从世界范围看,发展氢能已经在全世界形成共识,而以氢能作为能源供给的氢燃料电池汽车所具有的独特优势使得其成为重要的氢能应用领域。欧美日韩等国家纷纷制定了氢能及燃料电池汽车政策及规划,发展氢燃料电池汽车的必要性毋庸置疑。
从国内来看,面对“2030年碳中和、2060年碳达峰”目标,汽车产业责无旁贷。随着从中央到地方各项支持政策的落地,国内氢燃料电池汽车的发展进程将持续加快,市场前景可期。在此背景下,国内燃料电池汽车如雨后春笋般涌出,车企争相投入研发,颇有群雄逐鹿中原的势头。苏州金龙就是其中之一。
5次迭代,产品性能稳步升级
苏州金龙成立于1998年底,建成75万平方米的现代化客车制造基地,年销售额超越百亿,海格客车驰骋全球120多个国家和地区,荣获“中国驰名商标”、“中国名牌”、“国家出口免验产品”等称号,以506.87亿元的品牌价值连续13年跻身“中国500最具价值品牌”榜,成为国家汽车整车出口基地企业、中国企业信息化100强。
作为客车行业的佼佼者,苏州金龙自2000年起就开始为新能源研发谋篇布局,并一步步进行技术积累,先后开发出纯电动客车、氢燃料电池动力客车和混合动力客车, 拥有4-18米全系列的新能源产品。
在氢燃料电池客车领域,苏州金龙入局较早,拥有包括博士在内的50余人的专业研发团队,并投入巨资购进包括100kW燃料电池测试平台在内的高精尖测试设备,可以进行启动特性试验(冷、热态)、可靠性耐久性测试以及通讯、数据采集、供氢系统控制功能等测试验证,在技术和产品研发方面积累了丰硕成果,已形成涵盖全系客运、中重型货运和特殊功能用途的氢燃料电池整车产品设计和生产能力。
苏州金龙氢燃料电池技术专家杨琨博士介绍,自2006年3月第一代氢燃料电池公交车亮相上海世界客车博览会以来,苏州金龙氢燃料电池客车经历了5次迭代,如今采用智能网联公交蔚蓝外观造型的第五代海格氢燃料电池公交已经先后交付张家港、常熟等地运营。
苏州金龙第五代氢燃料电池客车是其与丰田汽车、上海重塑三方联合打造,整合了苏州金龙深厚的氢燃料电池客车技术研发经验,具备低温启动快、可靠性高、安全性高等优点。在加氢和续航这两项关乎公交车工况运营效果的关键性能上,苏州金龙第五代氢燃料电池客车做到了加氢5-10分钟,综合工况下可续航380-420公里以上,达到行业领先。
紧抓氢车市场机遇,卡客车双线布局
当前氢能示范群呼之欲出,预计燃料电池汽车市场将迎来高速成长期。
GGII分析,2020年,受疫情和政策调整影响,部分订单将延至2021年释放,随着示范城市群政策落地,加之国内经济企稳、地方财政刺激,预计2021年氢燃料电池汽车产销量将呈现爆发式增长。保守来看,全年产销突破6000辆成为大概率事件,乐观估计,全年销量有望突破1万辆。
另据不完全统计,仅上海、北京、广东、山西、山东、江苏、河北、河南、四川、湖北等十个省份及直辖市明确规划,2023/2025年燃料电池汽车保有量分别达到3.5万辆和7.63万辆。2020年底国内燃料电池汽车保有量在8000辆左右,这意味着未来三年年均销量需达到9000辆以上,未来五年年均销量在13660辆以上。
苏州金龙氢燃料电池汽车产品成熟、产能完备,已经做好了充分准备。从研发层面看,燃料电池电堆及系统、供氢系统等核心零部件在很大程度上决定着氢燃料电池汽车的性能表现。一旦涉及真实场景应用,整车应用匹配水平则更为关键。
“我们所做的工作更多的体现在应用匹配方面,例如整车动力匹配,需要根据用户的实际使用工况进行合理的动力分配。”杨琨表示,这是苏州金龙作为拥有多年整车制造经验的生产厂家所擅长的。而这也是在现有氢能产业发展基础上,能够在更大范围内推广应用氢燃料电池汽车的关键一环。
从运营层面来看,商用车尤其是客车运营场景多样,对车辆性能要求千差万别,对氢燃料电池汽车性能的要求不仅要适合特定工况,还要具备更高的可靠耐用属性。苏州金龙氢燃料电池汽车已经在多个城市批量运营,积累了丰富的运营经验,逐一解决了整车氢耗优化、系统低温启动、系统热管理效率提升等行业关键技术难题,为用户实际运营扫清了障碍。
此外,商用车具备生产工具的属性,对于用户普遍看重的经济性,苏州金龙氢燃料电池汽车也有独到之处。结合整车工况,苏州金龙开发出了针对客车运行特征的FC+B功率跟随能量控制制定与优化策略,为燃料电池系统及动力电池高效、长寿命应用提供了技术基础。
众所周知,2020年9月发布的“以奖代补”政策,示范推广车型向中重卡倾斜,尤其是总重量在31吨及以上、系统额定功率≥110kW的重卡车型可获最高54.6万元的中央财政奖励。在政策推动下,氢燃料电池重卡成为了2020年行业内的一大热点。随着燃料电池汽车示范城市群和补贴政策的落地,预计氢燃料电池重卡将在2021年密集落地进行示范运营,销量迎来一波小爆发。
为应对需求,苏州金龙采取了客车、卡车同步推进的策略。杨琨介绍,虽然卡车对瞬时功率的需求更大,在使用工况上也具有不同于客车的特殊需求,但是两者仍有很大共性,苏州金龙在氢燃料电池客车领域的技术积累也为氢燃料电池重卡的研发提供了便利。
事实上,苏州金龙氢燃料电池重卡已开启了批量商用化运营。2020年12月29日,60辆苏州金龙为宝钢股份定制的42吨半挂氢能重卡正式交付并投入运营。这是全球范围内一次性批量投入数量最大的氢能重卡商业化运营项目。
此次交付的重卡重点突破了氢燃料电池发动机面临的大功率、高比功率、长寿命、耐低温及整车集成等关键问题,解决了氢动力系统在整车上的布置、热管理和稳定高效的控制策略等核心问题,对进一步探索氢燃料电池重卡的实际运营效果具有重要的借鉴意义。
截至目前,苏州金龙氢燃料电池客车已经在苏州、张家港、常熟、白城、上海等城市实现批量运营,并且得到了用户车辆技术成熟、稳定性好、故障率低、操作便捷、舒适性强的评价。
苏州金龙在氢燃料电池汽车领域长达十余年的持续投入,以及批量投入运营所积累的丰富经验,无疑为其抓住这一轮氢燃料电池汽车产业发展机遇创造了机会。