長城汽車：真正制約氫能應用的，不是成本問題

作者/ 曹錦

2016年，長城汽車組建了一支「神秘團隊」，帶隊人是前寶馬氫能事業負責人。到了2018年，通過入股德國加氫站運營商H2 MOBILITY，這支團隊的工作逐漸浮出水面，今年，長城汽車宣佈這支已達430餘人的國際研發團隊人數還將翻番，並且已經可以推出首款氫燃料電池整車產品——一款軸距長約3米、NEDC工況續航840km的7座C級SUV，隸屬沙龍智行品牌。同時，長城自主開發的商用車110KW和乘用車95KW大功率燃料電池發動機產品已完成公告認證和整車搭載公告申請，續駛里程可以達到1100公里。

不過，這支即將「翻番」的團隊所要做的工作絕不僅僅是整車研發，而是「制-儲-運-加-應用」的供應鏈生態。從長城的思路來看，只要越過了「乘用車」這個坎，氫能將擁有更為廣闊的利用空間。就如長城汽車董事長魏建軍所説的：氫能產業不光是氫能源汽車，長城背後的邏輯是能源革命。

圖示：國際級「制-儲-運-加-應用」一體化供應鏈生態。

只要能攻克乘用車

氫能應用場景將無限廣闊

目前，長城汽車已經實現“電堆及核心組件、燃料電池發動機及組件(控制器等)、Ⅳ型儲氫瓶、高壓儲氫閥門、氫安全、液氫工藝”六大核心技術和產品的知識產權完全自主化，這一切不光是為了造車，而是推動構建氫社會。

「燃料電池氫能這個行業很有意思，這個行業歸納為三個技術要點，一是電解制氫，二是燃料電池發動機，第三是儲氫瓶。只要把這三個要點研究透徹，可延伸東西就太多了。」長城未勢能源董事長張天羽表示，只要把乘用車技術攻克了，就可以將燃料電池發動機應用在商用車上，船舶上，甚至工廠和住宅設施上。「因為乘用車應用場景是最困難的。」他認為，如果攻克了乘用車的儲氫瓶問題，就可將此技術拓展到交通領域的固定式的氫氣存儲項目上；至於電解槽，也可以用於住宅等小型應用場景，同時亦可做集中式大型注氫方式。

圖示：長城未勢能源董事長張天羽。

在張天羽看來，長城未勢使用的IV型儲氫瓶技術的問題在於目前缺少應用法規標準，如果國內推出的相關標準的速度較慢，長城未勢可以將IV型瓶先推廣到國外，所以不存在應用方面的問題。至於成本問題，張天羽認為FCEV的成本偏高並非因為材料成本稀缺，而是生產量級太小。「目前全球的FCEV只有幾萬輛的量級，所以成本居高不下。我們做過相應測算，如果零部件能達到50萬台量級，燃料電池的成本和傳統內燃機其實是相差不大的。這有技術的進步的原因，也有量級提升的原因。」他表示，真正制約氫能源利用的是產業鏈的冗長，所以國家已經提出了明確方向，要在三年內通過商用車帶動基礎設施，再通過基礎設施帶動整個產業發展。

目前，長城汽車已加入京津冀、長三角、河南、河北四大示範試點城市羣，示範車輛規劃超過千台，涉及乘用車、重卡、物流、公交，船舶、軌道交通等多種應用場景，繪製更為廣泛的市場藍圖。

從零到一

自研IV型儲氫瓶及高壓閥門

圖示：國際領先的車規級“氫動力系統”全場景解決方案——氫檸技術。

目前，長城汽車能夠將高功率燃料電池發動機集成在乘用車上，並且支持全工況應用，這表示研發團隊經受了從控制策略到零部件執行的一系列挑戰。「我們在技術開發上用了四年時間，首先在燃料電池的功率密度上，為了實現發動機發電功率和密度，我們在國內實現從零到一的突破，涉及到多個核心零部件，在國際上也處於領先狀態。例如引射器，目前國內沒有第二家企業在做，而且乘用車的應用條件也很苛刻，這意味着我們必須達到國際領先水準。」張天羽介紹道。

另外，由長城方面研發的空壓機，在無油狀態下，每分鐘可以達到12萬5千轉速。「這種空壓機我們在國外買過，一個單價20萬，甚至我們也尋求國外一些技術的合作開發，後來發現我們自己開發的比合作方的還要好。」

至於燃料電池堆，長城正在同步推進雙軌研發，也就是既有金屬板也有石墨板。金屬板更傾向於乘用車以及複雜路況，而石墨板更多針對商用車，擁有長壽命。「無論性能、壽命，還是發動功率，長城目前都是國際領先水平。」長城汽車副總裁穆峯表示。

圖示：長城汽車副總裁穆峯。

至於儲氫環節，高壓閥門一向是被國外壟斷的技術部件。這一小小的部件，目前單件市場價格在1.5萬到2萬元之間。長城是國內第一家開發出高壓閥門並已在整車上應用的企業，該部件經歷了嚴苛的安全測試，極大降低了成本。而且，能在整車應用IV型儲氫瓶企業，在國際上也是屈指可數。

依託國家能源戰略導向

聯合上下游推動基礎設施

由於加氫站等基礎設施成本高昂，聯合上下游企業來推動其建設已成為氫能產業的共識。對此，長城方面表示，正在積極「攢局」，帶動越來越多的企業投入氫能源產業鏈。「過去三年內，全球在氫能基礎設施的投資總額是2600多億美元，在接下來真正的實施過程中會有越來越多的基礎設施，而長城汽車也是國內首個加入國際氫能委員會的中國企業。」張天羽介紹道。

在約十年前，國內動力電池的發展初期，其產業鏈主要由民營企業在推動，但是在燃料電池發展初期，國家層面起到了重要作用。例如中石化規劃在未來3到4年內建設1000多家加氫站，國家能源戰略也在基礎設施方面準備大量投入。因此，未來的3到4年將會是氫能發展的初步示範期。

在長城的藍圖中，人們生活的所有環節可能都會用到氫。屆時可以利用太陽能發電制氫後儲存起來，轉換成空調等家用電器的日常供電。另外，氫也可以作為一個方便的儲能介質，利用管道或者氫罐物流進行運送。除了家用儲能、工業儲能和交通儲能外，還可以在特定活動場景使用。「例如，我們在阿拉善做了一個越野活動，在那種場景用電很困難，但是可以用一個車拉幾個氫罐，完全不再依賴於基礎設施，自主發電。」穆峯説道。

圖示：國內唯一氫能全產業鏈核心技術佈局。

巧合的是，長城的發佈會剛剛結束，豐田便發佈了消息：「為推動中國氫能社會發展，億華通和豐田就成立商用車燃料電池系統公司達成共識。」就像張天羽所説的，雖然有部分車企放棄了氫燃料電池乘用車，但豐田還在矢志不渝地堅持FCEV的開發，就像它當年堅持混合動力技術一樣。

如今，中國其實已是世界第一的氫能大國，但大多還是用於工業製造過程。而在去年9月份財政部發布《燃料電池汽車示範城市申報通知》後，國內有20幾個城市羣申報了燃料電池產業的示範項目。長城參與了其中9個示範羣申報，聚焦點在於京津冀、長三角和河南、河北這四個城市羣，最終可能會被批准5個，包括雄安新區建設的砂石物料運輸（該線路一年要運2000多萬噸的砂石物料）。如若全社會能夠持續合力推動，曾經的壁壘都變得更易突破，而長城利用上下游資源推動的「綠電」邏輯，就是一種碳中和實現道路中急需的技術革新。

附：

長城汽車對於實現「永續氫能社會」的規劃步驟：

第一階段，2021-2025年，開啓氫時代，聚焦氫示範；

在示範試點城市羣中，加強商業模式創新，通過示範城市獎勵、技術研發支持等措施，帶動優質氫能企業、燃料電池企業、整車企業等產業主體強化技術研發，不斷提升技術水平及產品質量。引導質子交換膜、膜電極、燃料電池堆及制氫、儲氫、加氫裝備等骨幹企業，合作研發，培育健全產業鏈。加大自主研發與資本投入，開展突破燃料電池零部件關鍵技術、降低關鍵材料成本、促進燃料電池及其關鍵零部件的產業化。第二階段，2025-2035年，發展氫經濟，開放氫生態；

利用太陽能和生物質等生產氫能，強調利用可再生資源對減少温室氣體和污染的作用。在交通領域方面，促進全球公共服務領域車輛加大氫燃料電池汽車推廣，進一步研究和推廣船用、航空、移動機械燃料電池系統。第三階段，2035-2050年，建成氫社會，貢獻碳中和。

氫能來源更加廣泛和經濟，氫能供應管道體系在交通、建築、園區等重點應用場景中更加成熟。氫燃燒和發電系統開始推廣應用。統籌能源基礎設施加速摻氫減碳脱碳，氫能基礎設施建設納入國家基礎設施建設和城市建設的整體規劃中。氫儲能可以按照不同地區季節性調整電力的峯谷，減少所需可再生能源的程度。形成以燃料電池和智能網絡分配為特徵的分佈式供能模式，氫能經濟基本取代傳統的化石能源經濟。長城汽車氫能生態將為中國貢獻碳中和賦能。