理论教育 上汽坚守氢燃料汽车领域 创新驰骋

上汽坚守氢燃料汽车领域 创新驰骋

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:基本情况以上有关段落,已简要介绍了我国氢燃料电池汽车事业颇为曲折的发展历程。由于企业的不断努力,上汽在国内燃料电池汽车发展上处于行业领先地位。其中,会上展示的氢燃料电池汽车的轻量化技术成果,格外受到参观者的赞赏。在2014年4月举行的北京国际车展上,上汽首次发布了荣威950Fuel Cell氢燃料电池车,基于荣威950型轿车制成。在2015年4月举行的上海国际汽车展览会上,上汽集团展示了其荣威950型插电式燃料电池轿车。

上汽坚守氢燃料汽车领域 创新驰骋

(1)基本情况

以上有关段落,已简要介绍了我国氢燃料电池汽车事业颇为曲折的发展历程。在过去一段比较景气的时期,曾有多家企业参与燃料电池汽车技术的研发,而在后来的“沉寂”期内,绝大部分企业却退缩了或放弃了初衷。在此沉闷的情形下,唯独有战略眼光和胸怀大志的上汽集团坚持下来,并且还有很多创新与发展。如果说上汽在早些年主要致力于探索本企业氢燃料电池汽车发展战略和道路、以合作方式进行技术研发的话,那么现今已清晰地确立了“以己为主”即自主发展的战略方针。这么多年来的上汽,无论是胡茂元主政,还是陈虹接班后,也不管总部组织机构如何变动(例如在胡主政时期,燃料电池汽车研发部门是在技术中心的新能源事业部,而2014年陈虹接班后又隶属于前瞻技术研究部),企业始终把燃料电池汽车发展置于重要战略地位。当前,上汽集团燃料电池汽车研发团队约有200人,近几年的投入约2.5亿元,今后每年对此的持续投入将不少于1亿元。由于企业的不断努力,上汽在国内燃料电池汽车发展上处于行业领先地位。据称,他们已掌握了燃料电池堆、蓄电池变频器、驱动电机以及嵌入式控制系统等关键零部件的资源,基本具备燃料电池系统的开发能力。上汽燃料电池汽车发展的技术路径也已明确:参与2010年上海世博会的整车为第二代产品,主要解决安全性和可靠性问题;2013年制出的第三代产品,以提高技术性能为重点;2015年推出的产品则以降低成本为主要目标。与整车产品技术路线相对应的,燃料电池系统也有一个相类似的技术路径:2008年的第一代产品使用寿命为50h;2010年第二代产品使用寿命提高到500h,2013年第三代产品达到2000h;2015年第四代产品是达到4000h。在示范运用、产业化进程上,上汽也有比较具体的计划:2013年制出数十辆燃料电池整车,主要供本企业有关管理人员上下班(试)使用;2014年7月,上汽荣威750氢燃料电池汽车正式上国家新能源汽车公告目录,这意味着其已获得市场“准生证”。2014年9月,组成车队在国内典型公路路线上行驶巡游,考验汽车性能,展示新能源汽车形象,预热市场,年底推出数十辆汽车(试探性)入市,通过租赁方式,让(上海)市民“初步体验”;2015年,进入百辆级批量生产阶段,整车成本控制在50万元(见2013年9月1日《上海汽车报》),在上海、北京、大连等城市主要以租赁形式入市,让更多的人进行“初步体验”,同时,摸索积累加氢站等基础设施建设经验;2016年,在上述一系列示范运行、试乘试驾提供的大量实车行驶应用数据的基础上,推出改进型第四代产品,价格将与同类型传统内燃机汽车基本持平,即控制在25万元左右(见2014年9月10日《21世纪经济报道》);用户以租赁销售方式获得车辆使用权,进行较大规模的示范运营。

(2)产品若干技术特点

上汽采用的氢燃料电池汽车技术,总体上与国际主流企业的大致相同或相似,即也是“电/电”混合模式,但也有自己的特点。动力蓄电池虽然也是作为辅助动力使用,但却可发挥更大作用。由于燃料电池系统的技术含量高,又比较复杂,门槛自然就高,对于初创者而言不易掌握。为消除这种技术障碍,将电堆系统做得小些,简单些,而动力蓄电池的容量更大些,这在一定阶段内确实是一个不错的选择。如此,可减轻燃料电池系统的负荷,效率会更高,使用可靠性更好,寿命也会更长些。上汽荣威燃料电池汽车装用的就是小型加压式燃料电池系统,外形尺寸小(即“个头”小)而输出的动力却很强劲,整个燃料电池发动机布置于前舱,动力系统零部件为集成模块式固定;整车使用的是“动力蓄电池+燃料电池堆”双动力源,汽车动力系统优先利用蓄电池的能量(如加速、爬坡时等),而在汽车稳态的行驶续航里程内,是以取燃料电池的能量为主;车辆的能量控制系统可以做到尽可能保证燃料电池系统在最佳的效率区间工作,同时加大动力蓄电池在整车功率响应上的补偿作用,结合制动能量回馈控制,充分利用蓄电池的储能容量,以此较好的保证整车的动力性能和提高整车运行的经济性。燃料电池汽车上还配备了On—board蓄电池充电器,可利用市网给动力蓄电池充电。从这个角度看,该车也可称之为“插电式混合动力汽车”。

2013年11月初,在上海国际工博会上,上汽展示了企业在节能与新能源汽车动力、汽车电子与车联网、整车集成与轻量化等三大科技领域的最新研发成果。其中,会上展示的氢燃料电池汽车的轻量化技术成果,格外受到参观者的赞赏。据称,在上汽的燃料电池汽车上,应用了多种轻质材料,结合结构设计优化和先进制造工艺等轻量化技术,有效提高了燃料电池汽车的续驶里程,降低了氢燃料消耗量,改善和提高了整车性能。此车实现了包括镁合金轮毂、轻量化发动机舱外板等36种轻量化零部件的集成应用,使整车自重减少133.6kg,减重率达到约7%。

在2014年4月举行的北京国际车展上,上汽首次发布了荣威950Fuel Cell氢燃料电池车,基于荣威950型轿车制成。车上配备两个70MPa高压储氢罐,装载的氢气量重约4.34kg,可使汽车连续行驶400km。据称,燃料电池堆可在-20℃低温下正常起动与工作(见2014年第48期《汽车与配件》)。

在2015年4月举行的上海国际汽车展览会上,上汽集团展示了其荣威950型插电式燃料电池轿车。该车被上汽称为第四代产品,是基于普通的荣威950型轿车平台打造,集成中等容量的动力蓄电池和加压燃料电池系统,并配备可插电技术装备。据介绍,荣威950型插电式燃料电池轿车,加满储氢罐只需几分钟,可供汽车连续行驶里程大于400km,最高车速达到160km/h;随着相关技术的改进与提升,未来,续驶里程能达到1500km(见2015年5月4日《中国汽车报》)。

(3)不同凡响的全国万里巡游(www.daowen.com)

2014年9月初,上汽集团投入3辆荣威750型氢燃料电池轿车,参加名为“创新征程——2014年新能源汽车万里行”全国巡游。这既是声势很大的市场预热举措,也是一次生动活泼的科普活动。该活动由国家科技部指导、上海市科委支持、上汽集团牵头,并得到多地政府和科技部门的积极响应与参与。整个巡游历时三个月,途径14个省、市、区的25座城市,车队穿越平原,登顶高原,涉越山地,驰骋海滨,经受沿海潮湿、高原极寒、南方湿热、北方干燥等各种极端气候环境及路况的考验,检验车辆对此的适应性和相关的技术性能,为今后产品改进提供真实依据。巡游分南北两线展开,行程逾1 万km。北线先从西藏高原预热,然后向南京、青岛、大连、唐山进发,最后抵达首都北京。南线由上海出发,奔向杭州、南昌、厦门、深圳佛山昆明等城市,至终点成都。上汽的这次新能源汽车“万里巡游”,在地理跨度与时长上,虽然不及本章前面有关节段提及的戴姆勒-奔驰氢燃料电池汽车车队的“环球之旅”,但却有异曲同工之妙,就是起到了向广大民众普及宣传氢能与燃料电池汽车知识极其巨大优越性的作用。车队在经停城市举办相应的活动,邀请当地群众参与。在活动场所的互动体验区,嘉宾可以喝到由车载燃料电池提供的电力烧制的咖啡,观看燃料电池汽车现场加氢等操作。在试乘试驾区,许多人有机会亲身体验真正零排放汽车的驾驶乐趣,对之有了实际的了解与认识,这对氢燃料电池汽车今后的发展是非常有益的。

(4)智慧谋略走出特色发展之路

在中国汽车业界,当绝大多数企业对发展氢燃料电池汽车持犹豫、观望态度,甚至放弃当年已付诸实施的氢燃料电池汽车研发初衷之际,上汽却一直埋头苦干,坚韧地继续向前走。至少就眼下的状况来评判,并非夸张地说,上汽几乎独立承担了中国氢燃料电池汽车产业化与商业化的重任。该企业之所以能成为此领域的佼佼者,除了坚定不移地自主发展外,与其依据自身条件和客观现实,积极大胆地进行开放合作,走出一条上汽特色之路很有关系。

对内,很早以前上汽就与有关的高校、国家科研机构和从事燃料电池等技术研发的企业进行合作,通过参股或并购等资本运作方式,广泛掌握或掌控燃料电池等一系列核心技术。2012年,又与同济大学清华大学、中科院大连物化所等单位共同发起成立“中国燃料电池汽车技术创新战略联盟”,上汽是该组织的核心成员。

对外,上汽又利用在传统汽车领域与美国通用和德国大众汽车公司的合资合作关系,在资源、知识(技术)与利益共享理念的支配下,针对燃料电池汽车技术展开国际合作。早在2001年,上汽泛亚技术中心就以别克牌GL8为原型,开发了凤凰牌燃料电池概念车。2004年,上汽又与通用汽车公司签署清洁能源汽车战略合作协议,以通用汽车在2002年推出的“氢动三号”为基础,由泛亚技术中心在通用技术人员指导下,实施为期两年的燃料电池汽车示范运行,以此逐步掌握氢燃料电池汽车的基本知识和技术。2005年,当“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”竞标时,上汽也曾以获得通用公司技术支持的优势参加竞标。在2008年上汽推出三个版本的“上海”牌燃料电池轿车当中,其中一个版本就采用了通用公司提供的燃料电池系统。上汽与大众在氢燃料电池汽车技术领域的合作,可以追溯到多年前。例如,与大众公司合作研发出帕萨特领驭牌燃料电池轿车,并参与北京奥运会期间的新能源汽车示范运行项目等。2014年3月,上汽又与大众汽车集团签署联合声明,双方决定在新时期继续开展包括燃料电池汽车在内的新能源汽车技术研发合作;双方还将携手加速推进两国有关地区的制氢加氢站等基础设施建设,促进双方燃料电池汽车的市场推广普及。

为利用国际资源和国际合作消除燃料电池汽车的加氢后顾之忧,上汽还与法国液化空气集团携手,为其示范运营的车辆供应补给氢燃料。在上述的新能源汽车“全国万里巡游”时,就是液化空气集团为上汽燃料电池车队提供后勤服务的。

在自主发展、开放合作方针指引下,上汽为解决新能源汽车事业人才(尤其是技术骨干)短缺难题,一方面,企业自身积极培养本土人才;另一方面,以比较有吸引力的政策举措,广揽海外有志之士回国工作。上汽目前燃料电池汽车项目研发团队的主要负责人,就是从美国归来的。该名负责人出生于20世纪60年代后期,毕业于国内某名牌工科大学,后留学美国,并获工学博士学位。他曾在美国某大型跨国汽车公司工作14年,从事过燃料电池汽车技术开发,在此领域具有丰富的工作经验,专业技术造诣很深。2008年回国进入上汽新能源汽车事业部,后被委以重任,挑起燃料电池汽车研发大梁。上汽迄今为止在该领域取得的一系列成果,与该领军人物发挥的关键作用不无关系。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈