與發(fā)展電動汽車先觀望后行動的策略不同，長城在氫能領(lǐng)域布局很早很積極。但是，長城汽車一開始以XEV的保密項目來執(zhí)行它?，F(xiàn)在，這個隱秘的夢想揭開了。

3月29日，長城汽車氫能戰(zhàn)略全球發(fā)布會在保定哈弗技術(shù)中心舉辦。長城汽車氫能戰(zhàn)略涵蓋了“制-儲-運-加-應(yīng)用”一體化供應(yīng)鏈生態(tài)，同時推出一套車規(guī)級“氫動力系統(tǒng)”全場景應(yīng)用解決方案——氫檸技術(shù)。

對于未來，長城也制定了詳細(xì)、可落地的規(guī)劃?！?strong style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">今年，長城汽車將推出全球首款C級氫燃料燃料電池電池SUV，并在全球率先完成100輛49噸氫能重卡應(yīng)用項目落地；2022年，首支高端乘用車服務(wù)車隊將出現(xiàn)在冬奧會的舞臺上；2023年實現(xiàn)核心動力部件推廣數(shù)量國內(nèi)領(lǐng)先，2025年劍指全球氫能市場占有率前三。”長城未勢能源董事長張?zhí)煊鹪跁媳硎尽?/span>

當(dāng)然要達(dá)到這一目標(biāo)，除了自信，也要有真實力支撐才行。

目前，長城汽車已實現(xiàn)“電堆及組件、燃料電池發(fā)電及組件(控制器等)、Ⅳ型儲氫瓶、高壓儲氫閥門、氫安全、液氫工藝”六大核心技術(shù)和產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)完全自主化。

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一體化供應(yīng)鏈生態(tài)

目前長城汽車已經(jīng)完成全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)布局，未來將聯(lián)合產(chǎn)業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)伙伴企業(yè)，賦能上下游，共同打造商業(yè)化場景應(yīng)用。

“制-儲-運-加-應(yīng)用”一體化供應(yīng)鏈生態(tài)

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，長城汽車新一代鈣鈦礦太陽能光伏技術(shù)，擁有打破世界紀(jì)錄的20.01%光電轉(zhuǎn)換效率，標(biāo)志著大面積鈣鈦礦光伏組件轉(zhuǎn)換效率正式邁入“2.0時代”。

在產(chǎn)業(yè)鏈下游，未來兩年內(nèi)，長城汽車核心氫能動力系統(tǒng)零部件全面供應(yīng)公交/大巴+重卡/物流車+乘用車三大應(yīng)用平臺展開推廣運營，推動中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)和核心部件的國際領(lǐng)先進(jìn)程。

長城汽車已受邀加入全國五大示范試點城市群—京津冀、長三角、河南、河北。目前，長城已在北京、天津、河北先期布局了北京新發(fā)地農(nóng)批物流、雄安新區(qū)砂石物料專線重卡運輸、天津濱海新區(qū)物流運輸?shù)葮?biāo)桿燃料電池示范項目，示范車輛規(guī)劃數(shù)超千臺，包含乘用車、重卡、物流、公交，甚至于船舶、熱電聯(lián)供等多種應(yīng)用場景。

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發(fā)布?xì)錂幖夹g(shù)

氫檸技術(shù)是長城汽車氫能戰(zhàn)略的技術(shù)核心支柱，也是長城汽車檸檬平臺核心技術(shù)路線之一，涵蓋了氫燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)及核心關(guān)鍵部件。

所謂氫檸技術(shù)是一套高性價比的車規(guī)級“氫動力系統(tǒng)”解決方案，涵蓋了氫燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)及核心關(guān)鍵部件，具備高性能、高安全、長續(xù)航、全氣候和全領(lǐng)域特征的零碳交通解決方案。

總結(jié)來說，就是1整套車規(guī)級研發(fā)體系，3大技術(shù)模塊和5大性能優(yōu)勢。

（1）1整套車規(guī)級研發(fā)體系

為了適應(yīng)氫能產(chǎn)品開發(fā)的研發(fā)流程，長城汽車在乘用車開發(fā)流程上，建立了實現(xiàn)從燃料電池整車、動力總成、系統(tǒng)、零部件及材料五個方面、500個以上硬件需求及5000項以上軟件需求，詳細(xì)定義了設(shè)計規(guī)格、設(shè)計目標(biāo)、設(shè)計功能，建立了國內(nèi)最嚴(yán)格完善的燃料電池零部件研發(fā)體系。

（2）三大技術(shù)模塊（3H模塊）

氫電平臺（HE）、電堆平臺（HS）、儲氫平臺（HP）3大技術(shù)平臺是長城氫檸技術(shù)的核心。

• 氫電平臺（HE）

氫電平臺涵蓋商用車發(fā)動機(jī)（石墨板電堆）和乘用車發(fā)動機(jī)（金屬板電堆）技術(shù)和產(chǎn)品，模塊化產(chǎn)品系列可以滿足客戶從千瓦級到兆瓦級功率范圍的需求，也可以拓展到軌道交通、船舶、航空、氫能發(fā)電、大功率備用電源等應(yīng)用領(lǐng)域。

陳雪松舉了幾個例子。

第一個是長城開發(fā)的高速離心式無油空壓機(jī)技術(shù)，可以覆蓋30~150千瓦電機(jī)的性能需求，它的轉(zhuǎn)速可以高達(dá)12萬轉(zhuǎn)以上，效率已經(jīng)達(dá)到了71%，最高壓比也可以達(dá)到3以上，整機(jī)的效率和尺寸均達(dá)到了國際的領(lǐng)先水平。

第二個是無泵循環(huán)技術(shù)。長城自主開發(fā)的“比例閥+變徑引射器”氫循環(huán)模塊，質(zhì)量小于50克，壽命大于1萬小時，保證電堆從6kw-150kw功率范圍內(nèi)正常工作，相比帶有氫循環(huán)泵的供氫系統(tǒng)，成本下降90%以上。

第三個是動態(tài)監(jiān)控。長城的NODS電堆健康狀態(tài)實時診斷技術(shù)、低溫啟停控制技術(shù)，基于數(shù)據(jù)云和無模型識別方法，多維度對電堆的運行參數(shù)和失效特征進(jìn)行提取和歸集，并快速修訂控制策略，保障燃料電池電堆在全環(huán)境下安全高效運行。

此外，在智能控制方面，長城采用人工智能算法和大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)歷史交通路況與大數(shù)據(jù)的結(jié)合，應(yīng)用模型預(yù)測技術(shù)，修正能量控制策略，獲得有限時域內(nèi)，最優(yōu)控制輸出，進(jìn)行電、熱、水、氣的控制，確保發(fā)動機(jī)高效，安全，耐久運行。

• 電堆平臺（HS）

電堆平臺涵蓋石墨板電堆和金屬板電堆以及核心零部件技術(shù)和產(chǎn)品，模塊化產(chǎn)品系列可以滿足客戶從百千瓦級到兆瓦級功率范圍的需求。

目前，長城已經(jīng)完成第一代單堆額定功率150kW，峰值功率160kW燃料電池金屬板電堆的開發(fā)，功率密度達(dá)4.2kW/L以上，正在開發(fā)的第二代電堆功率密度可達(dá)7KW/L， 額定功率達(dá)200KW以上，可覆蓋乘用車、卡車和客車等全場景的應(yīng)用。

例如在膜電極方面，長城采用高活性納米催化劑和高穩(wěn)定性碳載體，通過對電極微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)催化劑低載量<0.4mg/cm2，發(fā)電效率超過1.3W/cm2，開發(fā)兩步法制漿工藝，直涂轉(zhuǎn)印，卷對卷涂布工藝，彈性穩(wěn)定工藝，高耐久性邊框和碳紙封裝工藝，全面提升了膜電極的可靠性。

目前，長城第一代膜電極已完成開發(fā)與測試評價，并應(yīng)用在自主研發(fā)電堆中，計劃2021年上半年實現(xiàn)量產(chǎn)。

• 儲氫平臺（HP）

儲氫平臺涵蓋高壓氣氫和低溫液氫技術(shù)和產(chǎn)品在長城汽車乘用車平臺車型上實現(xiàn)應(yīng)用。

在儲氫技術(shù)方面，長城主要開發(fā)核心零部件，例如70MPa IV型車載儲氫瓶（儲氫密度5.7%wt）。目前，長城汽車已經(jīng)掌握了氫瓶干法纏繞工藝、循環(huán)疲勞耐久測試等核心技術(shù)。

在70MPa高壓瓶閥方面，長城采用高度集成的多功能閥體和內(nèi)置電磁閥的設(shè)計，比國外同類產(chǎn)品零部件數(shù)量減少20%以上，并且可靠性高，功耗低，響應(yīng)時間小于0.1秒, 循環(huán)壽命超過15000次。

據(jù)陳雪松介紹，瓶閥還具有防火和防泄漏安全保護(hù)功能，如遇車輛因事故起火，氫瓶閥內(nèi)置的安全泄放裝置，便會自動打開，安全釋放壓力，防止因溫度升高引起的氣瓶破裂；在車輛使用過程中，一旦下游出現(xiàn)泄漏，氫瓶閥內(nèi)置的過流量保護(hù)閥會自動切斷氫氣供給，保障車輛及人身安全。

此外，陳雪松還表示，未來五年，長城汽車將重點圍繞燃料電池系統(tǒng)全面走向‘五高’，即：高功率(>200kW)，高效率(>60%)，高溫度(>100℃)，高耐久(>20000小時)和高互聯(lián)（新能源+智能網(wǎng)聯(lián)）。

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先投20億、再投30億

做到上述成績自然離不開資金和人才的投入。

資金方面，截至目前，長城汽車已累計投入研發(fā)費用20億元，未來3年內(nèi)，長城汽車還將繼續(xù)投入超30億元研發(fā)費用，以達(dá)到萬套產(chǎn)能規(guī)模，立志成為國內(nèi)氫能行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。

人才方面，長城組建起國內(nèi)規(guī)模最大的430余人的關(guān)鍵技術(shù)國際化研發(fā)團(tuán)隊，碩博比例達(dá)到50%以上，并處于高速成長時期。

在研發(fā)方面，長城汽車分別在上海、保定、加拿大、日本、德國四國建立了五大研發(fā)中心，以“四國五地”的全球化研發(fā)體系，圍繞氫能及燃料電池技術(shù)解決方案和未來發(fā)展方向，開展精準(zhǔn)研發(fā)。

在測試上，長城也下了血本。長城氫能技術(shù)中心建設(shè)了近萬平方米實驗室，有240多臺套高精尖設(shè)備，提供181項分析和檢測服務(wù)，2018年建成投入使用，已穩(wěn)定運行2年，具有國內(nèi)第一個70MPa氫循環(huán)和安全測試系統(tǒng)，IV型氫瓶試制線，自動化電堆和膜電極產(chǎn)線，大功率動力系統(tǒng)和整車測試等。

此外，長城汽車還與法國液化空氣集團(tuán)（Air Liquide）、林德集團(tuán)（Linde）、戈爾公司（W. L. Gore & Associates）、BOSCH、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等全球頂尖機(jī)構(gòu)院所緊密合作，共推氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

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為什么發(fā)展氫能？

2020年9月，中國在聯(lián)合國大會上向世界宣布了2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。這一目標(biāo)也被首次寫入了中國政府工作報告。

要達(dá)成這一目標(biāo)，汽車產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)必不可少。

張?zhí)煊鹂磥恚诳深A(yù)見的未來的3~50年內(nèi)，電網(wǎng)仍然是一個復(fù)雜的綜合性能源網(wǎng)絡(luò)，氫的真正價值是通過氫網(wǎng)的建設(shè)來達(dá)到減排目的。

張?zhí)煊疬M(jìn)一步解釋說，如果電網(wǎng)上的電力來源完全是可再生能源，則電動汽車將會有接近于燃料電池汽車的減碳能力。因為氫的優(yōu)勢是可以大批量的跨季節(jié)存儲和導(dǎo)出可再生能源，相應(yīng)的燃料電池也就成為了最優(yōu)的低碳應(yīng)用路徑之一。

“氫能可能是負(fù)排放的手段之一。燃料電池汽車跑起來第一個移動空氣凈化裝置，會過濾空氣。氫的生產(chǎn)過程當(dāng)中，我們未來推崇方式就是電解水制氫，一圈循環(huán)以后車排出來還是水，就是一個水的過濾方式?！?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">張?zhí)煊?/span>說。

在生產(chǎn)方面，張?zhí)煊鹨舱J(rèn)為燃料電池的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比動力電池要簡單。

在回收上，燃料電池也有優(yōu)勢，比如石墨板電堆的回收，相比動力電池在碳的角度有更多的方式和優(yōu)勢。

對于制造降低排放，張?zhí)煊鹫J(rèn)為長城采用的柔性化生產(chǎn)也是有減排優(yōu)勢的。

當(dāng)然，張?zhí)煊鹨膊环裾J(rèn)，目前燃料電池零部件生產(chǎn)還很少，真正和整車企業(yè)生產(chǎn)的體量比較起來，還是相對小一些。

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長城的氫能社會愿景

長城汽車的氫能夢想起步于氫燃料電池企業(yè)，但不止于汽車，其最終愿景是構(gòu)建永續(xù)美好的氫能社會。

為此，長城計劃通過三階段來達(dá)成這一目標(biāo)。

第一階段，2021-2025年，開啟氫時代，聚焦氫示范。

在示范試點城市群中，加強商業(yè)模式創(chuàng)新，通過示范城市獎勵、技術(shù)研發(fā)支持等措施，帶動優(yōu)質(zhì)氫能企業(yè)、燃料電池企業(yè)、整車企業(yè)等產(chǎn)業(yè)主體強化技術(shù)研發(fā)，不斷提升技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量。

引導(dǎo)質(zhì)子交換膜、膜電極、燃料電池堆及制氫、儲氫、加氫裝備等骨干企業(yè)，合作研發(fā)，培育健全產(chǎn)業(yè)鏈。

加大自主研發(fā)與資本投入，開展突破燃料電池零部件關(guān)鍵技術(shù)、降低關(guān)鍵材料成本、促進(jìn)燃料電池及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化。

第二階段，2025-2035年，發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)，開放氫生態(tài)。

利用太陽能和生物質(zhì)等生產(chǎn)氫能，強調(diào)利用可再生資源對減少溫室氣體和污染的作用。

在交通領(lǐng)域方面，促進(jìn)全球公共服務(wù)領(lǐng)域車輛加大氫燃料電池汽車推廣，進(jìn)一步研究和推廣船用、航空、移動機(jī)械燃料電池系統(tǒng)。

第三階段，2035-2050年，建成氫社會，貢獻(xiàn)碳中和。

氫能來源更加廣泛和經(jīng)濟(jì)，氫能供應(yīng)管道體系在交通、建筑、園區(qū)等重點應(yīng)用場景中更加成熟。

氫燃燒和發(fā)電系統(tǒng)開始推廣應(yīng)用。統(tǒng)籌能源基礎(chǔ)設(shè)施加速摻氫減碳脫碳，氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)納入國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市建設(shè)的整體規(guī)劃中。

氫儲能可以按照不同地區(qū)季節(jié)性調(diào)整電力的峰谷，減少所需可再生能源的程度。形成以燃料電池和智能網(wǎng)絡(luò)分配為特征的分布式供能模式，氫能經(jīng)濟(jì)基本取代傳統(tǒng)的化石能源經(jīng)濟(jì)。

當(dāng)然這一切的準(zhǔn)備都為一個更加長遠(yuǎn)的目標(biāo)：隨著2050年氫能社會的建立，最終，長城汽車將成為氫能生產(chǎn)、儲存和綜合利用的生態(tài)運營商。

——END——

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