國產(chǎn)首臺燃料電池發(fā)動機(jī)下線與燃料電池技術(shù)軍用化
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-11 14:19
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2017年8月25日，藝華通公司生產(chǎn)的第3代燃料電池發(fā)動機(jī)總成，于張家口基地下線。這預(yù)示著計劃年產(chǎn)200臺、最大產(chǎn)能1萬臺的全自動燃料電池發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線完成驗(yàn)收并交付使用。作為全球范圍最大規(guī)模的燃料電池技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)的領(lǐng)頭羊，藝華通公司從2004年建立，經(jīng)過13年3個階段發(fā)展，獲得來自福田歐輝事業(yè)部的首宗商業(yè)化應(yīng)用訂單。
在過去的10年間，藝華通與清華、福田歐輝等院校和主機(jī)廠緊密聯(lián)系，打造全球范圍最大規(guī)模商業(yè)化燃料電池大巴車隊(duì)進(jìn)行了廣泛合作2016年-2017年，福田歐輝客車事業(yè)部與藝華通公司聯(lián)合，研發(fā)的歐輝8米級和10.5米級燃料電池大巴，完成了路況測試和安全測試，進(jìn)入最后量產(chǎn)階段，將承擔(dān)冬奧會北京-張家口通勤轉(zhuǎn)運(yùn)業(yè)務(wù)。
作為燃料電池大巴的動力總成以及核心技術(shù)點(diǎn)，此次量產(chǎn)的藝華通燃料電池發(fā)動機(jī)使用其第3代技術(shù)。將電堆、冷卻管路、遠(yuǎn)程監(jiān)測單元以及控制模塊進(jìn)行總成，意圖降低第3方主機(jī)廠在相關(guān)車型進(jìn)行適配，最大化降低硬件鋪設(shè)難度，提升不同車型控制軟件兼容性。
藝華通在燃料電池發(fā)動機(jī)、電堆以及附件（閥體、氫氣泵體以及高壓鋼瓶）一體化技術(shù)的國產(chǎn)化并集成至商用車同時，對符合特種港口作業(yè)車和乘用車的架構(gòu)特點(diǎn)的分布式技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。力爭在2025年前后，打造出符合不同車型特點(diǎn)的不同控制策略燃料電池核心技術(shù)群。
而藝華通之所以選擇張家口建立全新研發(fā)和生產(chǎn)基地，則由于“制氫”環(huán)節(jié)的便利性和成本優(yōu)勢所致。
依托張家口風(fēng)電資源，利用不能外送的“風(fēng)電”及波谷電量進(jìn)行“制氫”，不僅最大化降低成本，還高效的利用原本被浪費(fèi)的電量。綜合張家口“風(fēng)電”每年近100多億度電不能聯(lián)網(wǎng)外送，在完全不使用“火電”的前提下，“風(fēng)電”“制氫”全過程沒有二氧化碳排放，最終獲得0.2元/度電成本。這為大規(guī)模“制氫”、“儲氫”、“加氫”帶來終端使用層面的絕對優(yōu)勢。
例如：
一般燃料電池汽車1年行駛?cè)f公里，每行駛100公里消耗1公斤氫氣。所以針對張家口“制氫”成本低廉特點(diǎn)，利用大規(guī)模電解水工藝“制氫” 0.2元/度電、50度電/公斤氫氣，最終“制氫”成本為10元。在“儲氫”、“運(yùn)氫”等環(huán)節(jié)成本在升至2-3倍， 最終1公斤氫氣成本為30元，比較傳統(tǒng)汽車6-8升油/百公里、百公里使用成本40-50元的成本更低廉。
燃料電池汽車30元/百公里使用成本較燃油車便宜。對政府而言，沒有二氧化碳排放；對終端用戶而言，比傳統(tǒng)燃油動力汽車使用成本更低廉；對能源企業(yè)而言，用浪費(fèi)的動力制造氫氣，挽回?fù)p失并增長利潤。
多款型號的福田歐輝燃料電池大巴，率先完成碰撞、涉水等關(guān)鍵安全測試。
至冬奧會，近百余臺福田歐輝燃料電池大巴將批量服役，成為全球范圍最大規(guī)模燃料電池大巴商業(yè)化應(yīng)用典范。而燃料電池大巴的商業(yè)化推廣是最簡單快捷升“量”的途徑重要途徑。
燃料電池動力源的港口作業(yè)和物流轉(zhuǎn)運(yùn)裝備，可最大化降低對“儲氫”、“加氫”設(shè)施的依賴。
待商用化市場成熟，燃料電池乘用車的大規(guī)模普及“水到渠成”
只有解決了這3方面“痛點(diǎn)”，燃料電池技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈才可進(jìn)入完全商業(yè)化應(yīng)用階段。
筆者堅持認(rèn)為，最先進(jìn)的技術(shù)從來都是被首先應(yīng)用至軍事。
燃料電池技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用同時，也是保障我人民解放軍陸海軍不同類型裝備從傳統(tǒng)的“柴、柴電”驅(qū)動，進(jìn)化為更牛B的“柴電與柴、燃、電”復(fù)合發(fā)展的重要保障。
當(dāng)下，燃料電池商業(yè)化應(yīng)用具備，“制氫”、“儲氫”、“加氫”綜合工藝后的低成本（30元/公斤氫氣）；國家政策為導(dǎo)向的市場應(yīng)用前進(jìn)（2020年生產(chǎn)、銷售的燃料電池商用車近萬臺）；
目前來看，全國范圍內(nèi)的“制氫”、“儲氫”、“加氫”設(shè)施建設(shè)并不完善，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國、日本和歐洲。但是，在與日俱增的中國新能源技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈以政府牽頭的“強(qiáng)力”推進(jìn)過程中，逐步凸顯包括燃料電池系統(tǒng)在內(nèi)的眾多類型新能源技術(shù)應(yīng)用的商業(yè)化端倪。
這意味著，經(jīng)過5、6年時間準(zhǔn)備，只2020年中國市場具備廣泛的以“市場為導(dǎo)向”推進(jìn)新能源技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化推廣和應(yīng)用。
截止2017年，日本陸軍早已進(jìn)行多輪，應(yīng)用增程式油電混動技術(shù)輪式和履帶裝備的實(shí)際測試。日本海軍多艘“蒼龍”級“柴、電”混動潛艇，不同程度是進(jìn)行使用“三元鋰”動力電池替代傳統(tǒng)鉛酸電池；增加燃料電池艙段，與柴油發(fā)動機(jī)和“三元鋰”動力電池構(gòu)成的“柴、燃、電”混合驅(qū)動總成的技術(shù)驗(yàn)證。
作為中國最大“敵對政權(quán)”的日本，我人民海軍的039型“宋”級最新改型“柴、電”潛艇，也已完成使用“三元鋰”動力電池的技術(shù)升級。但應(yīng)用“柴、燃、電”動力升級的技術(shù)并未“落地”。一旦，在將“柴、燃、電”混合驅(qū)動技術(shù)全面裝備，這將從側(cè)面印證掌握包括電堆、閥體、管路等全部核心部件，及海水淡化“制氫”、液態(tài)高壓“儲氫”、模塊化存儲單元整體更換“加氫”技術(shù)的全向掌握并形成“可控”的產(chǎn)業(yè)鏈。
今天的中國燃料電池技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展態(tài)勢，猶如5年前全電動技術(shù)、整車及全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在政策的全力扶持下，以藝華通、清華大學(xué)和福田歐輝事業(yè)部為主力，進(jìn)行全球范圍最大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。實(shí)際就是為燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈的大規(guī)模普及，相關(guān)技術(shù)較低成本軍用化進(jìn)行鋪墊。
