宇通燃料电池卡车(宇通燃料电池客车)

氢能源汽车和燃料电池，一篇文章让你清楚了解整个产业链

新能源 汽车 ，最近我想大家并不陌生。这个称呼无论是在 汽车 领域还是股市都是热门话题，受很多厂家和投资者追捧。

新能源 汽车 说得直白一些就是不是采用常规燃料（汽油和柴油）作为动力来源的 汽车 ，一般可以分为四大类： 混合动力 汽车 （HEV）、纯电动 汽车 （BEV）、燃料电池电动 汽车 （FCEV）和其它新能源 汽车 。

在这四大类新能源 汽车 里面，近几年比较流行的就是混合动力 汽车 和纯电动 汽车 ，这些家用车都已经在路面上随处可见了。但是燃料电池 汽车 目前国内并没有量产的家用车，只是一些商用车在使用，而我们口中的燃料电池 汽车 也就是常说的氢能源 汽车 。

今天的这篇文章我们就来讲讲燃料电池和氢能源 汽车 ，为何这种新能源 汽车 现实中还没有普及。

一、什么是燃料电池

燃料电池就是通过化学反应，将燃料或氧化剂中的化学能转化为电能的装置。我们所说的燃料电池一般就是指氢燃料电池。

氢气作为燃料电池其实 历史 已经很久了，在200年前，其实就有了，但是因为安全性和能量密度较低，氢气作为内燃机燃料并没有表现出优越性。 但是，在如今的燃料电池技术中，氢气并不直接燃烧，而是和氧气反应转化为电能。

燃料电池主要由三部分组成：电极、电解液和外部电路。 氢气首先进入燃料电池的正极，然后氢气与覆盖在正极上面的催化剂反应，释放电子形成带正电荷的氢离子，氢离子穿过电解液到达负极。然而，电子不能通过电解液，电子只能流入电路，形成电流，产生电能。在负极催化剂使氢离子与空气中的氧结合成水，水是燃料电池中唯一产生的副产品 ，这就是所谓的清洁能源。

燃料电池根据电解液的不同可以分为以下 五种类型 ：

这五种类型里， 汽车 领域应用较多的就是 质子交换膜燃料电池 ， 它的电解液是质子交换膜，运行温度是50-100摄氏度，电极采用的催化剂是铂金 。

了解了燃料电池以及它的工作原理以后，我们还需要搞清楚这个氢气究竟是如何产生的，制氢的方法有哪些？

二、常见的氢气制造方法

今天，氢可以通过多种能源和技术来生产。如今， 全球每年的纯氢产量约7000万吨，其中仅有 少于1万吨的氢气用于燃料电池 汽车 ，可想而知，这部分未来有很大的发展空间巨大。

从上表中我们可以看到， 当今全球氢生产原料以化石燃料为主，占全球氢产量的96%。48%的氢产自天然气，30%的氢产自烃类/原油产品，18%的氢产自煤炭，仅有 4%的氢产自电解水 。

中国是世界上最大的制氢国，2017年的制氢量有1900万吨，62%左右的制氢主要来自煤炭和焦炉生产，因为中国传统上非常依赖煤炭生产能源。然而，随着中国在全国范围内全面转向绿色、可再生能源，这种情况正在改变。在中长期规划中，可再生资源作为氢气制取的来源将发挥越来越重要的作用。根据中国氢联盟的数据，到2050年，大约70%的氢将由可再生能源生产。

1、煤炭生产氢气

煤炭产生氢气的方法在国内比较常用，它是通过“煤气化”的方式，由煤与高温蒸汽和氧气在加压的气化炉中反应生成合成气，并转化为气体成分。

这种氢气的制造方式操作成本低，原材料比较便宜。缺点就是在产生的过程中会伴有二氧化碳的产生，富含杂质，需要净化。

2、天然气生产氢气

天然气产生氢气的方法是目前最成熟、最普遍的方式，美国95%的氢气都是通过天然气进行生产的。

这种方法叫做天然气蒸汽重整，通过天然气与高温蒸汽反应生成合成气，即氢气和一氧化碳的混合物。一氧化碳与水发生反应产生更多的氢。

这种氢气的制造方式操作成本低，原材料比较便宜。缺点就是在产生的过程中会伴有二氧化碳和一氧化碳的产生。

3、电解水产生氢气

我们初中化学的时候都学过电解水可以产生氢气和氧气，但这个运行的前提就是要有足够的电，这个电究竟从哪里来？

这个电可以利用电网内的电力、风能/太阳能发电、光解和生物电解，其中风能和太阳能发电是未来将广泛采用的制氢方式。

根据生产方式和排放物的不同，产生的氢气命名也不同，我们一起来看看：

天然气、煤炭和新能源这是最常见的三种制氢方法， 天然气制氢产生的氢气叫灰氢和蓝氢，煤炭制氢产生的氢气叫棕氢和蓝氢。由于天然气和煤炭在制氢的过程中会产生二氧化碳，二氧化碳被捕捉掉的氢气称之为蓝氢。新能源通过电解水的方式产生的氢气，这里的排放物仅有水，这种氢气是最干净、最环保的，被称之为绿氢。 通过氢气的四种称呼和制氢方法，未来的制氢手段多会应用于电解水来获取。

三、氢气的运输和储存

燃料电池 汽车 目前还未普及很大一个难题就是氢气的运输和储存问题。燃料电池内的氢气是通过加氢站进行加注的，而加氢站的氢气是需要从制氢地运输到加氢站。

氢气运输的方式和成本与氢气的生产地点密切相关，可分为 集中式式生产、半集中式生产和分散式生产 。

集中式生产是指在大型的中央氢气生产厂生产，然后运输到最终加氢站，而分散式生产是指在加氢设施附近进行生产。半集中式生产是指在距离使用点很近（40-161公里）的中型制氢设备（5,000-50,000公斤/天）进行生产。这些设施不仅可以提供一定程度的规模经济，而且可以最大限度地降低氢运输成本和基础设施。

由于氢气在中国仍属于危险化学品类别，目前中国还没有分散式制氢。

氢气的运输可以以氢气的物理状态来决定，气态氢、液态氢和固态氢三种，不同的国家采用不同状态的氢进行运输。

1、压缩的气态氢一般是通过卡车或长管拖车或者管道输送

2、液态氢通常由卡车或其他运输方式运输，如铁路或驳船。液体氢在长途运输中经常使用，因为它比气态氢运输方式更具经济性

3、固态氢主要是在特定的容器中输送，但目前各地区仍处于不同的发展阶段，需要更多的技术改进才能形成大规模采用。

目前，通过长管拖车运输液态或气态氢和通过管道运输气态氢是三种主要的运输氢气的方法。在美国和日本氢气一般是以液态的方式运输，在中国氢气一般是以气态的方式运输。

四、燃料电池 汽车

我们先来看看燃料电池 汽车 和其它 汽车 的主要区别，其实主要在于动力系统。其它的零件基本都比较相似，没有什么不同的。

燃料电动车和纯电动车都是由电动机来进行驱动，传统 汽车 是由内燃机来进行驱动。燃料电池车和纯电动 汽车 的主要区别在于电的来源。与燃料电池车不同的是纯电动 汽车 的全部能量来自其电池组，电池组在充电站进行外部充电。

燃料电池车由四大基本模块组成：动力系统、底盘、 汽车 电子和车身 。动力系统是通过燃料电池系统和电动机为 汽车 提供动力。这种能量来源于氢气，氢气被存储在氢气罐中。燃料电池堆将这些能量转化成电能，并由电池作为辅助一同驱动电动机。

上图就是燃料电池车的运行原理。

在国内燃料电池车主要是商用车和卡车，乘用车基本还未上市。国内的燃料电池车制造厂商主要有福田欧辉客车、宇通客车、青年 汽车 、中通客车、上汽大通、飞驰客车、东风客车、中国重汽等。

上面讲解的都是氢燃料电池车的理论部分，接下来我们来看看实际的燃料电池车跟传统的车辆有何不同？

我们先来看看广汽氢燃料电池 汽车 动力系统平台，在上图上我们可以看到车辆的前部（传统车辆发动机和变速箱的位置）布置有驱动电机和燃料电池系统，驱动电机主要是用来驱动车辆行驶，燃料电池系统是将氢气转化为电能的装置。在车辆的中部布置这动力电池系统，这块动力电池可不小，甚至可以赶上纯电动 汽车 的动力电池大小，它可以直接驱动电机或者和动力电池堆一起驱动电机。车辆的后部布置了两个储氢罐，用来储存氢气的。

通过这种布局，你可以看到车辆的后部空间基本被储氢罐所占据，后备箱的空间会非常有限，这个有点像跑气的出租车，它把加气罐放在后备箱内部。

这个系统动力图可能会更形象一些，储氢系统会给燃料电池堆提供氢气，燃料电池堆产生电能，电能通过升压系统为动力电池进行充电，最后由动力电池驱动电机让车辆行驶。氢燃料电池车最终的排放物仅有水，这是典型的清洁能源。

这就是广汽氢能源 汽车 的前部，下部是驱动电机，驱动电机的上部是燃料电池堆，外部还有一些附件，比如空气滤清器、去离子罐、高压水泵、节温器、空压机、水分分离器、供氢系统等。

驱动电机和燃料电池堆采用上下布局，前部这套装置的高度可不低，这要比传统发动机的高度高一些，未来氢能源 汽车 会不会比普通的 汽车 的底盘都要高一些呢？这套系统似乎更适合SUV车辆。

中部和后部我们一起来看看，中部就跟纯电动车布置的动力电池位置一致，后部可以看到有两个黑色的储氢罐，两个储氢罐的布置采用一高一低的布置，低的储氢罐是因为靠近后排座椅位置，高的储氢罐是在后部底盘悬架和支架的上面，高出的一部分必然会导致后备箱的空间变小。

我们接下来再来看看上汽的氢能源 汽车 ：

上汽的氢能源布局跟广汽的完全不同，上汽的氢能源 汽车 前部是燃料电池系统，系统额定功率83.5KW，电堆峰值功率130KW。中部是储氢系统，有三个储氢罐，储氢量可达6.4KG。后部是三合一电驱系统，峰值功率150KW。

上汽的氢能源 汽车 布局跟广汽有很大的区别，它采用燃料电池和驱动电机分开布置，这样可以更好地给后部提供储存空间，中部的氢气罐布置是必会比动力电池的高度要高很多，车内的乘坐空间是否会受到影响，这一点要看它是把整个底盘高度提升还是牺牲室内空间，实车出来我们便会知道。从上图中你可以看到，它的动力电池没有布置在中间位置，可能跟燃料电池布置在头部，但尺寸肯定不如广汽的动力电池，两家的设计侧重性并不相同。

这是上汽氢能源 汽车 的前部电池的位置，它的固定是采用前后固定的方式，它的前部是一个大块的面板，如果前部一旦发生碰撞，那前部损伤的的几率会非常严重，这要看它前部如何进行加固，或者整体位置是否靠后一些，预留出一定的变形空间。

我想看完今天的文章，你应该对氢能能源 汽车 有了一定的了解，目前国内的氢能源家用车有成品，但均未量产。配套的设施也都还未齐全，国内目前的加氢站并不多，在你的城市可否配有加氢站，想要氢能源 汽车 量产化，那必然要解决氢气的运输/储存和加氢的问题。

氢燃料电池先从商用开始？现代博世认同，宇通氢燃料大巴已经上路

文/阮锦程

很多人对氢燃料电池技术“不看好”，主要原因是“电动车充电还难以普及，何况加氢站的建设？”

这的确是一个头痛的问题，加氢站安全级别比普通加油站要高，成本也要高，甚至氢气的运输成本也高。过去十几年奔驰、通用和本田都曾红红火火地搞过氢燃料电池，但难点主要还是卡在加氢难这个事上。

韩国现代已经是氢燃料电池车的领先者之一，他们已经实现量产的NEXO：核心动力是一套完全由现代研发的燃料电池堆，每一片电池由5层材料组成，然后由400片这样的电池组成，系统转化效率达到60%。

我们曾经到访过位于首尔的麻北研究所，这里是现代汽车的氢能源研发生产基地。在谈到为什么现代坚持研发氢燃料电池车时，一个重要原因是——锂电池纯电动车当需要超过400~500公里的长续航时，会因为重量的原因导致效率非常低下。

而这时候“5分钟就可完成加氢”的氢燃料电池技术优势就非常明显了。而偏偏长续航对于商用车来说，是必须的。

卡车或大巴需要较高续航里程，而普通锂电池电动车要达到几百公里续航，还要推动几十吨的载重，电池重量将变得太惊人，使得它不适合于这一领域。

相比于乘用车，氢燃料电池最适合应用于商用车？这个观点博世和现代都是不谋而合。在麻北研究所，现代谈到氢燃料电池技术在商用车比较容易普及的另一个重要原因——因为商用车的行驶路线比较固定，对加氢站的建设比较友好。

国外车企和零部件品牌发展氢燃料电池技术热情甚高，那么国内氢燃料电池技术在商用车领域进行得怎么样？

答案是有的。去年上海CES上汽大通展示过MAXUS FCV80氢燃料电池客车，而且已经实现在批量生产，而另一家客车生产巨头——宇通客车也开始发力。谁也不知道，未来一两年氢燃料电池客车市场会不会是增长热点。

其实宇通研发氢燃料电池客车已经有超过十年的历史，十年前恰好也是奔驰在热情研发氢燃料电池技术的时代。宇通客车2009年研发第一代燃料电池客车， 2012年宇通正式组建专职燃料电池客车研发团队，目前已经完成三代车型的研发。

在今年1月北京举办的“中国电动汽车百人会论坛”上，宇通展示了它们的最新的F12燃料电池客车——这是一辆车长12米的公交车，采用采埃孚电动机驱动。

宇通F12的核心技术是配置60kW燃料电池系统。按有关方面的技术资料，这套系统突破了燃料电池系统集成、燃料电池电-电混合动力系统匹配与控制、基于燃料电池余热利用的整车综合热管理等关键技术。

关键表现就是实现了-30℃整车环境舱低温快速启动测试，宇通F12在黑河已经进行了实车运行。相比传统锂电池，氢燃料电池技术在低温下也有优势。

那么氢燃料电池客车的能耗有多高？宇通12米燃料电池公交客车整车测试氢耗（CCBC工况）低至4.1 kg/100km，这个数据在国内行业中处于领先水平。而实际线路氢耗为5.5-7.0kg/100km。

截至目前，宇通已累计推广87辆燃料电池公交车，在全国各地安全运营超380万公里。而最近还有200辆宇通燃料电池公交车在郑州的投运。

目前氢燃料的成本也是很高，无法与传统燃油成本相比，所以国内氢燃料电池客车的推广也必须依靠政策支持，例如补贴之类。

同样在成本方面，欧洲氢燃料主要用于工业应用，每千克价格一般超过5欧元，当然随着产量增长，价格也会因此下降。不过氢气的能量密度很高，1千克氢气能产生相当于约3升柴油所提供的能量，欧洲一辆40吨的卡车行驶100公里只需要7-8千克氢气。

尽管氢燃料电池技术推广看起来不容易，但我们也应该看到包括丰田、本田、现代还有博世、麦格纳等国际企业都在大力发展。例如博世现有燃料电池产品最迟于2022年上市，将先应用于卡车等商用车上，未来会向乘用车领域发展。

这也证明了，燃料电池技术具有广阔的前景。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

宇通客车燃料电池客车获批 成首家生产企业

宇通客车燃料电池客车获批 成首家生产企业 宇通客车开发的燃料电池客车正在申请工信部公告。今天，记者从宇通客车内部人士处获悉，宇通客车提交的燃料电池生产准入申请已获工信部批准，正式列入汽车新产品公告管理。这使得宇通客车成为商用车行业第一家拥有燃料电池客车生产资质的企业。宇通客车技术研究院李飞强博士预计，2015年宇通客车新能源客车销量将超过1.3万辆。五年来，宇通客车2010年累计销售新能源汽车85辆，2011年累计销售新能源汽车589辆，2012年累计销售新能源汽车1770辆，2013年累计销售新能源汽车3710辆，2014年累计销售新能源汽车6823辆。其中，2014年，宇通客车在新能源客车中的市场份额为33.6%。截至2015年3月，宇通共推广节能新能源公交车14128辆。宇通客车目前拥有总投资38.6亿元的节能新能源客车生产基地，已投入使用，新增纯电动客车年产能1万辆。2014年8月，宇通客车投资10亿元设立新能源产业发展基金，推动电机、充电设施、电池再利用的技术进步和普及。 @2019

关于宇通燃料电池卡车和宇通燃料电池客车的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016