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“东风氢舟”驶向绿色未来

2023.07.06

7月1日,东风柳汽乘龙H7氢能源牵引车批量交付客户。此前,在6月9日和10日,启辰氢燃料电池乘用车首批工程样车启动仪式、东风股份&东风商用车&国氢科技氢燃料电池系列车型200辆交付仪式分别举行,其中后者是武汉市乃至湖北省氢能领域最大规模的集中交付。

氢能被视为重要的清洁能源,汽车是氢能应用最好的载体之一。将氢能作为东风新能源跃迁的重要组成部分,今年以来,公司发布“东风氢舟”科技品牌,加速突破“卡脖子”技术,加快推进氢燃料电池汽车的研发及市场应用,东风氢能产品实现样车亮相、集中交付、大规模投放、批量订单签订等新进展。在持续探索与进步中,“东风氢舟”加速驶向绿色未来。

氢能技术走在行业前列

东风公司是中国最早开展氢能技术研究的汽车企业之一,有着深厚的技术积淀。早在1996年至2000年,东风公司就联合中科院大连化学物理研究所,开发出国内首台30kW燃料电池示范车EQ640。

“决胜氢能是东风把握未来行业发展格局的重要一步,这要求我们在全功率整车架构、动力匹配、能量管理、氢安全等方面积累大量原创技术,在研发领域突破技术难关,抓住行业变化方向,抢占市场先机。”公司技术中心前瞻研究中心氢能研发总监李洪涛说。

经过20多年积累,东风建立了具有国际先进水平的燃料电池电化学试验阵地,拥有200余套先进核心设备,形成从基础材料、关键部件、电堆系统到整车的测试、验证、评价能力,打造开放创新的原创技术策源地。

2018年,东风氢燃料电池技术发展迎来里程碑式的跨越——牵头国内氢能研发头部科研院所、企业,承担国家重点研发专项《全功率燃料电池乘用车动力系统平台及整车开发》,该项目于2021年顺利验收。国内首款全功率燃料电池车东风氢舟H2·e随之亮相,该车性能达到国内领先、国际先进水平,填补了国内全功率燃料电池车的空白。

今年4月,在2023东风汽车品牌春季发布会暨第七届科技创新周上,公司正式发布氢能品牌“东风氢舟”。承载着东风绿色发展、科技转型的使命,“东风氢舟”为低碳出行提供了全栈式氢能解决方案。以应用场景驱动,“东风氢舟”布局了70kW、150kW和350kW三大氢动力平台产品,可满足乘商全系列车型要求,为用户带来超环保、超高效、超安全、超耐久的价值体验。

“东风氢舟”包含“东风氢元”燃料电池系统和“东风氢芯”燃料电池电堆两个子品牌。其中,“东风氢元”自主燃料电池系统由供氢、供气、水热管理等系统构成,采用高集成开发模式,发明了氢循环、电堆与高压器件驳接、余热利用、高动态响应等技术,实现氢气利用率高达98%,气、水、热、电协同控制系统效率达63%,达到行业领先水平。上半年,“东风氢元”H2・One 130燃料电池系统已完成公告,意味着东风已经彻底掌握百千瓦级功率燃料电池动力系统相关核心技术,将其应用于中大型客车、中重型载货车、自卸车、牵引车等车型,实现氢能应用场景中的多领域突破。

作为“东风氢舟”的核心,“东风氢芯”燃料电池电堆由膜电极、双极板、催化剂等电堆核心部件构成,目前已实现关键技术完全自主可控。通过突破七合一膜电极,等静压、低流阻、高耐腐金属双极板和智能诊断等技术,掌握了高性能、长寿命的电堆开发技术。同时,“东风氢芯”燃料电池电堆还历经全场景极限工况与耐久验证,通过零下40度快速冷启动30秒、工作温度100度、7g加速度冲击等考验。

也在今年4月,东风马赫动力氢气发动机最新成果发布。该款发动机不仅实现了氢专用高效可变截面涡轮增压、缸内直喷、高爆压控制优化、主动式曲轴箱通风系统等关键技术突破,还创造了国内发布的氢气发动机热效率最高水平,这标志着中国氢气发动机自主研发取得了重大技术突破。

乘商并举,两翼齐飞。在商用车领域,为推动氢燃料电池技术研发,东风与清华大学、华中科技大学等高校深化校企合作,还与中科院生态环境研究中心联合打造“发动机先进后处理系统联合实验室”,推动先进后处理技术国产化、规模化、商业化应用。 目前,东风商用车基于龙擎13升发动机平台正向开发、联合华中科技大学研发的“龙擎·自主控制系统氢发动机”已成功点火。该发动机是国内领先的缸内直喷氢气车用重型发动机。

“历经多年耕耘,东风公司氢动力技术走在了行业前列,开创了5大优势。”公司技术中心副主任史建鹏在2023世界氢能技术大会上介绍,“我们成功开发国内首款全功率燃料电池乘用车;率先完成国内首次70MPa带载碰撞试验;荣获2022年度中国汽车工程学会科技进步奖一等奖;获得中国品牌首个全功率燃料电池乘用车牌照;截至2022年底,东风在氢能领域累计发明专利位列国内主机厂第一。”

构建氢能产业生态圈

国家发展改革委、国家能源局发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》明确,氢能是我国未来国家能源体系的重要组成部分,氢能是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。

作为央企国家队,以行业领先的氢能技术为支撑,东风承担起中国氢能产业链“链长”重任,着力构建氢能产业生态圈。

6月10日举行的东风股份&东风商用车&国氢科技氢燃料电池系列车型200辆交付仪式上,200辆搭载“氢腾”品牌燃料电池的东风车正式交付,在武汉投入使用。中国科学院院士张清杰说,东风公司与国家电投(国氢科技是国家电投旗下子公司)两家央企强强联合,协同推进氢燃料电池车辆的研发和应用,有力支撑了武汉氢能产业高质量发展,体现了“国家队”的实力和担当。

在政府大力支持下,东风公司、国氢科技、中石油、中石化及合作伙伴共同构建氢能产业生态,打通了氢燃料电池、整车、加氢站、氢气供给及车辆运营的产业链条,拉开了氢能零碳交通在武汉规模化应用的序幕。

推动商用车行业绿色、环保、高质量发展,共同打造氢能商用车价值链生态,东风商用车还与未势能源、保定智通等多家企业牵手合作,共同推进保定市氢能商用车及相关燃料电池系统配套方案的技术落地和市场拓展。

风起大湾区,氢舟好扬帆。2月10日,全功率燃料电池乘用车“东风氢舟”示范运营启动仪式在佛山市仙湖氢谷举行。东风公司与佛山仙湖实验室签订合作协议,并携手广东时利和汽车实业集团有限公司、佛山市南海区政府,共同开启东风氢舟大湾区示范运营及商业化新篇章,构建政企高校紧密合作、产学研一体化的氢能生态,共创氢能汽车产业发展新标杆。

此次示范运营启动仪式与合作协议的签订,覆盖基础理论研究以及关键零部件、整车的氢能全产业链,将进一步提升东风氢燃料电池全技术链能力,巩固东风在全功率燃料电池乘用车领域的技术优势,助推东风氢能产业化商业化步伐提速。

6月9日,东风启辰氢燃料电池乘用车工程样车首次亮相。公司技术中心、东风有限、联友出行、花都城投将合作开展东风—花都燃料电池乘用车示范运营项目,推动车辆开发、制造、加氢、用氢、售后保障及示范运营等多个方面快速落地,实现东风氢能研发成果进一步推广应用。

推进企业发展转型升级,推动行业的探索和进步,“十四五”期间,东风公司还将持续加大在氢燃料电池核心技术攻关与产业化方面的投入力度,持续构建自主掌控的氢能产业链,实现氢燃料电池产业高质量发展。“东风氢舟”,正加速驶向绿色未来。