動機的最大功率達到了100kW，主要用于公交客車、中重型載貨車。另外，這款燃料電池發動機系統部件實現了100%國產化，較當前市場主流產品成本下降28%，并將于2020年11月投入量產。
[ ·1· 氫燃料電池發動機到底是什么東西？]
氫在車輛上的應用離不開氫燃料電池這一部件，但仍有很多人在疑惑，這究竟是個什么東西？
氫燃料電池雖然名字帶個“電池”，但它并不儲電，而是一套發電裝置。
電子到達正極后，與氧原子和氫離子重新結合為水。由于供應給正極的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給負板供應氫，給正極供應空氣，并及時把水帶走，就可以不斷地提供電能。
由于氫在水中即可獲得，而地球最不缺的就是水。氫燃料電池若得到大規模應用，那么人類的能源問題也將迎刃而解。但現實很骨感，上燃動力副總經理吳兵表示，市場能否接受燃料電池汽車，其關鍵點還是取決于“性價比”問題?！敖涍^十多年的發展，我國燃料電池的成本已經下降了約80%左右，但是這個水平還遠遠不夠支撐燃料電池汽車商業化落地運營?！?/p>
[ ·2· “超越-300E”超越在哪？]
在上燃動力涉足氫燃料電池發動機這些年，一共經歷了三次迭代。
據上燃動力方面介紹，超越一代（40kW）主要誕生于2001-2005年，超越二代 (55kW)誕生于2006-2007年。這兩代發動機都基于分布式設計，氫能發電與動力輸出等模塊分布在車輛四周，結構相對復雜。而此次發布的第三代“超越-300E”發動機則采用了集中式設計，一個發動機內包含了所有模塊，滿足了車規級要求，可以進行大規模商用。
同時，第三代“超越-300E”還基于前兩代的技術基礎，通過一體式絕緣結構，內絕緣式及阻斷式工藝，首次全面實現內絕緣設計，提升了發動機的可靠性。同時，基于FC-動力電池能量匹配策略與運行線路優化策略，相較于當前市場主流產品，氫耗低于10%，效率高于4.5%，成本下降約28%，系統部件級國產化率實現100%。
這些技術優勢雖然聽上去拗口，但可以實實在在的反映到客戶用車成本中。舉例來說，在使用壽命方面，從前的氫燃料電池發動機壽命為2000小時，“超越-300E”可以達到10000小時；在可靠性方面，從前的氫燃料電池發動機無故障時間為0.5萬公里，“超越-300E”則升級到5萬公里；在成本方面，從前的氫燃料電池發動機成本約為11.26元/Km，而“超越-300E”的使用成本在6.66元/Km左右，相比較來說，普通的柴油發動機使用成本在7元/Km左右。
“超越-300E”最大功率可以達到100kW，重卡可以按照實際需要，選裝一臺或兩臺發動機。大功率燃料電池系統，是未來發展必然趨勢。目前，國內研發氫燃料電池發動機大多在30kW到60kW之間，無法滿足重卡功率需求。中國車用燃料電池技術要想在國際上具備競爭力，提升燃料電池系統功率、體積比功率、低溫啟動性能、系統壽命和耐久性是當前重點任務。
[ ·3· 氫能源雖好 但大規模商用仍然太難]
綜合來看，“超越-300E”的發布，在一定程度上可以促進氫能技術加速實現商業化進程。但氫能源的黃金時代就此到來了嗎？
隨著全球新能源體系大規模發展，氫能憑借其優異的綜合特性，成為國際能源變革的重要選擇。在新能源汽車領域，由于氫燃料電池發電原理是電化學，車用效率比較高，可達到60%左右，與純電動汽車和插電式混合動力汽車相比，更適合于大功率、長程的運輸，尤其在公交車和重載車方面應用領域有明顯的優勢，這也是燃料電池車能夠代替柴油車的關鍵點之一。
同時，加氫站的基礎設施建設占用空間，也低于純電動充電樁/站。據統計，給相同多的車輛補充能源，如果充電站需要180個籃球場大小，那么加氫站只需要12個。我國氫能產業發展雖漸具規模化，但諸多短板猶存，單純的靠市場應用倒逼產業與技術進步并不容易。
首先，目前的制氫與儲氫技術并不完美。我國是一個“富煤少油”的國家，氫氣的制造主要來源于煉焦、氯堿、丙烷脫氫、乙烷制乙烯等副產氫氣，如果單純利用電解水制氫，也大多依靠風能等清潔能源。氫氣制造難以突破產業化的瓶頸，規模有限。在儲氫方面，我國的高壓氣態儲氫方案應用最為廣泛。簡單來說，這種方法通過高壓壓縮，來讓更多氣態氫儲存在儲氫罐里。其優點是成本低、能耗相對小，但儲氫罐的成本十分高昂，一輛商用車上的儲氫罐成本約在5-6萬/個左右。
其次，目前我國的加氫設施也相對較少。國金證券數據顯示，目前我國運行的加氫站共有31座，大部分分布在長三角、京津冀、珠三角等發達地區，無法滿足商用車物流大規模使用。商用車干線物流行駛里程通常為數千公里，跨越數個省市，氫能源商用車無論是可靠性還是加氫便利性，與傳統柴油商用車相比存在劣勢。
[ ·4· 越來越傾斜的政策 氫能時代為期不遠]
任何新生事物都離不開扶持，雖然氫能源的道路曲折，但前途光明。單靠市場需求無法真正推動氫能商業化落地，全世界各國都給出了自己的產業發展方案。
英國和比利時在2016到2018年間，相繼發布了氫能路線圖。2019年，歐洲也發布了《歐洲氫能路線圖》，氫能源汽車的推廣規模預計2030年達到420萬；日本在2014年發布了《氫燃料電池普及促進策略》，在2019年發布了《氫能/燃料電池戰略發展路線圖》，氫能源汽車的推廣規模預計2030年達到80萬；韓國在2012年啟動了綠色氫城市示范項目，2019年發布《韓國氫能產業路線圖》，預計2030年推廣至180萬輛的規模。
在我國，2019年被視為氫能及燃料電池汽車產業發展關鍵之年。開年以來，在國家能源戰略政策導向下，氫能源首次寫入《政府工作報告》，全國各地超17個省市地方政府紛紛出臺氫能發展路線圖，逐步明確氫燃料電池汽車補貼明細，并陸續出臺多項產業發展扶持政策。
目前，我國燃料電池汽車累計產量為4525輛，其中2%為乘用車，40%為物流車，58%為客車，累計運營里程為160萬公里。根據路線圖規劃，到2030年，我國燃料電池汽車的規模將達到100萬輛。
[ ·5· 寫在最后]
目前我國國內有兩種主要實現新能源的路線，一種是純電動技術，另一種就是燃料電池技術。在著力發展純電動10年后，我國汽車產業已逐步實現與世界先進技術的看齊，并有望在純電動領域“彎道超車”。氫能源的發展，更多會惠及到商用車領域，替代噪聲大、污染高的柴油車。
“超越-300E”的發布，算得上是一位破局者。每一組簡單的數據背后，往往都意味著最難的堅持，而每一項技術指標的提升與突破，也就意味著燃料電池汽車落地運營越來越接近商業化目標。
正如上燃動力總經理王亞波說的那樣，“我們是’真做’，而不是為了股價。”
