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从技术追赶到全链领跑:东风汽车氢能战略的坚守与突破

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一、氢燃料电池车的战略意义

当前,汽车产业正迎来智能化、绿色化的深度变革,顺应这一发展趋势,是各类汽车业态立足未来市场的关键。智能化要求整车架构全面向电动化转型,绿色化则要求交通领域摆脱化石能源依赖,实现零碳排放。

氢燃料电池是一种高效发电装置,既满足汽车电动化需求,且运行过程中仅产生水,可实现全程零碳排放,成为汽车产业转型升级的重要技术途径。

作为氢能落地应用的重要载体,燃料电池具备零排放、续航长、加注快、低温适应性强等显著优势。在中重型商用车、长途干线物流、高寒地区运输等场景下,具备纯电动技术难以替代的独特价值。大力发展氢燃料电池汽车,不仅是实现交通领域电动化和深度脱碳的必然选择,更是保障国家能源安全、抢占未来产业制高点的战略举措。

二、东风汽车的优势

作为中国汽车工业的骨干力量和中央企业,东风汽车集团有限公司(简称“东风汽车”)早在20世纪90年代便开启燃料电池技术探索,联合中国科学院大连化物所研发燃料电池中巴样车。历经二十余年持续深耕,东风汽车不仅完成了从催化剂、膜电极、双极板、电堆、燃料电池系统、工艺验证到整车开发的全价值链贯通,更率先实现了技术与产品的双重突破,走出了一条从“技术追赶”到“全链领跑”的自主创新之路。

东风汽车目前已形成“氢舟”“氢元”“氢芯”三大技术品牌,分别对应整车平台、燃料电池系统平台和电堆平台,构建起“3+3”燃料电池系统与电堆平台体系。这一体系可满足商乘全系车型的适用需求,实现了从乘用车到重型商用车、从城市物流到长途干线的全域覆盖。

2025年,东风汽车在全球范围内率先推出400kW燃料电池电堆,经中汽中心严格测试,其额定功率密度、体积功率密度、低温启动性能、耐久性等综合指标均达到国际领先水平。

在关键零部件层面,东风汽车坚持全栈自研并取得显著成果。膜电极领域掌握12 项核心技术,具备实验室制备能力;打造H2·Core70/150/400三大电堆平台,满足集团内外各类乘用车商用车需求; 打造H2·One50/130/300三个燃料电池系统平台,系统功率和效率指标行业领先;开发了多款满足商乘的储氢系统并通过公告,累计实现整车氢安全零事故。

耐久性,是氢燃料电池从示范走向规模商用必须跨越的核心门槛。东风汽车在这一领域的突破尤为值得关注。东风汽车建立了氢燃料电池耐久“2-3-3”技术体系,从基础核心材料、极端工况适应性开发、自然疲劳老化控制三方面全面发力。经过上述技术体系的系统应用,其电堆产品在长达近2年,1万小时的耐久测试中,额定参考电流下电压衰减率仅为2.3μV/h。同时,东风汽车的氢燃料电池产品经过我国首个权威氢能产品耐久性验证体系验证,获得两项HyTA技术验证证书和一项“耐久之星”技术验证证书,充分体现了东风汽车产品在长周期运行中的稳定可靠性。

在基础核心材料体系方面,东风汽车深耕核心技术,开发了高耐久长寿命膜电极材料,从源头抑制催化材料腐蚀衰减;自研高耐蚀非晶α-C碳涂层双极板,满足 3万小时长寿命要求;创新外壳一体化封装设计,电堆抗振动冲击加速度提高至30g;优化双极板内部流场结构,满足30°极限转角工况需求;构建了水管理与实时自产热破冰算法,结合基于电流电压解耦的恒功率控制策略,实现了电堆的无损伤快速冷启动。

在知识产权方面,东风汽车已累计申请专利1000余项,形成了涵盖核心材料、关键部件、电堆设计、系统控制及整车应用的全方位专利保护网;牵头并参与国标制定,在行业标准话语权上占据主动。

在燃料电池整车领域,东风汽车的突破令人瞩目。目前东风汽车已有20余款自主燃料电池商用车车型获得公告,自主燃料电池系统在商用车车型上实现全覆盖搭载。燃料电池重卡涵盖专用、工程、短倒牵引及长途干线牵引,系统功率从2018年的46kW一路提升至目前的300kW。东风汽车的产品开发始终坚持“场景驱动、需求导向”的原则,聚焦打造氢耗、自重、续航三大核心竞争优势。

在人才队伍建设方面,东风汽车经过长期积累,已经建立起覆盖研发与产业化全环节的专业团队,现有人员超百人。团队专业结构合理,配置均衡,优秀骨干人才不断涌现。其中,氢能技术主任工程师覃博文荣获“湖北青年五四奖章”“新时代先锋奖”,多名优秀员工也斩获“武汉英才”“车谷英才”等各类荣誉。

在产业链协同方面,东风汽车目前已初步构建覆盖燃料电池系统、电堆及关键零部件的供应链体系,先后与武汉理工氢能、武汉绿动、武汉海亿新能源、盖瑞特动力科技等企业建立了定点供应、联合开发、质量共治的深度合作关系,通过“链主”带动,助力湖北省打造出从膜电极、双极板、电堆、系统到整车的完整氢能产业链。

三、发展建议

氢燃料电池汽车是汽车产业未来发展的方向,东风汽车的研发生产实践也充分验证了这一趋势。但是,目前氢能产业仍未进入规模化阶段,竞争格局未定,仍面临三大难题:技术复杂,投入大,行业资金压力严重;产业链不成熟,产品可靠性及寿命有待提升,核心材料成本偏高;氢气缺乏价格优势,加氢配套设施不够完善。

为推动氢能产业发展,我们需发挥制度优势,吸取光伏、纯电动汽车产业发展的经验教训,避免资源分散、产业发展受阻。具体建议如下:

全国统筹布局,实现协同发展。由中央层面统筹规划氢能及燃料电池汽车产业整体布局,打破区域壁垒。引导各地理性发展,避免各地方政府依靠财政补贴招商引资、重复建设,杜绝资源和资金浪费。

实施扶优扶强策略,做强龙头主体。氢燃料电池汽车技术体系复杂、研发周期长、投入门槛高。国内产业实践证明,以短期效益为导向、技术积累薄弱的中小民营企业及初创企业,难以实现持续发展与技术突破。建议集中资源,重点扶持东风汽车等长期深耕赛道、综合实力突出的骨干央企,充分发挥龙头引领作用,扛起汽车产业绿色转型的重任。

(武汉理工大学首席教授、材料复合新技术国家重点实验室副主任、燃料电池湖北省重点实验室主任 潘牧)

[责任编辑:王博]