在“北京现代Hi Tech 超级技术日”探访国内首家大型氢燃料电池系统生产工厂
12月15日,北京已经是一片白雪皑皑。建筑物、树木、路边停放的汽车全都换上了银装,而千里之外的广州却是另一番景象。在广州市黄埔区一家工厂的建筑物楼顶,6000余块光伏板正沐浴在骄阳之下,将来自太阳的能量转化为电能,再利用这种“绿电”生产出被称为“21世纪终极清洁能源”的氢能。
这里就是现代汽车集团首个海外氢燃料电池系统研发、生产、销售基地——HTWO广州。近日,记者有幸随“北京现代Hi Tech 超级技术日-广州氢能源站”活动,走进了这家集智能化、环境友好、安全三大优势于一身的研发生产基地。
智慧工厂规划年产6500套氢燃料电池系统
HTWO品牌意指氢的分子式“H2”,巧妙地概括了“Hydrogen for Humanity” 的信息。两个H代表氢能(Hydrogen)和人类(Humanity) ,也让人联想到水的分子式H2和由“+”和“-”所组成的电极,从而象征着HTWO的氢燃料电池系统的特性。
2019年12月,现代汽车集团与中国广东省政府签订了谅解备忘录,决定将HTWO落户广州。经过1年的市场调查和选址工作,2021年1月签订HTWO广州投资合同,3月开始施工。2023年6月,HTWO广州正式竣工并开始生产和销售。基地总占地面积20.2万㎡,建筑面积8.2万㎡。包含创新中心栋(外部)、办公栋,以及由连廊连接的电极电堆栋和系统总装栋,规划年产6500套氢燃料电池系统。
HTWO广州既是现代汽车在海外首个氢燃料电池系统研发、生产、销售基地,也是中国首家大型氢燃料电池系统生产专门工厂。
偌大的工厂内,给人的第一感觉是安静。由于自动化水平相当高,生产线上只需要200多名员工就可以满足日常生产需要。
因为这里是“万级无尘车间”,所以需要穿好防尘服并戴上鞋套才能进入。记者了解到,万级无尘车间是指每立方英尺空气中含有的大于或等于0.5微米的颗粒数小于10000个。此标准通常被应用于高精度、高要求的制造领域,如半导体制造、医药制造等。在无尘车间中,空气的清洁度是衡量车间环境质量的重要指标,它直接影响到产品的质量和生产的稳定性。
“HTWO广州”生产线包括电极电堆栋和系统总装栋。电极电堆栋主要负责氢燃料电池系统核心零部件——电堆的生产。生产完成后,将使用AMR通过二楼连廊运输到系统总装栋,和其他零部件一起组装成氢燃料电池系统,并进行活性化检测。
多重安防措施确保氢气使用安全
正如前面提到的,与大家的传统印象中厂房里机器轰鸣、人声嘈杂截然相反,HTWO广州的生产线既安静又整洁,甚至很少看到员工。这里90%的生产采用自动化技术,仅有拆卸夹具等几个环节需要人工操作。工厂生产全流程采用 ICT技术(信息通信技术),通过厂内安装的传感器识别采集数据,进行智能分析和决策。为保障最佳的物流效率及安全状态,通过AMR(无人自动运输装备)实现物流自动化。建立了销售订单、零部件订货、出货的数据与实物的流程管理系统,以及生产质量数据管理系统。
HTWO广州相关负责人介绍,为保证氢气使用安全,工厂不仅将车间划分为涉氢的系统装配车间和非涉氢的电极电堆车间,并且还采用了多重安全防范措施。比如通过空气调节系统,将实验室室内气压,维持略高于工艺设备内部气压,达到微正压状态,防止氢气流向设备外部;将氢气泄漏检测报警器分别安装在吊顶板和工艺设备内部,实时监测氢气泄漏;当工艺设备内部发生氢气泄漏情况,可通过工艺设备上的机械排风装置,立即向室外排出氢气;通过空气调节系统,将实验室室内气压,维持略高于工艺设备内部气压,达到微正压状态,防止氢气流向设备外部。
这里生产的HTWO氢燃料电池系统发电效率高达64%,额定功率为90kW,工作电压为250-450V,湿重为185kg,尺寸为703×892×723mm。
在厂区内,HTWO广州相关技术人员向记者分别介绍了搭载了氢燃料电池的乘用车、商用车和客车。2022年3月,现代汽车氢燃料电池SUV NEXO中国版获得中国新能源牌照,开始在中国销售。该车可实现550km的续驶里程(100%加氢,CLTC工况),加满氢仅需5分钟,最大时速为179km/h,最大扭矩395n·m。在加热措施的加持下,可实现零下30度顺利启动。
在用车成本方面,如果给NEXO加满氢的价格在150元左右,大约比燃油车便宜一半,比电车贵大约三分之一。
在车辆储能安全方面,如果发生达到威胁到车辆储能安全的碰撞事故,电堆加热器将切断车辆电源,并持续加热以消耗掉氢气,同时储氢阀门将排空气体,以避免起火。
据悉,截至2023年10月,搭载现代汽车氢燃料电池系统的氢燃料电池SUV NEXO全球累计销量超过3.7万辆,稳居全球氢燃料电池汽车销量之首。
我国燃料电池汽车产业步入提速关键期
近日,《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会(COP28)于阿联酋迪拜闭幕。经过一天“加时”之后,大会达成决议文件,就《巴黎协定》首次全球盘点达成共识。
中国代表团团长、生态环境部副部长赵英民在接受记者采访时表示,大会取得的成果符合中方倡导的生态文明理念、推动绿色低碳转型的主张,基本达到了预期,为全球下一步应对气候变化进程指明方向。中国将坚定落实“双碳”目标,大力发展可再生能源,与各方广泛开展气候变化国际合作;致力于推动构建人类命运共同体,维护多边秩序和规则,统筹环境与发展,重信守诺,推动落实《巴黎协定》。
2020年9月,在第75届联合国大会上,中国提出中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的“双碳”目标。10月,中国汽车工程学会发表“节能及环保汽车技术路线图2.0”,提出了中国国内氢气电动车普及目标。其中包括中国到2035年左右以商用车为中心,累计供应100万辆氢气电动车的具体目标。
2022年3月,中国发布“氢能源发电中长期计划(2021~2035年)”。提出到2025年将氢电动汽车保有量提高到5万辆,绿色氢气年产量提高到10万~20万吨,降低二氧化碳年排放量100万~200万吨的目标。
数据显示。2023年1-11月,我国累计生产燃料电池汽车5261辆,同比增长35%,保持良好发展态势。
行业专家表示,在技术方面,燃料电池成本下降到每千瓦3000元,比2020年降低80%;电堆体积功率密度达到每升4000瓦,比2020年提升35%。
在产业生态方面,目前已经有62家企业具备燃料电池汽车整车的生产能力,公告车型超过700个,加氢站累计建成400多座,产业链上下游呈现良好的发展态势。
在推广应用方面,5个城市示范群累计推广燃料电池汽车超过7000辆。
国务院国资委相关负责人表示,今年以来,中央企业分别与上海、北京等地实现了百辆级以上的燃料电池汽车的交付,应用在城市物流、公交客流、重载运输等场景。
HTWO广州相关负责人介绍,随着中国明确“双碳”目标,并发布氢能使用和推广的中长期规划,拥有成熟混动、到电动、再到氢能的全链路解题方案的现代汽车将赋能北京现代,为北京现代提供全方位支持,帮助北京现代实现能源转型升级,同时助力中国加速迈入氢能社会,为中国实现“高质量发展”和“双碳”目标做出积极贡献。
记者从北京现代了解到,今年是北京现代成立的21周年,面对汽车行业的变革浪潮,站在下一个二十年的新起跑线上,北京现代将坚持做造车的“长期主义者”,坚持“以人为本的进步”,以 “2025向新计划”为指引,向智电时代进军、向年轻后浪致敬,从产品、品牌、服务维度全面向新。北京现代将依托现代汽车集团和北汽集团两大股东技术实力,把全球优秀的技术,包括氢能技术、电动化、混动化、未来出行等,逐步在中国市场落地,快速实现新技术的应用。