去年4月,由东风公司技术中心牵头开发的燃料电池堆在-20℃无辅助热源条件下成功启动,此举大幅提升东风及行业燃料电池汽车的发展及商业化应用步伐。
此次上海车展,技术中心携自主开发的氢燃料电池系统——H2ONE-50燃料电池系统亮相,东风也成为国内为数不多的掌握燃料电池系统全技术链能力的车企。
H2ONE-50燃料电池系统采用结构一体化设计,电堆和DCDC驳接,DCDC与PDU合一,集成度高;空气、氢气采用250KPa以上高压操作条件,效率提升10%;高度平台化、模块化,部件总成具有良好的通用性和可移植性,可大幅降低成本并缩短开发周期,这也意味着向商业化再进一步。
燃料电池电堆系统究竟有怎样的领先之处?瞄准了哪些市场痛点?带着这些问题,记者连线公司技术中心前瞻研发院燃料电池电堆系统项目负责人张剑。
H2ONE-50燃料电池系统
记者:请您介绍一下燃料电池电堆系统的领先之处,运用了哪些黑科技?是基于什么目的,在什么背景下研发的?
张剑:在国内做燃料电池的整车企业里,从产品先进性来说,东风应该排在前三。从技术指标上来讲,第一,燃料电池电堆系统采用了一体化结构设计方案,集成度更高、体积更小、更轻量化;第二,氢气的利用率更高,能达到95%,整体效率比同行业高出5%-10%。
从能源环保角度看,传统车大部分是石化能源,存在碳排放污染。从能源战略来看,迎合中央的政策,做好碳达峰、碳中和工作。燃料电池的氢能从水的电解制取,到推广到发电站和车用的能源储存再利用,整个周期都是绿色清洁的。从用户体验来讲,加氢的时间和加油差不多,用户不需要等待数小时才能充满。在行业快速发展的同时,燃料电池的成本也大幅下降,每千瓦成本下降一半有余,从去年的1万多元下降到现在的3千元以内。我们希望这项技术运用到乘用车和商用车上,为人们带来便捷的出行体验,展现“让生活更美好”的造车理念。
记者:在打造东风自主燃料电池电堆系统的时候,瞄准了哪些市场痛点?您追求的“完美燃料电池电堆系统”是什么样子?
张剑:评价燃料电池电堆系统可以从四各方面来考量,要实现高功率、高效率、高集成度、长寿命。从产品应用方面来说,我们希望攻克各环节的“卡脖子”技术,打通从车到系统、到电堆、再到零部件材料等整个产业链,研发出一款老百姓买得起、用得起的氢燃料电池车。从而带动整个产业链和经济的发展,同时为社会的节能环保做出贡献。
记者:在燃料电池电堆系统在研发过程中,有哪些令您印象深刻的事情?
张剑:在攻克冷启动的过程中,团队十几人一起到试验现场,从策略到部品、从程序编写到调试,发现问题就立马解决,大家每天休息睡觉的时间只有六七个小时。仅用了5天时间就完成了零下18℃自启动和零下20℃辅助加热启动,启动时间从原来的9.6分钟,缩减到2.5分钟。过程很痛苦,但是我们排除万难,最终做到了。
记者:这项技术将如何变现,燃料电池电堆系统的商品化规划如何?
张剑:燃料电池电堆系统目前共有两个平台,适配乘商两种车型。我们也将在东风未来乘用车、商用车车型上实现搭载,目前正在做设计验证,相信很快就能以实车的身份与广大车友见面。
记者:您作为燃料电池电堆系统研发团队中的一员,将如何立足岗位,助力东风新能源汽车的发展?
张剑:2016年燃料电池电堆系统研发团队开始组建,2018年我们承接了国家新能源汽车重点专项课题。前瞻工作是为未来画路径,很孤独,也没有样板可参照,但研发人就是要有一股韧劲。现有的团队成员大多来自传统发动机专业和新能源专业,大家的研发热情非常高涨,在边干边学的过程中推动了燃料电池系统集成技术的发展。从前期的匹配设计,到后期的试制画图,甚至每一颗螺丝都出自我们的工程师之手,我们把中国燃料电池技术向前推进了一步。
2021年是燃料电池行业最关键的一年,也是国家新补贴政策推出的第一年。为了把握产品推向市场的主动性,整个团队将凝聚力量,用一以贯之的饱满热情和必胜信心,投入到燃料电池技术的研发工作中,争取让技术搭载的产品赢得更大的市场,并获得客户的认可和信赖。
(记者 王欣然 通讯员 顾盛炜 责任编辑 赵巧焕)