燃料電池客車產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與展望

郭朋彥，周鵬

（華北水利水電大學(xué) 機(jī)械學(xué)院，河南 鄭州 450045）

燃料電池客車產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與展望

郭朋彥，周鵬

（華北水利水電大學(xué) 機(jī)械學(xué)院，河南 鄭州 450045）

燃料電池汽車具有無污染、加氫時(shí)間短和續(xù)駛里程長(zhǎng)的特點(diǎn)，是目前新能源汽車的理想目標(biāo)。文章對(duì)燃料電池客車的基本原理、新能源國家政策、各大客車廠家的開發(fā)情況，進(jìn)行了分析對(duì)比，得出了燃料電池客車電電混合的技術(shù)路線，進(jìn)一步研究了燃料電池客車的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀，并指出了燃料電池客車的發(fā)展趨勢(shì)。

燃料電池客車；電電混合；產(chǎn)業(yè)化

Abstract:The fuel cell vehicle has the characteristics of no pollution, short hydrogenation time and long driving range, and it is the ideal target of the new energy vehicles. This paper analyzes and compares the basic principles of fuel cell buses, the new energy policies and the development of bus manufacturers. Then the technical route of electric and electric mixing for fuel cell buses is obtained, the industrialization status of fuel cell buses is further studied, and the development trend of fuel cell buses is also pointed out.

Kewwords: Fuel cell buses; Electrical mixing; Industrialization

CLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-257-02

引言

隨著環(huán)境問題和能源問題的日益突出，新能源汽車成為世界各大汽車廠商及科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)熱點(diǎn)[1]。與電動(dòng)汽車全球遍地開花的繁榮景象相比，氫燃料電池汽車還處于起步階段，但加氫時(shí)間短、零排放、續(xù)駛里程更長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)越來越被市場(chǎng)看重。尤其在電動(dòng)汽車補(bǔ)貼滑坡，而燃料電池汽車補(bǔ)貼不變的情況下[2]，更加刺激了國內(nèi)各大客車廠家加大對(duì)燃料電池客車的研發(fā)。

在中國，燃料電池客車目前尚有小批量采購訂單，但前期均屬于示范項(xiàng)目，沒有進(jìn)入正式商業(yè)化運(yùn)營。目前國內(nèi)各主流客車廠家，都在做燃料電池客車方面的開發(fā)，其中比較有名且做出一定成績(jī)的有宇通、福田歐輝、中通、金龍、青年。

1 燃料電池客車基本原理

圖1 燃料電池發(fā)電原理

燃料電池客車是一種利用燃料電池堆作為發(fā)電裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的新能源客車。其中電池堆是燃料電池車的核心，它由一塊一塊的單體電池構(gòu)成，每一塊單體電池又包括雙極板和膜電極。發(fā)電原理如圖1。

2 燃料電池客車產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀

目前國內(nèi)客車廠家普遍采用燃料電池系統(tǒng)+動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)（FC+B）電電混合的技術(shù)方案，其優(yōu)點(diǎn)是燃料電池功率小，成本低，在配套適量的動(dòng)力電池系統(tǒng)，可外接充電，技術(shù)相對(duì)比較成熟。

圖2 電電混合燃料電池客車

燃料電池汽車現(xiàn)處在行業(yè)發(fā)展初期，各大主機(jī)廠相繼完成燃料電池客車樣車的開發(fā)，其中有些樣車也已上國家公告，有些樣車也在示范運(yùn)行，但離商業(yè)化推廣還有一定距離。目前國家確定了氫燃料電池汽車示范運(yùn)營的5個(gè)城市，北京、上海、鄭州、佛山、鹽城，近階段處于政府逐步推動(dòng)的過程。根據(jù)最新一批的的國家公告顯示，目前已上公告的有：燃料電池城市客車6個(gè)、客車4個(gè)。

表1 燃料電池客車公告車型統(tǒng)計(jì)

2.1 宇通客車

宇通在燃料電池客車行業(yè)一直處于領(lǐng)先地位：2009年，完成第一代增程式燃料電池客車開發(fā)；2013年，推出第二代電電混合燃料電池城市客車[3]；2014年，通過燃料電池客車生產(chǎn)資質(zhì)審查；2015年，獲得商用車領(lǐng)域首個(gè)燃料電池客車公告發(fā)，完成加氫站建設(shè)；2016年，基于國外成熟燃料電池系統(tǒng)推出最新第三代燃料電池城市客車。

2.2 福田歐輝

福田歐輝在燃料電池客車行業(yè)實(shí)力雄厚：2009年，與清華大學(xué)、億華通承接863中燃料電池客車開發(fā)計(jì)劃；2013年，與億華通共同研發(fā)氫燃料電池物流車；2014年，生產(chǎn)出5輛第二代12米氫燃料電池電動(dòng)客車；2016年，獲得批量輛燃料電池客車訂單。

2.3 青年客車

青年客車是燃料電池客車中的后起之秀：2015年青年汽車通過增資南通百應(yīng) 60%的股權(quán)，由南通百應(yīng) 100%收購百應(yīng)能源國際有限公司(美國總公司)；2016年8月27日，青年集團(tuán)與連云港海通公交簽約1500臺(tái)氫燃料汽車；2016年11月26-28日，中國國際能源峰會(huì)暨展覽會(huì)上青年汽車帶來了多款氫燃料電池汽車參加。

2.4 其他客車廠家

中通客車已發(fā)布兩款樣車，但未上公告，正與上海重塑開發(fā)凌特車型的燃料電池客車。南京金龍客車與鹽城興邦能源公司合作鹽城示范運(yùn)營項(xiàng)目，3年交付600臺(tái)。現(xiàn)已有5臺(tái)車在鹽城路試已完成，后期30臺(tái)車在產(chǎn)。佛山飛馳現(xiàn)有5臺(tái)11米燃料電池客車在運(yùn)營，從開發(fā)到運(yùn)營為政府項(xiàng)目，每臺(tái)車成本約500萬。現(xiàn)與上海重塑科技開發(fā)6.9米客車，東風(fēng)御風(fēng)車身。

3 燃料電池客車產(chǎn)業(yè)展望

隨著電動(dòng)汽車補(bǔ)貼的滑坡，鋰電池充放電和續(xù)駛里程的問題得不到根本的解決，燃料電池客車必將迎來一輪研發(fā)熱潮。燃料電池汽車作為國家電動(dòng)汽車“三縱三橫”格局的一縱[4]，占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位。隨著氫燃料電池電動(dòng)客車推廣運(yùn)營的逐步推進(jìn)，其在配套設(shè)施等方面的建設(shè)將更趨于完善，成本也將持續(xù)降低，未來應(yīng)用范圍會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

4 結(jié)論

經(jīng)歷近十年的發(fā)展，我國的燃料電池客車已具備生產(chǎn)制造和示范運(yùn)行的能力，但離燃料電池客車產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化推廣運(yùn)行還任重道遠(yuǎn)。各大客車廠家也在加大對(duì)燃料電池客車的研發(fā)，隨著燃料電池電堆技術(shù)的突破，以及加氫站和示范運(yùn)行的進(jìn)一步推廣，燃料電池客車必將迎來一輪井噴式的發(fā)展。

[1] 李建秋,方川,徐梁飛.燃料電池汽車研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J].汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào),2014（5）:18.

[2] 四部委:關(guān)于 2016-2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知(財(cái)建[2015]134號(hào)).

[3] 祁娟.宇通:創(chuàng)造燃料電池客車的“中國第一”[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界,2015 (11)：97.

[4] 余夢(mèng)潔. 洞悉國際趨勢(shì)宇通深入開展燃料電池客車研發(fā)[N].商用汽車新聞,2013-10-21.

Status and Prospect of Industrialization of Fuel Cell Buses

Guo Pengyan, Zhou Peng
( North China University of Water Resources and Electric Power, Mechanics Institute, Henan Zhengzhou 450045 )

U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)18-257-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.090

郭朋彥，博士學(xué)位副教授，就職于華北水利水電大學(xué)。

周鵬，碩士學(xué)位，就讀于華北水利水電大學(xué)。