文/濮振宇
此前多年低調(diào)發(fā)展的國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)，熱度正快速攀升。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，今年1-11月，我國累計生產(chǎn)燃料電池汽車5261輛，同比增長35%，保持良好發(fā)展態(tài)勢。
作為具備極大發(fā)展?jié)摿Φ馁惖?，氫能產(chǎn)業(yè)競爭格局已初現(xiàn)端倪，目前，已經(jīng)有62家企業(yè)具備燃料電池汽車整車的生產(chǎn)能力，公告車型超過700個，加氫站累計建成400多座，產(chǎn)業(yè)鏈上下游呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢。在推廣應(yīng)用方面，5個城市示范群累計推廣燃料電池汽車超過7000輛。
在整車企業(yè)中，日韓車企以及部分國內(nèi)本土車企正在加快布局氫能產(chǎn)業(yè)，以期在未來的較量中占據(jù)優(yōu)勢位置。作為一家合資車企，北京現(xiàn)代目前一方面開始進入銷量“反彈”的階段，另一方面開始加快新能源轉(zhuǎn)型，其中包括依托現(xiàn)代汽車的技術(shù)力量展開氫能布局。
11月14日-15日，北京現(xiàn)代“Hi-Tech”超級技術(shù)日在廣州舉辦，這里是現(xiàn)代汽車集團首個海外氫燃料電池系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售基地HTWO廣州的所在地。在HTWO廣州，經(jīng)濟觀察網(wǎng)記者對工廠的生產(chǎn)模式及流程進行了實地探訪，對現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)的核心技術(shù)及優(yōu)勢進行了較為全面的了解。
在氫能領(lǐng)域，現(xiàn)代汽車已是全球氫能技術(shù)領(lǐng)域的頭部企業(yè)。未來，現(xiàn)代汽車的HTWO氫燃料電池系統(tǒng)，計劃應(yīng)用于城市空中出行、汽車、船舶和火車等多種交通領(lǐng)域，推出更加豐富且高效的氫能產(chǎn)品陣容。
按照官方表態(tài)，現(xiàn)代汽車未來將把在新能源、智能化、高性能、未來出行等領(lǐng)域的前沿技術(shù)全面應(yīng)用到北京現(xiàn)代，推動北京現(xiàn)代的轉(zhuǎn)型升級。
將在廣州開展高質(zhì)量示范運營
HTWO廣州是現(xiàn)代汽車集團海外首家氫燃料電池研發(fā)、生產(chǎn)、銷售基地，座落于廣州市黃埔區(qū)，總占地面積20.2萬㎡，建筑面積8.2萬㎡。包含創(chuàng)新中心棟（外部）、辦公棟，以及由連廊連接的電極電堆棟和系統(tǒng)總裝棟。
資料顯示，2019年12月，為了設(shè)立HTWO廣州，現(xiàn)代汽車集團與中國廣東省政府簽訂了諒解備忘錄，經(jīng)過了市場調(diào)查和選址工作等1年左右的準(zhǔn)備期。2021年1月， HTWO廣州投資合同正式簽訂，3月開始施工。2023年6月，HTWO廣州正式竣工并開始生產(chǎn)和銷售，規(guī)劃年產(chǎn)6500套氫燃料電池系統(tǒng)。
經(jīng)濟觀察網(wǎng)記者看到，HTWO廣州生產(chǎn)線包括電極電堆棟和系統(tǒng)總裝棟，兩個車間通過二樓連廊相連接。電極電堆棟主要負責(zé)氫燃料電池系統(tǒng)核心零部件——電堆的生產(chǎn)。生產(chǎn)完成后，將使用AMR通過二樓連廊運輸?shù)较到y(tǒng)總裝棟，和其他零部件一起組裝成氫燃料電池系統(tǒng)，并進行活性化檢測。
HTWO廣州劃分為涉氫的系統(tǒng)裝配車間和非涉氫的電極電堆車間，兩個生產(chǎn)車間通過地上二層連廊相連接，以確保氫氣使用的安全性。系統(tǒng)裝配車間采用空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、氫氣檢測裝置等設(shè)施，并配備具有4重用氫安全防范措施系統(tǒng)。
據(jù)介紹，HTWO廣州通過空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將實驗室室內(nèi)氣壓，維持略高于工藝設(shè)備內(nèi)部氣壓，達到微正壓狀態(tài)，防止氫氣流向設(shè)備外部。當(dāng)工藝設(shè)備內(nèi)部發(fā)生氫氣泄露情況，可通過工藝設(shè)備上的機械排風(fēng)裝置，立即向室外排出氫氣。
同時，HTWO廣州核心配件組裝及用氫工程，采用90%的自動化，以確保質(zhì)量安全。工廠生產(chǎn)全流程采用 ICT技術(shù)（信息通訊技術(shù)），通過廠內(nèi)安裝的傳感器識別采集數(shù)據(jù)，進行智能分析和決策。工廠建立了銷售訂單、零部件訂貨、出貨的數(shù)據(jù)與實物的流程管理系統(tǒng)，以及生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
據(jù)了解，現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)通過中國汽車技術(shù)研究中心檢測，獲得了國家標(biāo)準(zhǔn)強測性檢驗3項認證（燃料電池發(fā)動機性能、道路車輛用戶質(zhì)子交換膜燃料電池模塊-溫度存儲實驗、燃料電池發(fā)動機額定輸出功率）。
今年5月，現(xiàn)代汽車方面與廣州市黃埔區(qū)國有企業(yè)恒運集團及廣州開發(fā)區(qū)交通投資集團成立了合資公司——現(xiàn)代氫能科技（廣州）有限公司，并于今年6月與廣州公交集團、恒運集團、交投集團、文遠知行攜手，共同推廣公交、乘用車、物流車、冷藏車、氫能自動駕駛清掃車。
HTWO廣州相關(guān)人士對經(jīng)濟觀察網(wǎng)記者表示，HTWO廣州投產(chǎn)后，與國內(nèi)合作伙伴一起完成了三款氫能物流車和1款環(huán)衛(wèi)車的開發(fā)，為下一步在廣州市開展高質(zhì)量的燃料電池車輛示范運營打下了良好基礎(chǔ)。
燃料電池汽車能適應(yīng)極端環(huán)境
根據(jù)相關(guān)資料，現(xiàn)代汽車1998年對氫燃料電池的研究和開發(fā)正式開始，2005年獨立研發(fā)氫燃料電池系統(tǒng)。2013年，現(xiàn)代汽車氫燃料電池車首次投入量產(chǎn)((ix35 Fuel Cell))。2018年，現(xiàn)代汽車第二代氫燃料電池車上市(NEXO)。2020年，現(xiàn)代汽車氫燃料電池商用車上市(XCIENT氫能電動卡車、ELEC CITY氫能電動客車)。
數(shù)據(jù)顯示，截至今年10月，搭載現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)的氫燃料電池SUV NEXO全球累計銷量超過3.7萬輛，位居全球氫燃料電池汽車銷量之首。2022年，NEXO中國版正式獲得新能源牌照。
據(jù)介紹，NEXO利用氫氣和空氣中的氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)生成電力，并以此作為驅(qū)動車輛行駛的動力，最終的排放物只有水。NEXO搭載的儲氫罐經(jīng)過了碰撞、破裂及燃燒測試，安全性已得到權(quán)威驗證。同時，車輛通過高效的儲氫罐，打造了寬敞的后備廂空間，既適用日常通勤，也可實現(xiàn)長途行駛，滿足多樣出行需求。
由于續(xù)航衰減等因素，純電動汽車在極寒環(huán)境下的使用一直存在較大困難。那么，極寒環(huán)境目前對燃料電池汽車影響大嗎？針對經(jīng)濟觀察網(wǎng)記者的提問，HTWO廣州一位工程師表示，現(xiàn)代汽車的燃料電池車輛在零下30度這種嚴苛的低溫環(huán)境中，也仍然可以正常啟動運行。
“氫燃料電池主要是氣體反應(yīng)，對于它來說，雖然說催化劑也會受到高溫或者低溫的影響，但是這種影響并不大。在低溫條件下，只要給它輸送氣體，然后使用我們的水熱管理系統(tǒng)以及我們的方法加熱，讓它恢復(fù)到它的最佳反應(yīng)溫度之后，其實對于車輛啟動就完全沒有問題了。”該工程師說。
目前，燃料電池行業(yè)的一大發(fā)展趨勢是功率持續(xù)提升。浙商證券的研報顯示，2021年燃料電池汽車系統(tǒng)功率70KW以上的占比接近70%，50KW以下的占比由2020年54%降至2021年6%，預(yù)計2025年燃料電池系統(tǒng)平均功率達161KW。據(jù)了解，功率是燃料電池系統(tǒng)核心指標(biāo)之一。其他條件不變，燃料電池系統(tǒng)功率越大，車輛越能適應(yīng)長時間運行、高負載率的場景。
燃料電池系統(tǒng)提升功率的難點在哪里？針對經(jīng)濟觀察網(wǎng)記者的提問，該工程師表示，增加燃料電池系統(tǒng)的功率，現(xiàn)在基本上有兩種方式，一是增加電堆里面的單電池的夾數(shù)，二是如果是在不想增加體積的情況下，可以去增加反應(yīng)面積。
“我們現(xiàn)在用的材料想增加它的反應(yīng)面積，有一個叫做三項界面的東西，就三種元素貼在一起，接觸面越大，產(chǎn)的能量就越多，但是現(xiàn)在在國內(nèi)這方面算是存在一個比較卡脖子的技術(shù)問題，這個問題只能等到技術(shù)更進一步發(fā)展的時候（加以突破）?！痹摴こ處熣f。
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