氢能作为能源安全和能源转型的重要保障，目前已被广泛纳入世界各国能源战略体系。据了解，当前全球已有20个国家和地区发布氢能发展战略，我国“十四五”战略规划更是将氢能列入“前沿科技和产业变革领域”。

近年来，随着氢燃料电池汽车的示范应用以及“双碳”目标的达成，发展氢能产业成为了人类能源结构调整和产业结构转型的必由之路。

如今，氢燃料电池汽车已经在市内公交、团体班车、物流运输、园区摆渡、城市管理服务用车等区域性应用场景进行示范运营，而作为氢燃料电池发动机行业先行者和领军企业，北京亿华通科技股份有限公司（以下简称“亿华通”）功不可没。

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据有关数据统计，截至2022年6月，全国氢燃料电池汽车销量为10318 辆，其中搭载亿华通氢燃料发动机车辆超过2300 辆，占比超过 22%。

定义氢能未来 引领产业发展

“目前，亿华通已与国内30多家整车企业开展合作，共同发布了103款燃料电池汽车整车公告，产品覆盖客车、货车、乘用车等领域。亿华通燃料电池已在5个示范城市群18个城市持续运营，累计工作里程超过1亿公里。”在接受《中国汽车报》记者采访时，北京亿华通科技股份有限公司副总经理李飞强表示，核心技术是企业立足之本，亿华通通过技术创新、产品迭代更新定义氢能行业，引领产业发展，为“双碳”目标打好了基础。

比如在北京冬奥会上，亿华通作为北京冬奥会氢燃料电池汽车系统核心供应商，积极发挥自身优势，为助力绿色、科技冬奥作出贡献。据统计，京张两地亿华通发动机的燃料电池汽车共700余辆服务冬奥会，打造了一场前所未有的“绿色冬奥”。

据介绍，亿华通燃料电池系统是新一代零污染终极环保发动机，是一种将氢气与氧气通过电化学反应产生电能的能量转化装置，其过程不涉及燃烧，无机械损耗，能量转换率高，产物仅为电、水和热，零污染，低噪音。

“与传统车辆相比，燃料电池汽车的能量转换效率是50-60%，燃油车是30-40%，在加注方面，加氢时间短、续航里程长，整车加注时间5-15分钟，续航里程可达500km以上；并且氢燃料电池汽车在低温存储、低温启动毫无压力，零下40℃无需保护低温存储，零下30℃正常低温启动。”李飞强表示。

特别是在能耗方面，根据实际运营上看，大巴车的氢耗是百公里6.5公斤，冷链物流车的氢耗是百公里3公斤，运营成本与传统燃油车相当，在油价高涨的情况下，特殊时段氢燃料车辆的运营成本已经低于柴油车。按照目前北京市对氢燃料电池汽车推广政策，每公斤氢气成本不高于30元，燃料成本可以媲美柴油货车，并且使用氢燃料电池汽车可享受购置和运营补贴，全生命周期内成本可节省30%以上。

李飞强认为，虽然氢燃料电池在发展中也存在一些问题，如燃料电池车辆运行样本量小，与燃油车、纯电动车相比存在购置成本高、加注不方便等问题，但随着燃料电池技术的成熟以及氢能产业建设的完善，将来氢燃料电池汽车还有很大的发展空间。

中国氢能联盟预计，到2050年，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，年产值达到12万亿元。

在李飞强看来，我国正处于氢燃料电池产业化初期，氢燃料电池汽车已经在市内公交、团体班车、物流运输、园区摆渡、城市管理服务用车等区域性应用场景进行示范运营，依托氢燃料电池汽车的诸多优势，未来将在长途旅游客运、省际重载运输、环卫、冷链等领域等重点领域实现应用。

“作为国内氢能及燃料电池产业先行者，亿华通是最早实现燃料电池系统自主研发、批量化生产的企业之一。我们正致力于改善人们的生活，利用氢能改善环境、清洁地球，打造一个碧水蓝天的美好未来。”李飞强说。

G20+首发 开启大功率氢燃料电池发动机新时代

正是凭借多年来致力于燃料电池系统的研发和制造，亿华通在降低成本、提高可靠性、耐久性、可维护性等方面取得了众多技术成果。

特别是在去年12月份，亿华通向市场发布了首款额定功率达到240kW的车用燃料电池系统G20+，这标志着亿华通开启了大功率氢燃料电池发动机新时代，同时也实现了国产氢燃料电池技术历史性突破。

据悉，亿华通240kW氢燃料电池发动机是首款额定功率超过200kW的单系统车用燃料电池发动机，产品质量功率密度达820W/kg。产品采用交流阻抗、综合热管理等自主集成技术，实现氢燃料电池发动机氢、空、水、热、电等内部系统高效协同控制，具有高功率、高响应、高集成、高经济等特点。

“截至目前，亿华通自主大功率燃料电池发动机G系列产品功率覆盖30-240kW，可满足城市团体、物流车、旅游大巴、牵引车、自卸车等多样化动力需求，可实现不同道路应用场景全覆盖。”李飞强表示。

实现道路应用场景全覆盖 多个属性方面实现突破

谈及G20+燃料电池系统开发的初衷，北京亿华通科技股份有限公司研发总监方川坦言，和锂电相比，燃料电池的优势领域就在长途重载，而长途重载的功率需求就在200kW以上。因此亿华通早在三年前就开始规划这样一款能够真正满足长途重载需求的发动机。

“当时市场上大部分燃料电池发动机还在60kW，大家对燃料电池输出功率什么时候能超过100kW都不确定，主要难点在于产业链零部件配套，尤其是电堆、空压机和氢循环系统等。因此，这款产品我们从策划到开发成功，花了三年时间，过程非常艰难，最终我们成功开发出来。”方川说。

值得一提的是，G20+能够真正实现长途重载领域不同道路应用场景全覆盖，可满足49t重卡的搭载空间要求。而且在技术上，G20+的下线在多个属性方面实现了突破。

首先是低温环境适应性。G20+采用优化的关机吹扫方法，使堆内保持合适的水含量；低温启动时采用优化的阴极低计量比策略，通过缺氧增加阴极浓差过电势，增加产热。产品最终达到石墨板燃料电池发动机系统全球首次-40℃@126s的低温冷启动能力。

其次是经济性。G20+采用高功率密度石墨板电堆，在相同Pack空间下，单电池片数由330片增至340片，提升电堆输出功率；BOP辅件方面，采用氢引射再循环系统及带空气尾排能量回收的膨胀机技术；策略方面，采用电堆操作条件与膨胀机功耗解耦匹配最优技术。G20+的额定效率47.5%、常用工况点效率51%、峰值效率60%，在国内200kW以上单系统发动机中处于领先水平。

第三是动态特性。G20+提升了电堆及重要零部件的变载能力；同时G20+也优化了变载策略，放宽对硬件的变载要求。由0升至额定240kW的加载时间为3s，优于重卡燃油发动机的水平（4s）；常温开机时间为10s，在国内商用车用燃料电池发动机领域处于先进水平。

最后是智能化，亿华通当前有云端的大数据处理的平台氢见未来、智能化的手机APP终端，可以随时随地获取燃料电池发动机系统的运行状态、统计数据，实现运行异常态快速预警，采用OTA远程程序升级技术，实现软件控制算法的持续改进。冬奥保障期间，80%以上日常维护问题都是通过手机APP实现的，如车辆点检，问题定位、故障排除、工单报送等。

“可以说，G20+代表了国内燃料电池产品最先进技术水平，该产品的问世，拓展了燃料电池技术的应用场景，实现道路应用场景全覆盖。”方川补充说。