關鍵技術實現自研 淺談長城氫檸技術

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氫能是我們從初中課本中學到的一個詞。被一些電動車行業領袖認為是智商稅，這是不切實際的妄想。很多人也稱之為終極能源，碳中和的法寶。那么，氫能對于用戶的汽車和能源行業到底意味著什么呢？長城汽車發布的最新氫石灰技術為氫能應用描繪了怎樣的未來？

氫電池汽車比電動汽車好在哪里？

在氫燃料電池汽車中，氫氣不是通過燃燒釋放能量，而是通過電化學反應直接產生電能驅動汽車。要實現這一反應，氫氣和氧氣不能簡單混合，還需要燃料電池中的膜電極為反應創造條件。

因為使用過程中復雜的能量置換，馬斯克、王傳福等電動車行業的大佬認為氫燃料電池把簡單的問題復雜化，使得氫能源的終極效率沒有大家想象的那么高效。那么氫燃料電池相比電動汽車有什么優勢呢？

首先，作為一種能量密度是汽油三倍的能源，氫能與氫燃料電池汽車的匹配首先解決了電動車充電速度和里程焦慮的問題。

困擾電動汽車的另一個問題——冬季續航能力的下降在氫燃料電池汽車中也得到了緩解，因此不必過于擔心車輛在冬季和低溫下的續航性能。

此外，氫燃料電池產生的這部分熱能還可以用于汽車取暖，用戶在冬天也可以像開燃油車一樣，放心大膽地打開暖風。

在火車上獲得氫氣需要多少步？

2021年，我國開始了氫燃料電池汽車的研發，2021年10月出版的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》首次提出了氫能產業發展規劃。早在1966年，美國通用汽車就開始研發氫燃料電池汽車，日本本田在1992年開始。由于起步較晚，膜電極、雙極板、高壓儲氫瓶、升壓器、制氫儲氫等核心關鍵技術研發仍落后于日本、韓國、加拿大、美國，國內供應商體系不完善。

通過自主研發和自主制造，長城汽車逐步實現了“電堆及組件、燃料電池發電及組件”六大核心技術和產品的知識產權自主化。)，IV型儲氫瓶、高壓儲氫閥、氫氣安全和液氫技術”，并形成了整車規格級別的“氫動力系統”性價比解決方案。

國內比較成熟的儲氫瓶產品是帶金屬內膽的III型瓶，儲氣壓力為35MPa，通常用于空之間限制寬松的氫燃料電池商用車。在乘用車領域，國外車企主要使用70MPa的IV型瓶和塑料內膽。特別是對于錢多的乘用車來說，在儲存同等質量的氫氣時，較大的儲氣壓力可以顯著減少儲氫瓶的體積，大大降低車內空的布局難度，塑料內膽的使用也可以減輕儲氫系統的重量。

為了使70MPa高壓儲氫系統安全穩定地工作，配套的驗證手段和保護措施也必不可少。通過建立循環疲勞、壓力爆炸等試驗方法，可以測試儲氫系統的耐久性和耐壓性，從而驗證瓶體和閥體的安全性。

接下來，如果我們想將氫能轉化為電能來驅動汽車，我們需要一個高效的電池堆來為氫的電化學反應提供場所。目前，長城氫石灰科技具備大功率電堆的選材、結構設計、性能模擬、制造和生產工藝的全部能力，每年可生產100萬片膜電極和3000套150千瓦電堆，可滿足氫燃料電池汽車的安裝需求。

長城還實現了電堆的模塊化設計，通過模塊的疊加，可以滿足千瓦級到兆瓦級的功率范圍需求，使氫燃料電池可以應用于軌道交通、航運、航空空、氫發電、大功率備用電源等領域。，從而擴大了技術的應用范圍，促進氫燃料電池行業更快成熟，降低成本。

最后，氫燃料電池還需要一個可靠的電池堆管理系統來監控電池堆中電化學反應的進展，并通過控制氣體供應、濕度和溫度來確保氫燃料電池工作在合適的狀態。

在氫燃料電池汽車的普及中，氫氣生產、儲存、運輸和加注全產業鏈的打通也是使氫燃料電池汽車易于操作和使用的重要因素。

此外，長城汽車還對低溫液氫的液化、儲存和加注技術進行了公關。如果使用體積能量密度更高的液態氫進行儲氫和運輸，氫能的長期儲存和長距離運輸可以更加高效。

經過十年的建設和發展，收費網絡仍難以實現完美覆蓋。自然，建設成本更高、占地面積更大的氫加氣站，并不是一個能在短時間內取得初步成效的項目。氫燃料電池汽車的試運行和商業化將是推動整個氫能產業發展的最佳途徑。在整個氫能系統完成之前，長途使用、路線固定的商用車或大型客車將是氫燃料電池汽車的優勢領域，而更加靈活的充電樁將使電動汽車能夠勝任城市短途出行場景。

編輯評論:

對于氫燃料電池汽車的發展前景，期望和批評比十年前的電動汽車更大。能量密度、環境友好等先天優勢讓我們對氫能如此著迷，任重道遠的能源體系建設讓我們對其未來憂心忡忡。但是，我們不妨從發展的角度來看待氫能的未來，用發展的手段來解決氫能面臨的問題。相信隨著越來越多的車企加入氫能軌道，未來綠色出行的新前景將逐漸明朗。