1.2.2 燃料电池客车国内发展现状
1. 宇通客车
作为客车行业引领者,宇通自2009年开始研发第一代燃料电池客车,率先取得国内首个燃料电池商用车资质认证和产品公告。经过10余年发展,宇通在燃料电池客车领域的探索已硕果累累:截至2020年7月,累计推广燃料电池汽车超过7200辆,建成加氢站约80座。宇通氢燃料客车具备低氢耗、高安全、低温环境适应性强等优势;加氢时间8~10min,续驶里程超过500km,可实现-30℃低温起动,100km氢耗4.3kg。目前宇通客车已推出第三代燃料电池客车,型号为ZK6126FCEVG5,如图1.17所示。
该型号燃料电池低入口城市客车的整车主要配置见表1.17。作为宇通最新第三代公交车产品,它融合宇通睿控技术,氢燃料加注时间仅需10min,测试工况下续驶里程较第二代产品有明显提升,超过600km,尤其是成本下降了50%。该型号燃料电池客车还采用一级踏步、低入口“宇光”新造型。该车还搭载了ECAS空气悬架、无障碍通道、全气囊驾驶员按摩座椅、驾驶区隔离设施、带卫星定位功能的行驶记录仪、液晶显示仪表、360°全景环视系统、视觉预警系统等人性化、智能化配置,带来更出色的驾乘体验,并确保车辆的安全性与可靠性。
图1.17 ZK6126FCEVG5型燃料电池低入口城市客车
表1.17 整车主要配置
2. 中通客车
2014年,中通开始研发氢燃料电池客车,并组建了专业的燃料电池产品研发团队。2016年底成功推出国内首台9m氢燃料客车,2018年,中通第二代氢燃料客车产品——10.5m氢燃料客车面世,整车操控性、舒适性、安全性等全面提升。中通客车在燃料电池系统设计、燃料电池热管理控制、氢系统设计、燃料电池系统标定与测试、整车控制、整车匹配与仿真等方面,进行了深入的研发与测试,至今已涵盖客运、公交、高端商务、物流等在内的全系列氢燃料电池客车产品。北京2022年冬奥会,40辆中通氢燃料客车被选定为媒体专用车,此次参与冬奥会后勤保障的40辆12m中通新N系氢燃料电池客车是中通开发的第四代燃料电池客车,如图1.18所示。
该型号燃料电池低入口城市客车的整车主要配置见表1.18。中通新N系氢燃料电池客车在续驶里程和可靠性方面都有了大幅提升,搭载60kW燃料电池系统、锰酸锂动力电池、自主研发的电池控制系统以及整车控制系统,加一次氢气能够行驶500km以上,产品更安全、更节能。同时,车辆配备有空气净化及消毒装置、温度监测仪等,起到疫情防护作用。安全方面则配备了整车喷淋灭火系统、烟雾检测报警装置等,车辆安全性能进一步加强。因这批车辆行驶路线主要是奥运村到崇礼南,针对路线的高寒环境,中通客车还对车身的低温适应性和车厢内的保温性能进行了重点开发,可实现-35℃车辆正常起动、运行,车内温度可保持在15℃。
图1.18 中通新N系氢燃料电池客车
表1.18 整车主要配置
3. 上汽大通
上汽大通2001年开始氢燃料电池相关技术的研发,启动了凤凰一号燃料电池汽车项目;2010年与清华大学、同济大学共同合作研发的174辆燃料电池汽车在世博会运行;2017年,上汽大通MAXUS FCV80作为中国首款商业化运营燃料电池宽体轻客,在上海、抚顺、佛山、大连、无锡、长治和青岛等城市开展示范运营,如图1.19所示。在全年有2个月平均最低气温低于-20℃,极端最低气温甚至达到-30℃的抚顺,FCV80燃料电池轻客经受住了极寒天气的考验,总体运行状况良好。
图1.19 上汽大通MAXUS FCV80燃料电池轻客
该型号燃料电池宽体轻客的整车主要配置见表1.19。作为以上汽新一代氢燃料电池系统为动力源而开发的可插电式双动力源燃料电池汽车,FCV80搭载国内领先的新一代电堆系统、一体化高功率密度燃料电池动力总成、达到国际水平的35MPa供氢系统及高效的制动能量回收系统。同时,燃料电池堆快速低温冷起动温度为-10℃,不需要外部加热系统,适用于中国大部分地区。上汽MAXUS FCV80可以在3min内给车辆注满氢燃料,氢耗17g/km,比传统燃油车更节能,用车成本仅相当于燃油车的1/3。
表1.19 整车主要配置
4. 厦门金旅
作为全国第一家实现新能源客车商业化运营的客车制造商,在技术研发和运营实践上,金旅一直以来都是国内新能源客车的先行者。在燃料电池汽车领域,金旅起步早、储备足。早在2010年,金旅客车就成立了专门的技术研发团队,并在2016年推出了第一代氢燃料电池客车。在技术层面上,金旅氢燃料电池系列客车采用国际顶尖氢燃料电堆技术,具有低氢耗、长寿命、高效率、高可靠性等优点,并且在实际运营中具有长里程(续驶里程超过500km)、快充注(一次加氢10~15min)、零污染、零排放等诸多优势。截至目前,金旅已开发了8~12m全系列氢燃料电池客车产品,进一步丰富了产品矩阵。图1.20为金旅川流系列8.5m氢燃料电池公交车,是金旅响应国家新能源政策、结合自身技术优势,全新开发的一款新能源城市客车,作为金旅氢燃料电池公交车家族里的主打车型,已经在多地实际上线运行,运营情况良好。在北京“见证品牌力量——2021年度中国商用车品牌营销盛典”中,金旅客车XML6855JFCEV川流系列氢燃料电池城市客车获“氢燃料电池客车之王”奖项。
图1.20 金旅XML6855JFCEVJ0CA氢燃料电池城市客车
该型号氢燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.20。在客车内部,氢燃料电池客车在设计方面采用与金旅常规纯电动客车不同的三排座椅布局,车辆中控台上配备有胎压监测器、氢燃料防泄漏应急提示器、氢气监测器等,保障行车安全。
表1.20 整车主要配置
5. 苏州金龙
早在2005年,苏州金龙海格客车便联合上海交通大学、苏州创元集团、神力科技等高校和高科技企业共同研发氢燃料电池客车。2006年3月,海格第一代氢燃料电池公交车在上海世界客车博览会上展出并获得广泛赞誉。在第一代的基础上,2008年,海格客车联合清华大学共同承担国家863项目,引领性地首次采用锂电池+100kW燃料电池的“电电混合”方案,研制出第二代氢燃料电池低地板城市客车。2018年,海格又推出了自主研发的第四代氢燃料电池客车,并实现商业化运营。目前海格联合丰田汽车、上海重塑科技推出了第五代10.5m氢燃料电池公交产品,如图1.21所示。
图1.21 海格KLQ6106GAFCEV1型氢燃料电池城市客车
该型号氢燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.21。该车采用第六代蔚蓝造型,功率响应速度更快,同时采用先进的均衡技术,兼顾燃料电池和锂电池的寿命,燃料电池系统使用寿命可达15000h;采用丰田公司的电堆,能量密度达到3.1kW/L,最高效率达到65%。海格KLQ6106GAFCEV1型燃料电池城市客车100km耗氢量在7.2kg左右,续驶里程达500km,可实现-30℃低温起动、-40℃低温存放和停机自动保护功能。
表1.21 整车主要配置
6. 北汽福田
福田汽车成立于1996年,2006年福田汽车与清华大学、亿华通组建了联合的研发团队,是全球最早投入氢燃料电池客车研发及生产的企业之一,目前已掌握整车控制集成技术、智能安全技术、节能技术等全链条核心技术。2008年福田欧辉成功研发第一代氢燃料电池客车,从2008年北京奥运会开始就进行了示范性运营。2018年生产出第四代氢燃料电池客车,2016—2019年,福田汽车在氢燃料客车领域累计获得189台订单。2022北京冬奥会期间,140台福田欧辉BJ6122FCEVCH氢燃料大客车投入使用,如图1.22所示。
图1.22 福田欧辉BJ6122FCEVCH氢燃料电池城市客车
该型号燃料电池城市客车的整车主要配置见表1.22。福田欧辉BJ6122采用国内首创的亿华通-丰田150kW大功率燃料电池发动机,且搭载了70MPa氢系统。150kW燃料电池是将两台80kW燃料电池通过串联实现的,70MPa系统将原来3.5kg的氢气装载量提升到了5kg,续驶里程达600km以上,大幅拓展了氢燃料电池客车的应用范围;加氢速度达到了336m/s的亚音速,氢气加注时间仅为10~15min。其氢系统、气瓶、瓶阀选型以及数模设计、整车管路设计等整车控制集成技术,均达到行业领先水平。
表1.22 整车主要配置