20年耕耘,打造兩款量產燃料電池車型現代氫能汽車發展史回顧
現代的NEXO是燃料電池汽車領域的標杆產品之一。與豐田一樣,為打造這樣一款標杆產品,從1998年開始,現代汽車在燃料電池領域上持續耕耘了超過20年,期間眾多的工程車、概念車都見證了現代汽車在發展燃料電池汽車產品上付出的努力,而這麼多的過程產品中,僅僅有兩款汽車最終到達了量產階段,從中也看出燃料電池汽車產品開發的艱難。
表1現代汽車集團的燃料電池汽車產品
在現代的燃料電池汽車發展歷程中,國家層面對企業的扶持起到了相當的作用,但更多的是企業自身對發展自主技術的堅持。從一開始,現代汽車就力爭上游,其第一款燃料電池汽車搭載的燃系統功率達到了80KW。在經過數年發展,現代擺脱了在燃料電池技術上對外部的依賴,推出了自主的燃料電池產品,並在參數上達到了當時的先進水平。
以人為鏡,可以明得失。學習、回顧現代汽車在燃料電池汽車上的發展歷程,對我國燃料電池汽車產業發展有所裨益。
氫雲鏈按照時間推進的順序,與大家一起回顧現代汽車歷年開發的燃料電池汽車。
1998年,現代涉足燃料電池汽車
1999年,實驗車MercuryⅡ面世
現代汽車邁向整車開發的第一步是與聯合技術公司在“ProjectMercury”項目進行合作,對燃料電池動力系統進行了大量的研究工作,並最終基於JMTucson的平台開發出了一款實驗車MercuryⅡ。該平台具有80kW的燃料電池系統,337公里的行駛距離以及從低至-20°C的温度開始的能力。該實驗車搭載了80kW的燃料電池系統,能夠行駛337公里的行駛距離,最低啓動温度達到-20°C。
作為對比,豐田的第一台燃料電池汽車系統功率僅僅達到了10KW。一開始,現代就為自己定下了一個高起點。
2000年,SanteFeFCEV美國亮相
現代汽車與美國合作伙伴合作,以其新的聖達菲車型為基礎,推出了一款燃料電池多功能乘用車,這也是全球首批採用燃料電池驅動的運動型多功能車之一。
2000-2004年,搭載自主燃料電池產品的PolarisII面世
現代汽車在韓國的G7項目框架下啓動了Polaris項目。在這個項目中,現代汽車自主開發了完整的燃料電池,並搭載在一些實驗車輛上,如PolarisⅡ。該車依然在使用了JMTucson平台,搭載了80KW的燃料電池系統,續航里程為370公里。儘管在最主要的參數上沒有變化,但從這裏開始,現代汽車就開始擁有了自主的燃料電池技術。
與本田一樣,在使用外部技術度過了學習期後,現代汽車快速推出了自主燃料電池產品,沒有選擇繼續依賴外部技術。有意思的是,本田與現代涉足燃料電池汽車領域的時間接近,推出自主燃料電池產品的時間也十分接近。
2005年,現代燃料電池客車亮相
在開發PolarisⅡ的同時,現代汽車在2005年開始製造了其第一台燃料電池客車,其燃料電池系統公里達到了160KW,續航里程達到了380KM。現代汽車是2006年世界盃唯一汽車贊助商,該車被選為官方交通工具之一,顯示了現代汽車對於自身技術實力的信心。這也是現代汽車首次通過歐洲道路使用認證。
值得一提的是,中國的燃料電池汽車“超越3號”也在該年誕生。也就是説,實際上中國的燃料電池汽車起步時間並不太晚。可惜的是,中國此後既未像現代、豐田一樣在燃料電池領域持續耕耘,不斷推出新產品,也未像本田一樣在“斷更”十年後依然能夠緊跟世界先進水平。
2007年,TucsonFCEV面世
在TucsonFCEV中,現代汽車首次將自己的純電動技術與燃料電池技術成功統一。通過燃料電池與動力電池的“合作”,TucsonFCEV的系統組合輸出能力達到了100KW,續航里程為370KM。
2008年,I-bule概念車亮相
I-bul在北美第100屆芝加哥車展上首次亮相。全新的i-Blue平台採用了現代第三代燃料電池技術。i-Blue配備了100KW的燃料電池系統和70MPa的儲氫罐,每次加油可行駛370英里以上,最高時速可達100英里。
值得一提的是,i-Blue的燃料電池堆位於地板下,而不是像TucsonFCEV位於發動機艙內。
2009年,第二代燃料電池客車面世
該燃料電池汽車同樣使用了TucsonFCEV上的技術,系統功率達到了200KW,續航里程380KM。
2010年,現代推出了ix35FCEV的原型車
這款汽車未來將成為世界首款量產的燃料電池汽車。ix35FCEV原型車首次使用了70MPa的儲氫罐,續航里程由此達到了635KM,燃料電池系統功率則依舊是100KW。到此,現代汽車的燃料電池技術已經與目前的燃料電池車型十分接近了。
作為對比,豐田在推出“70MPa+100KW”組合的實驗車是在2008年,略早於現代汽車。
2011年,燃料電池轎車blue2展出
在2011年首爾車展上現代展示了其燃料電池轎車產品。這是一款中型FCEV,展示了現代汽車在轎車規劃上的藍圖。該車的燃料電池系統功率為90kW。
2012年,推出第2.5代燃料電池客車,續航達到500KM。
2013年,里程碑,IX35量產
2013年,ix35燃料電池版量產,現代汽車成為第一家推出量產燃料電池汽車車型的廠商,實現了對豐田的趕超。這“第一款”燃料電池量產車型搭載了100kW的燃料電池系統和700MPa儲氫罐,續航里程在NEDC工況下達到了594公里,遠超當時的純電動汽車。
表2現代汽車第2代與第3代燃料電池技術對比
2014年,Intrado概念車發佈
現代汽車在日內瓦車展上發佈了Intrado概念車。這款概念車使用了高強度鋼和碳纖維等先進材料,並採用了新的製造和連接技術,探討了改變汽車製造方式的可能。Intrado還展示了現代下一代氫燃料電池動力總成,其燃料電池系統在36kW鋰離子電池的配合下,可讓汽車行駛里程超過600公里。
2016年,展出H350氫燃料電池商務車
在漢諾威舉行的2016IAA商用車展上,現代展示了H350燃料電池概念車。該車搭載了100KW的燃料電池系統和70MPa儲氫罐,可攜帶7KG的氫氣,最高時速可達150KM/H。
2017年,FE概念車
2017年現代在在日內瓦車展上展示了FE燃料電池概念車。FE概念車被認為是現代的未來多功能車,在動力總成方面展示了許多創新的技術。FE燃料電池概念採用了新的動力傳動技術,包括在燃料電池系統比ix35輕20%情況下,功率密度卻提高了30%,最終使汽車行駛里程超過了800KM。
2017年,現代旗下Genesis品牌推出GV80概念車
2017年紐約車展上,GenesisGV80燃料電池概念多功能車首次亮相。
2018年,NEXO發佈
在2015年發佈了Mirai後,豐田在燃料電池汽車領域的風頭可謂一時無兩,成為行業的標杆。作為另一個持續開發燃料電池車型的車企,現代汽車終於在3年後推出了新一代燃料電池SUV——NEXO,再一次實現了對豐田的反超。
NEXO繼承了大量FE概念車的設計理念,應用了許多創新技術。與ix35燃料電池相比,NEXO的加速速度提高了25%,續航里程增加了40%。NEXO搭載的135kW動力總成和三個增強碳纖維/塑料燃料箱使其續航里程達到665公里——現代汽車憑此重新回到了第一的位置。
現代汽車與豐田汽車在燃料電池技術和產品上的你追我趕、相互反超,也成為燃料電池汽車發展歷史上有趣的一幕。
2019年9月,現代氫動力公司成立
這是現代汽車公司與H2Energy的合資企業。作為該合作伙伴關係的一部分,現代氫能汽車公司計劃引進1,600輛現代H2Xcient燃料電池電動卡車,標誌着該汽車製造商進入了歐洲清潔機動性商用車領域。現代H2XCIENT燃料電池卡車搭載了190kW氫燃料電池系統,該系統由兩個並聯的95kW燃料電池堆組成,其氫氣儲量達到了35千克,行駛里程超過400公里。