現代汽車如何用氫能改變未來出行？看這一篇就夠了
【EV視界報道】也許當你小時候從小販手中接到氫氣球的那一刻，可曾想到你手中握住的是未來汽車動力的重要來源之一？氫氣，作為一種介於化石能源和電能之間的新能源，其有着製作工藝多、燃燒熱值高和沒有污染排放物等優勢，並且它也能解決目前內燃機扯和電動車所產生的痛點（即：環保與續航），因此氫燃料也成為了一些企業重點發展的方向。
9月7日，現代集團在線上舉辦了Hydrogen Wave氫之日活動，而當天，也是聯合國認證的“國際清潔空氣藍天日”。在如此重要的時間開發佈會，可以説也讓Hydrogen Wave氫之日成為了現代集團實現全球氫燃料普及的“起點”。那麼，在這屆活動上會有究竟會有什麼看點？EV視界就來帶您一點一點看來。
氫是重要的“二次能源”。儘管氫氣在自然界中幾乎沒有天然存在，但它卻是最為獨特的能源形式之一——製備氫氣的渠道多種多樣，通過電解水、化石燃料、煤制氫、化工副產等等一系列方式，都可以製造出這最簡單的單質。人類最早開發氫能是運用在太空探索之上，自從1965年美國開始研製液氫發動機業以來，相繼研製成功了各種類型的噴氣式和火箭式發動機。美國的航天飛機已成功使用液氫做燃料。我國長征 2號、3號也使用液氫做燃料。利用液氫代替燃料，來為車輛提供動力，由此氫燃料電池車就誕生了。
氫燃料電池車，就是使氫或含氫物質與空氣中的氧在燃料電池中反應產生電力推動電動機。或許你會認為，這不就是一款電動車型嗎？其實，現在常見的電動車是通過充電後，使用電池儲存的電力推動電動機，從而驅動車輛。而氫燃料電池車通過化學作用發電產生電能，更像是一個“發電廠”。
韓國政府在2019年發佈了“氫能經濟發展路線圖”，其中提出了將在2025年實現年產量10萬輛燃料電池汽車的生產體系，2040年累計產量達到620萬輛，並在同年實現FCV出租車8萬輛、公交車4萬輛和物流卡車3萬輛的目標。為此，現代集團無疑成為該“路線圖”的忠實“玩家”。
現代汽車集團鄭義宣會長在氫之日全球線上發佈會中正式公佈現代汽車集團“氫能願景2040”
其實現代集團在這一領域起步較早。1998年，現代汽車設立了燃料電池開發部門，並在2000年，以聖達菲車型為基礎，研發了現代汽車第一款燃料電池汽車；同期，現代汽車創立北極星項目，獨立開發了完整的燃料電池汽車系統，推出了搭載現代汽車燃料電池系統的北極星II概念車型，其輸出功率為80kW，續航里程為370km。
2010年，現代汽車發佈ix35燃料電池原型車，是現代汽車首次在車輛上使用700bar高壓燃料存儲技術的車型，配備100kW瓦燃料電池動力系統，續航里程可達635km。同期，現代汽車與挪威、瑞典、丹麥、冰島政府簽訂氫燃料電池車展示項目諒解備忘錄，現代所有燃料電池汽車行駛里程總和達200萬公里.
2013年，現代集團就推出了世界上第一輛量產版氫燃料電池車——現代ix35 FCV。新車基於燃油版iX35打造，是一輛“油改氫”車型。其車身可以分為三個部分，分別是後部的氫儲存區、中部的電池及逆變器、前部的燃料電池及動力總成。在後部的氫儲存區，有兩個互相連通的儲氫罐，其殼體由碳纖維和鋁材製成，兼顧了輕量化與結構強度，內部儲存的氫氣壓力為70Mpa，轉換後是10公斤壓力。兩個儲氫罐可加載共5.64kg的液態氫。車輛擁有134Ps的輸出功率，和221N·m的最大扭矩，續航里程達415km，而這在當時無疑是一款續航最高的新能源車型。
不過由於當時的成本和配套設施不完善等原因，其銷量比較不佳。而到了2018年，現代集團又推出了全新的NEXO氫燃料電池車，而這一“槍”，成就了現代集團在氫能方面雄厚的“領導”地位。
在動力系統上，現代ix35 FCV是電機與電堆分離佈置，而NEXO則設計了將電堆和電機整合的動力元件，系統功率達到135kW，其中電堆達到了95kW，電電混合的技術路線能夠兼顧功率、效率與壽命; 電機也從100kW升級到了120kW; 緊湊的設計使得動力系統體積下降了 18%、重量下降14%，但系統運行效率上升了5.1%，達到了60.4%。另外，NEXO開發的 FCV專用平台，使得可以在底盤上安裝三個52升的碳纖維氫氣罐，而不需要像途勝FCV將氫氣罐分為一大一小，這讓後備箱的體積也得到了顯著增加。除此之外，現代為NEXO配備了燃料電池系統的監測與診斷系統，每月對燃料電池的健康狀態進行檢測並遠程發送報告。
如此，自NEXO推出以來，銷量也是領跑氫能源汽車市場，截止2021年1月，全球保有量達到12,953台。另外，今年1-7月，全球氫燃料電池汽車登記量突破1萬輛，現代汽車銷量位居第一，獨攬半壁江山。而從市場份額來看，現代汽車以51.2%的份額位居第一，其次是豐田（40.1%）、本田（1.6%）。可見現代在氫能汽車市場上的強勁表現。
在CEO投資者日上，現代汽車還發布了氫燃料電池系統專屬品牌“HTWO”。“HTWO”品牌凝聚了現代汽車在氫燃料電池技術領域深耕20餘年的豐富經驗。“HTWO”意指氫的分子式“H2”，同時也代表着氫燃料電池業務的兩大基本出發點——“氫能（Hydrogen）”和“人類（Humanity）”。全新氫燃料電池系統專屬品牌的推出，有望進一步促進現代汽車氫燃料電池業務的發展和氫能生態系統的構築。
而在商用車領域，現代汽車集團已開始量產全球首款量產氫燃料電池重卡XCIENT Fuel Cell的改進升級版車型，並正在開發基於氫燃料電池重卡XCIENT Fuel Cell打造的牽引車，計劃於2023年發佈。同時，現代汽車集團計劃基於新一代氫燃料電池技術，積極進軍擁有每年40萬輛中大型商用車銷量規模的歐洲市場。面對2030年全球商用車預計達到700萬輛的龐大市場需求，現代汽車集團計劃開發5~7米車長的氫燃料電池個性定製化車型（Purpose Built Vehicle，PBV）。為了實現這一目標，現代汽車集團將通過在商用車領域充分應用自動駕駛和機器人技術來不斷拓展在商用車領域的業務能力。
搭載氫燃料電池的e-Bogie（Fuel Cell e-Bogie）是一個真正多功能智能無人運輸平台，可適用於各種場景，其設計靈感源自鐵路行業的軌道轉向架（Bogie）。e-Bogie就像軌道轉向架一樣位於集裝箱下方，搭載氫燃料電池系統，可實現完全獨立的四輪轉向。氫動智能無人運輸車（Trailer Drone）裝配兩台搭載氫燃料電池的e-Bogie，可進行橫向移動實現前所未有的機動性。氫動智能無人運輸車（Trailer Drone）可在港口作業與狹窄的城市環境中自動駕駛。“集羣模式”進一步提高了效率，該模式下多輛氫動智能無人運輸車（Trailer Drone）可以像火車一樣同步行駛。
當然，在高性能車方面，現代集團的氫燃料電池技術也不會缺席。
現代汽車集團已經開發了氫能混動跑車概念車Vision FK。作為全球首款將氫燃料電池能量轉換器與一個高功率、後輪驅動的插電式PE動力系統組合在一起的氫燃料電池車，Vision FK最大輸出功率超過500kW，0~100km/h加速時間不到4秒，20分鐘可充滿氫氣，最大續航里程超過600km。
除了車型，在氫燃料電池的技術方面，現代集團同樣拿出了其最前沿的解決方案。目前正處於研發階段的第三代氫燃料電池系統將取代NEXO現有的氫燃料電池系統，擁有100kW和200kW兩種功率規格版本，計劃於2023年推向市場。相比當前的氫燃料電池系統，新一代100kW氫燃料電池系統尺寸減小30%，使其更容易適用於不同的車型和應用領域。200kW規格版本與NEXO的氫燃料電池系統尺寸相近，但輸出功率提升至2倍。2018年，NEXO搭載的第二代氫燃料電池系統實現了與內燃機車型相當的5,000小時和16萬公里質保。而第三代氫燃料電池針對乘用車領域的開發目標是質保達到50萬公里，同時價格相比第二代氫燃料電池系統降低了50%以上。這是實現2030年氫燃料電池車（FCEV）在價格競爭力上媲美純電動汽車（BEV）目標的關鍵因素。
另外，現代汽車集團還亮相了一種全新的能量模塊系統。該能量模塊系統可通過堆疊100kW單元模塊形成500kW級或1MW（兆瓦）級等系列化功率輸出系統，非常適合作為大型船舶或IT公司的應急電源系統。同時，發佈會中還展示了一種“全平型”氫燃料電池系統，其整體高度降低至25cm，可用於個性化定製車型PBV、MPV車型、客車和有軌電車等多種交通設備。
編者總結：
自1998年設立燃料電池開發部門以來，現代汽車已深耕氫燃料電池技術二十餘年，並且在不斷的技術發展中繼續前行。隨着它車企對於氫燃料技術的相繼推出或者剛剛起步，現代集團已將在這一領域成為領頭位置，並將繼續深耕氫能移動出行領域，擴大氫燃料電池系統生產體系，建設氫能社會基礎設施，並通過現代汽車集團氫之日“Hydrogen Wave”充滿雄心地向全球發佈“氫能願景2040”和最新尖端氫燃料電池科技，致力於實現2040年的氫能普及目標，並逐步提高氫燃料電池車等電動化車型的銷售份額，在2040年前助力建設一個全球性的氫能社會。
再看國內，雖然純電動車會成為國內新能源市場的主要發展方向，但是中國如此龐大的市場體量，對於燃料電池車來説也是可以發揮巨大的。並且，國內對於氫能源技術的產業鏈還不完善，制氫、儲運氫、加氫和燃料電池系統技術，均需要技術提高，因此這對於現代集團來説，絕對是一個可以拓展和發揮的舞台。