氫能作為能源安全和能源轉型的重要保障，目前已被廣泛納入世界各國能源戰略體系。據了解，當前全球已有20個國家和地區發布氫能發展戰略，我國“十四五”戰略規劃更是將氫能列入“前沿科技和產業變革領域”。

近年來，隨著氫燃料電池汽車的示范應用以及“雙碳”目標的達成，發展氫能產業成為了人類能源結構調整和產業結構轉型的必由之路。

如今，氫燃料電池汽車已經在市內公交、團體班車、物流運輸、園區擺渡、城市管理服務用車等區域性應用場景進行示范運營，而作為氫燃料電池發動機行業先行者和領軍企業，北京億華通科技股份有限公司(以下簡稱“億華通”)功不可沒。

據有關數據統計，截至2022年6月，全國氫燃料電池汽車銷量為10318 輛，其中搭載億華通氫燃料發動機車輛超過2300 輛，占比超過 22%。

定義氫能未來 引領產業發展

“目前，億華通已與國內30多家整車企業開展合作，共同發布了103款燃料電池汽車整車公告，產品覆蓋客車、貨車、乘用車等領域。億華通燃料電池已在5個示范城市群18個城市持續運營，累計工作里程超過1億公里。”在接受《中國汽車報》記者采訪時，北京億華通科技股份有限公司副總經理李飛強表示，核心技術是企業立足之本，億華通通過技術創新、產品迭代更新定義氫能行業，引領產業發展，為“雙碳”目標打好了基礎。

比如在北京冬奧會上，億華通作為北京冬奧會氫燃料電池汽車系統核心供應商，積極發揮自身優勢，為助力綠色、科技冬奧作出貢獻。據統計，京張兩地億華通發動機的燃料電池汽車共700余輛服務冬奧會，打造了一場前所未有的“綠色冬奧”。

據介紹，億華通燃料電池系統是新一代零污染終極環保發動機，是一種將氫氣與氧氣通過電化學反應產生電能的能量轉化裝置，其過程不涉及燃燒，無機械損耗，能量轉換率高，產物僅為電、水和熱，零污染，低噪音。

“與傳統車輛相比，燃料電池汽車的能量轉換效率是50-60%，燃油車是30-40%，在加注方面，加氫時間短、續航里程長，整車加注時間5-15分鐘，續航里程可達500km以上;并且氫燃料電池汽車在低溫存儲、低溫啟動毫無壓力，零下40℃無需保護低溫存儲，零下30℃正常低溫啟動。”李飛強表示。

特別是在能耗方面，根據實際運營上看，大巴車的氫耗是百公里6.5公斤，冷鏈物流車的氫耗是百公里3公斤，運營成本與傳統燃油車相當，在油價高漲的情況下，特殊時段氫燃料車輛的運營成本已經低于柴油車。按照目前北京市對氫燃料電池汽車推廣政策，每公斤氫氣成本不高于30元，燃料成本可以媲美柴油貨車，并且使用氫燃料電池汽車可享受購置和運營補貼，全生命周期內成本可節省30%以上。

李飛強認為，雖然氫燃料電池在發展中也存在一些問題，如燃料電池車輛運行樣本量小，與燃油車、純電動車相比存在購置成本高、加注不方便等問題，但隨著燃料電池技術的成熟以及氫能產業建設的完善，將來氫燃料電池汽車還有很大的發展空間。

中國氫能聯盟預計，到2050年，氫能在我國終端能源體系中占比超過10%，年產值達到12萬億元。

在李飛強看來，我國正處于氫燃料電池產業化初期，氫燃料電池汽車已經在市內公交、團體班車、物流運輸、園區擺渡、城市管理服務用車等區域性應用場景進行示范運營，依托氫燃料電池汽車的諸多優勢，未來將在長途旅游客運、省際重載運輸、環衛、冷鏈等領域等重點領域實現應用。

“作為國內氫能及燃料電池產業先行者，億華通是最早實現燃料電池系統自主研發、批量化生產的企業之一。我們正致力于改善人們的生活，利用氫能改善環境、清潔地球，打造一個碧水藍天的美好未來。”李飛強說。

G20+首發 開啟大功率氫燃料電池發動機新時代

正是憑借多年來致力于燃料電池系統的研發和制造，億華通在降低成本、提高可靠性、耐久性、可維護性等方面取得了眾多技術成果。

特別是在去年12月份，億華通向市場發布了首款額定功率達到240kW的車用燃料電池系統G20+，這標志著億華通開啟了大功率氫燃料電池發動機新時代，同時也實現了國產氫燃料電池技術歷史性突破。

據悉，億華通240kW氫燃料電池發動機是首款額定功率超過200kW的單系統車用燃料電池發動機，產品質量功率密度達820W/kg。產品采用交流阻抗、綜合熱管理等自主集成技術，實現氫燃料電池發動機氫、空、水、熱、電等內部系統高效協同控制，具有高功率、高響應、高集成、高經濟等特點。

“截至目前，億華通自主大功率燃料電池發動機G系列產品功率覆蓋30-240kW，可滿足城市團體、物流車、旅游大巴、牽引車、自卸車等多樣化動力需求，可實現不同道路應用場景全覆蓋。”李飛強表示。

實現道路應用場景全覆蓋 多個屬性方面實現突破

談及G20+燃料電池系統開發的初衷，北京億華通科技股份有限公司研發總監方川坦言，和鋰電相比，燃料電池的優勢領域就在長途重載，而長途重載的功率需求就在200kW以上。因此億華通早在三年前就開始規劃這樣一款能夠真正滿足長途重載需求的發動機。

“當時市場上大部分燃料電池發動機還在60kW，大家對燃料電池輸出功率什么時候能超過100kW都不確定，主要難點在于產業鏈零部件配套，尤其是電堆、空壓機和氫循環系統等。因此，這款產品我們從策劃到開發成功，花了三年時間，過程非常艱難，最終我們成功開發出來。”方川說。

值得一提的是，G20+能夠真正實現長途重載領域不同道路應用場景全覆蓋，可滿足49t重卡的搭載空間要求。而且在技術上，G20+的下線在多個屬性方面實現了突破。

首先是低溫環境適應性。G20+采用優化的關機吹掃方法，使堆內保持合適的水含量;低溫啟動時采用優化的陰極低計量比策略，通過缺氧增加陰極濃差過電勢，增加產熱。產品最終達到石墨板燃料電池發動機系統全球首次-40℃@126s的低溫冷啟動能力。

其次是經濟性。G20+采用高功率密度石墨板電堆，在相同Pack空間下，單電池片數由330片增至340片，提升電堆輸出功率;BOP輔件方面，采用氫引射再循環系統及帶空氣尾排能量回收的膨脹機技術;策略方面，采用電堆操作條件與膨脹機功耗解耦匹配最優技術。G20+的額定效率47.5%、常用工況點效率51%、峰值效率60%，在國內200kW以上單系統發動機中處于領先水平。

第三是動態特性。G20+提升了電堆及重要零部件的變載能力;同時G20+也優化了變載策略，放寬對硬件的變載要求。由0升至額定240kW的加載時間為3s，優于重卡燃油發動機的水平(4s);常溫開機時間為10s，在國內商用車用燃料電池發動機領域處于先進水平。

最后是智能化，億華通當前有云端的大數據處理的平臺氫見未來、智能化的手機APP終端，可以隨時隨地獲取燃料電池發動機系統的運行狀態、統計數據，實現運行異常態快速預警，采用OTA遠程程序升級技術，實現軟件控制算法的持續改進。冬奧保障期間，80%以上日常維護問題都是通過手機APP實現的，如車輛點檢，問題定位、故障排除、工單報送等。

“可以說，G20+代表了國內燃料電池產品最先進技術水平，該產品的問世，拓展了燃料電池技術的應用場景，實現道路應用場景全覆蓋。”方川補充說。

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