在日前舉行的2018全球未來出行論壇上，國內(nèi)不少車企就談到了對鋰電池和氫燃料電池相結(jié)合的“電電混合”汽車的探索。“這一技術(shù)路線并非最近才有。”同濟大學汽車學院教授章桐在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，針對目前國內(nèi)燃料電池功率普遍偏小的現(xiàn)狀，“電電混合”是當下較為適合中國國情的發(fā)展路線。
國內(nèi)外車企關(guān)注“電電混合”路線
在氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣和普及仍受到諸多因素，尤其是技術(shù)水平因素制約的當下，“電電混合”這一技術(shù)路線在近段時間內(nèi)不斷被提及。
在去年舉行的法蘭克福國際車展上，奔馳宣布推出首款插電式氫燃料電池混合動力車GLC F-CELL，這一產(chǎn)品以氫燃料電池和鋰電池共同作為能量來源。據(jù)悉，這款產(chǎn)品可裝載4.4kg的氫燃料，充氣瓶布置在底盤下方，在重新加氣之前，可以使汽車行駛437km。一塊安裝在車尾的9kWh鋰離子電池能夠輔助驅(qū)動車輛行駛49km。其運行模式包括雙能源混合、單燃料電池模式、單鋰電池模式和充電模式，其中，混合模式狀態(tài)下的車輛能從雙動力裝置上獲取動力來源，由鋰離子電池提供峰值動力，同時燃料電池可在最佳經(jīng)濟范圍內(nèi)運行。
中國在這一技術(shù)路線上起步并不晚于國外。在去年年底舉行的第二屆氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際交流會上，長江公交“氫”裝上陣，實現(xiàn)了動力電池與氫燃料電池“電電增程”方式的商業(yè)化運營，借助“電電混合”，長江公交車的最長續(xù)駛里程由純電模式的390km攀升至混合動力下的600km，運營中加注氫燃料只需10～20分鐘。在今年1月舉行的中國電動汽車百人會2018論壇上，杭州長江控股公司董事長曹忠提出，電動汽車與可再生能源的結(jié)合將實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的突破，而氫＋電混合將是最為適合的技術(shù)路線，必將在替代燃油汽車的細分市場中發(fā)揮主力作用。
彌補功率不足和降低成本是主要目的
為何國內(nèi)外車企均開始推行“電電混合”這一技術(shù)路線？
章桐告訴《中國汽車報》記者，對于國內(nèi)車企來說，由于技術(shù)水平相較國外先進水平仍存在一定差距，導致國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)的功率難以達到國外車企如現(xiàn)代和豐田等的水平；但另一方面，國內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)擁有一定優(yōu)勢，因此發(fā)展“電電混合”技術(shù)路線較為實用，也更具經(jīng)濟性。
談到國外車企，例如奔馳推出相關(guān)產(chǎn)品的初衷時，章桐更傾向于認為國外車企發(fā)展“電電混合”汽車的目的在于降低氫燃料電池汽車的生產(chǎn)成本。事實上，即便是在發(fā)展相對較為成熟的日本和韓國，氫燃料電池汽車生產(chǎn)成本居高不下仍是掣肘其進一步大規(guī)模推廣和應用的重要因素。
“通過與鋰電池結(jié)合，能在合理的范圍內(nèi)適當降低燃料電池系統(tǒng)的功率，從而起到降低產(chǎn)品成本的目的?！闭峦┤缡钦f。
有業(yè)內(nèi)人士指出，燃料電池存在動態(tài)響應速度慢的問題，當車輛的運行狀態(tài)在極短的時間內(nèi)發(fā)生急劇變化（比如起步、急加速），動力系統(tǒng)往往無法達到車輛所需的功率，但鋰電池恰好就能解決這些問題。由鋰電池提供車輛加速、減速等非穩(wěn)態(tài)下所需的大功率，而燃料電池則用來提供穩(wěn)定工況下的輸出功率。此外，“電電混合”能通過鋰電池解決電動汽車的電控問題，同時用氫燃料電池來解決電動汽車的續(xù)駛問題，可謂一舉兩得。
“中國特色”技術(shù)路線
在近日舉行的2018全球未來出行論壇上，以長江電動公交客車作為開發(fā)平臺的廣東泰羅斯汽車動力系統(tǒng)有限公司相關(guān)負責人介紹，目前公司已通過國家強制性測試，進入國家氫能車公告目錄并進行了小批量生產(chǎn)；明年將形成年產(chǎn)100～500臺（套）批量生產(chǎn)能力；2020年形成年產(chǎn)1000臺（套）以上的生產(chǎn)能力；2021～2022年，具備年產(chǎn)10000臺（套）級的生產(chǎn)能力，成為國內(nèi)主要的車用氫能燃料電池動力系統(tǒng)供應商。
雖然國外車企在“電電混合”產(chǎn)品上也有布局，但東風揚子江汽車總經(jīng)理、總工程師雷洪鈞仍將這一技術(shù)路線稱為“中國特色”。在他看來，我國發(fā)展這一路線的原因有四：
首先，目前國內(nèi)外的燃料電池發(fā)動機功率均難以滿足產(chǎn)品需求，國內(nèi)燃料電池發(fā)動機電堆功率密度大約為2kW/L，而國際先進水平則達到了3kW/L；
其次，受產(chǎn)業(yè)規(guī)模影響，燃料電池發(fā)動機當前的單位成本還比較高；
第三，目前氫電混合動力系統(tǒng)以動力電池汽車為基礎(chǔ)，可以彌補動力電池汽車的諸多不足，例如續(xù)駛里程較短等；
最后，中國的燃料電池汽車取得了很明顯的進步，但目前還面臨許多挑戰(zhàn)，“電電混合”系統(tǒng)是相對穩(wěn)妥的技術(shù)方案。
雷洪鈞提出，隨著城市擴建，在長距離行駛方面，純電動汽車顯得“力不從心”，因此城市之間的遠程公交汽車有望成為氫電汽車技術(shù)應用的主戰(zhàn)場。不過，他同時指出：
“對汽車工程而言，系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)越簡單越好，而‘電電混合’是兩套系統(tǒng)，對系統(tǒng)集成也提出了更高要求，因此在發(fā)展氫混技術(shù)時，不要人為地增加難度。”
章桐認為，“電電混合”并不是過渡階段的技術(shù)路線，這一路線將長期存在，且未來氫燃料電池系統(tǒng)在“電電混合”汽車產(chǎn)品中所起到的作用會越來越大，因此發(fā)展大功率的氫燃料電池系統(tǒng)勢在必行。對于氫燃料電池汽車企業(yè)來說，絕不能將氫燃料電池系統(tǒng)的功率水平停留在目前的30kW上，應繼續(xù)加快研發(fā)大功率燃料電池系統(tǒng)。
