在今年的全國科技周北京主場活動中，一輛被“解剖”的小汽車吸引了不少觀眾的關(guān)注。這是一輛新能源車，但又與現(xiàn)今大街上跑的純電動車迥然不同。這輛車“燒”的是氫氣，產(chǎn)生電能驅(qū)動車輛行駛，排放的唯一產(chǎn)物是可飲用的純水，“綠色”理念可謂名副其實。研發(fā)這輛車的團隊來自國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心（簡稱“國創(chuàng)中心”）。

有業(yè)內(nèi)人士最近來到位于北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的國創(chuàng)中心，探訪研發(fā)氫能小汽車背后的故事。

國創(chuàng)中心燃料電池汽車項目負責(zé)人梁晨表示，全國科技周北京主場活動現(xiàn)場展示的，其實是一個“解剖”后的小汽車動力系統(tǒng)平臺，目的是展示氫能動力系統(tǒng)。實車已經(jīng)制造出來，并且已經(jīng)過測試場的道路測試?？梢哉f，這是北京企業(yè)自主研發(fā)的第一輛氫能小汽車。

他還透露，這次研發(fā)同時試驗了金屬板、碳板兩種不同的電堆技術(shù)路線，尤其是碳板電堆及動力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化?！敖?jīng)過測試，輸出功率可以達到31至32千瓦，基本可以滿足上路高速行駛。”

梁晨介紹道，該車續(xù)航里程達450公里，最高時速可達150公里。車輛行駛中動力系統(tǒng)的噪音比純電動車會略大一點，但肯定比燃油車的發(fā)動機聲音要輕?！巴ㄟ^對車輛內(nèi)飾進行降噪，還可以獲得更加不錯的駕車、乘車體驗?！?/p>

無論是氫能車還是純電動車，優(yōu)點都是不產(chǎn)生尾氣排放，對環(huán)境友好。普通純電動小汽車的技術(shù)路線相對成熟，價格也在不斷下探，但缺點也顯而易見，續(xù)航里程依然是瓶頸，絕大部分車續(xù)航里程300公里左右，這意味著大部分時間只能作為市內(nèi)通勤，郊區(qū)出行、城際通行就會出現(xiàn)“充電焦慮”。梁晨說，“之所以有‘充電焦慮’，是因為純電動車的另一個缺點——充電時間太長，快充1個小時，慢充更是得5小時以上?！边@尤其不適合出租汽車、長途自駕游等。

相比之下，氫能車的優(yōu)勢迅速體現(xiàn)，“加氫如同加油，幾分鐘時間就能完成，‘吃飽飯’即可重新上路，完勝純電動車?！绷撼拷榻B道，從2015年起，氫能燃料電池小汽車的研發(fā)正式啟動。

加一次氫只需幾分鐘續(xù)航里程可達450公里

氫能燃料電池本身并不是新鮮事物。早在上世紀60年代的阿波羅探月飛船就已經(jīng)使用。之后，在上世紀80年代逐步應(yīng)用到汽車領(lǐng)域。但是，那時候，燃料電池可靠性還比較差，加上燃油汽車還處于高速發(fā)展階段，因而一直未能大規(guī)模得到應(yīng)用。

進入新世紀，尤其是近十年，面對國際油價波動和大氣污染治理的大背景，具有清潔、低排放優(yōu)勢的新能源車迎來高速發(fā)展。隨著純電動車大規(guī)模進入市場，氫能燃料電池汽車的研發(fā)也全面加速。2014年，日本豐田公司率先將一款氫能燃料電池汽車推向市場。梁晨對記者說，我國在2000年前后開始研究氫能燃料電池汽車。2008年北京奧運會和2010年上海世博會上，氫能燃料電池汽車都得到了小范圍使用，只不過僅用于公交客車，家用小汽車的研發(fā)一度滯后，現(xiàn)在正在奮起直追。

氫能小汽車，看似美好，但要真正研發(fā)出一輛能走進千家萬戶的成品，并非易事。梁晨說，一方面，國內(nèi)車企此前的研發(fā)僅限于大型客車，對小汽車經(jīng)驗不足；另一方面，國外知名車企也處于攻堅階段，核心技術(shù)不可能外漏，因此只能自力更生。

“很多人以為氫能燃料電池汽車就是把氫氣點燃，產(chǎn)生熱量推動車輛前進，就跟天然氣車那樣，其實不然?！绷撼空f，氫能燃料電池車是把氫氣導(dǎo)入“電堆”，通過復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能驅(qū)動車輛前進。研發(fā)初期，梁晨和同事試做了一輛“增程式”氫能小汽車，里面安裝了一臺功率為10千瓦的氫燃料“電堆”，看看氫與車是否能相互適應(yīng)，測試結(jié)果令人滿意。

2016年底，氫能小汽車進入成品開發(fā)階段，梁晨和同事們要努力把新研發(fā)的氫燃料“電堆”功率提高到30至40千瓦，一旦成功就意味著搭載了該“電堆”的氫能小汽車可以穩(wěn)定跑到100公里的時速，在高速公路上連續(xù)行駛將不成問題。由此，氫能可以放心地作為小汽車的主要動力來源——這是氫能車應(yīng)用的一項重要指標。

研發(fā)過程中遇到了很多困難。最難的當(dāng)屬給車輛適配尺寸合適的“電堆”，并在艙內(nèi)容納空壓機、氫氣循環(huán)泵等一系列附屬配件，再通過完善設(shè)計將這些設(shè)備裝進車內(nèi)。說起來容易，做起來難。以氫氣循環(huán)泵為例，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家很少，梁晨和同事們花費了很大力氣才找到合適的款型。

氫能車上路行駛，必須做到絕對安全，這涉及到氫燃料罐的選型。梁晨表示，“氫是易燃易爆氣體，而我們的整車運行時是帶電的，因此氫電安全至關(guān)重要。”最終，這款氫能車選擇了耐壓能力高達70兆帕的氫罐和配套系統(tǒng)。

據(jù)悉，國創(chuàng)中心技術(shù)團隊聚焦研發(fā)家用氫能燃料電池汽車。目前，自主研發(fā)的氫能汽車續(xù)航里程可達450公里，最高時速150公里。更為重要的是，補充一次氫能燃料只需3至5分鐘，基本與燃油車不相上下，完勝充電過程動輒幾個小時的純電動汽車。在大氣污染治理的背景下，新能源車正在得以迅速發(fā)展。同時，面對消費者對純電動車“充電慢、續(xù)航短”的抱怨，氫能汽車或許即將迎來春天。

北汽清華參與研制氫能小汽車京味兒十足

梁晨透露，自主研發(fā)的氫能燃料電池小汽車是國創(chuàng)中心和北汽集團、清華大學(xué)、北京億華通公司等單位共同努力的產(chǎn)物。這些單位都在北京，因此，這輛氫能小汽車“京味兒”十足。

在梁晨看來，氫能小汽車未來市場前景廣闊，因為完美中和了純電動車和燃油車的優(yōu)點。其實，加氫裝置最好就放在加油站。氫燃料和汽油的易燃易爆危化特性接近，加油站的防護措施可以很好地保護氫能加注。

很多人擔(dān)心氫能車的安全性，對此，梁晨表示，氫能小汽車安全性完全不亞于普通燃油車，甚至更高。首先，氫罐的堅固程度要遠遠超過燃油箱，“商用氫能車使用的35兆帕罐體經(jīng)受過槍擊實驗，我們用的是更堅固的70兆帕罐體?！逼浯危词钩霈F(xiàn)了爆燃事故，不同于燃油會四處飛濺，氫氣因為密度非常小，火焰會快速垂直上升，對周圍破壞降到了最低。

梁晨坦言，目前，影響氫能小汽車走入千家萬戶主要有三個因素，一是不少地方對于氫能車的準入政策還比較模糊。二是目前氫能車的制造成本還比較高，一輛車不算補貼還在60萬元至70萬元的價位以上。如果未來量產(chǎn)加上補貼，每輛車降到20萬元的價位，市場的認可度會迅速提升。第三是加氫站的分布普及有限。

令人欣慰的是，中石化、中石油等不少企業(yè)已經(jīng)開始重視加氫站的建設(shè)，其中，中石化就試點在廣東佛山的1個加油站設(shè)立了加氫工位?！斑@是一個開始，相信5年后，氫能小汽車將會迎來大規(guī)模入市?！绷撼空f。

業(yè)內(nèi)人士從國創(chuàng)中心了解到，該中心即將搬入的新址專門規(guī)劃建設(shè)了新能源智能汽車開源整車開發(fā)服務(wù)平臺、整車能效開發(fā)試驗室、新能源智能汽車數(shù)字化創(chuàng)新平臺、燃料電池試驗室等實驗場所，將全力支持包括氫能燃料電池汽車在內(nèi)的新能源汽車研發(fā)，尤其是加大對一些關(guān)鍵零部件的開發(fā)，擺脫對國外“卡脖子”技術(shù)的依賴。