20年耕耘,打造两款量产燃料电池车型!现代氢能汽车发展史回顾

现代的NEXO是燃料电池汽车领域的标杆产品之一。与丰田一样,为打造这样一款标杆产品,从1998年开始,现代汽车在燃料电池领域上持续耕耘了超过20年,期间众多的工程车、概念车都见证了现代汽车在发展燃料电池汽车产品上付出的努力,而这么多的过程产品中,仅仅有两款汽车最终到达了量产阶段(也就是ix35与NEXO),从中也看出燃料电池汽车产品开发的艰难。

表1 现代汽车集团的燃料电池汽车产品


在现代的燃料电池汽车发展历程中,国家层面对企业的扶持起到了相当的作用,但更多的是企业自身对发展自主技术的坚持。从一开始,现代汽车就力争上游,其第一款燃料电池汽车搭载的燃系统功率达到了80KW。在经过数年发展,现代摆脱了在燃料电池技术上对外部的依赖,推出了自主的燃料电池产品,并在参数上达到了当时的先进水平。

以人为镜,可以明得失。学习、回顾现代汽车在燃料电池汽车上的发展历程,对我国燃料电池汽车产业发展有所裨益。

氢云链按照时间推进的顺序,与大家一起回顾现代汽车历年开发的燃料电池汽车。

1998年,现代涉足燃料电池汽车

1999年,实验车Mercury Ⅱ面世

现代汽车迈向整车开发的第一步是与联合技术公司在“Project Mercury”项目进行合作,对燃料电池动力系统进行了大量的研究工作,并最终基于JM Tucson的平台开发出了一款实验车Mercury Ⅱ。该平台具有80kW的燃料电池系统,337公里的行驶距离以及从低至-20°C的温度开始的能力。该实验车搭载了80kW的燃料电池系统,能够行驶337公里的行驶距离,最低启动温度达到-20°C。

作为对比,丰田的第一台燃料电池汽车系统功率仅仅达到了10KW。一开始,现代就为自己定下了一个高起点。

2000年,Sante Fe FCEV美国亮相

现代汽车与美国合作伙伴(包括国际燃料电池,Enova Systems和IMPCO Technologies)合作,以其新的圣达菲车型为基础,推出了一款燃料电池多功能乘用车,这也是全球首批采用燃料电池驱动的运动型多功能车之一。


2000-2004年,搭载自主燃料电池产品的Polaris II面世

现代汽车在韩国的G7项目框架下启动了Polaris项目。在这个项目中,现代汽车自主开发了完整的燃料电池,并搭载在一些实验车辆上,如PolarisⅡ。该车依然在使用了JM Tucson平台,搭载了80KW的燃料电池系统,续航里程为370公里。尽管在最主要的参数上没有变化,但从这里开始,现代汽车就开始拥有了自主的燃料电池技术。


与本田一样,在使用外部技术度过了学习期后,现代汽车快速推出了自主燃料电池产品,没有选择继续依赖外部技术。有意思的是,本田与现代涉足燃料电池汽车领域的时间接近(1998年前后),推出自主燃料电池产品的时间也十分接近(2000年前后)。

2005年,现代燃料电池客车亮相

在开发PolarisⅡ的同时,现代汽车在2005年开始制造了其第一台燃料电池客车,其燃料电池系统公里达到了160KW,续航里程达到了380KM。现代汽车是2006年世界杯唯一汽车赞助商,该车被选为官方交通工具之一,显示了现代汽车对于自身技术实力的信心。这也是现代汽车首次通过欧洲道路使用认证。


值得一提的是,中国的燃料电池汽车“超越3号”也在该年诞生。也就是说,实际上中国的燃料电池汽车起步时间并不太晚。可惜的是,中国此后既未像现代、丰田一样在燃料电池领域持续耕耘,不断推出新产品,也未像本田一样在“断更”十年后依然能够紧跟世界先进水平。

2007年,Tucson FCEV面世

在Tucson FCEV中,现代汽车首次将自己的纯电动技术与燃料电池技术成功统一。通过燃料电池与动力电池的“合作”,Tucson FCEV的系统组合输出能力达到了100KW,续航里程为370KM。


2008年,I-bule概念车亮相

I-bul在北美第100届芝加哥车展上首次亮相。全新的i-Blue平台采用了现代第三代燃料电池技术。i-Blue配备了100KW的燃料电池系统和70MPa的储氢罐,每次加油可行驶370英里以上,最高时速可达100英里。

值得一提的是,i-Blue的燃料电池堆位于地板下,而不是像Tucson FCEV位于发动机舱内。


2009年,第二代燃料电池客车面世

该燃料电池汽车同样使用了Tucson FCEV上的技术,系统功率达到了200KW,续航里程380KM。

2010年,现代推出了ix35 FCEV的原型车

这款汽车未来将成为世界首款量产的燃料电池汽车。ix35 FCEV原型车首次使用了70MPa的储氢罐,续航里程由此达到了635KM,燃料电池系统功率则依旧是100KW。到此,现代汽车的燃料电池技术已经与目前的燃料电池车型十分接近了。

作为对比,丰田在推出“70MPa+100KW”组合的实验车是在2008年,略早于现代汽车。

2011年,燃料电池轿车blue2展出

在2011年首尔车展上现代展示了其燃料电池轿车产品。这是一款中型FCEV,展示了现代汽车在轿车规划上的蓝图。该车的燃料电池系统功率为90kW(1.65kW / L)。


2012年,推出第2.5代燃料电池客车,续航达到500KM。

2013年,里程碑,IX35量产

2013年,ix35燃料电池版量产,现代汽车成为第一家推出量产燃料电池汽车车型的厂商,实现了对丰田的赶超。这“第一款”燃料电池量产车型搭载了100kW的燃料电池系统和700MPa储氢罐,续航里程在NEDC工况下达到了594公里,远超当时的纯电动汽车。


表2 现代汽车第2代与第3代燃料电池技术对比


2014年,Intrado概念车发布

现代汽车在日内瓦车展上发布了Intrado概念车。这款概念车使用了高强度钢和碳纤维等先进材料,并采用了新的制造和连接技术,探讨了改变汽车制造方式的可能。Intrado还展示了现代下一代氢燃料电池动力总成,其燃料电池系统在36kW锂离子电池的配合下,可让汽车行驶里程超过600公里。


2016年,展出H350氢燃料电池商务车

在汉诺威举行的2016 IAA商用车展上,现代展示了H350燃料电池概念车。该车搭载了100KW的燃料电池系统和70MPa储氢罐,可携带7KG的氢气,最高时速可达150KM/H。


2017年,FE(Future Eco)概念车

2017年现代在在日内瓦车展上展示了FE燃料电池概念车。FE概念车被认为是现代的未来多功能车(FUV),在动力总成方面展示了许多创新的技术。FE燃料电池概念采用了新的动力传动技术,包括在燃料电池系统比ix35轻20%情况下,功率密度却提高了30%,最终使汽车行驶里程超过了800KM。


2017年,现代旗下Genesis品牌推出GV80概念车

2017年纽约车展上,Genesis GV80燃料电池概念多功能车首次亮相。


2018年,NEXO发布

在2015年发布了Mirai后,丰田在燃料电池汽车领域的风头可谓一时无两,成为行业的标杆。作为另一个持续开发燃料电池车型的车企,现代汽车终于在3年后推出了新一代燃料电池SUV——NEXO,再一次实现了对丰田的反超。

NEXO继承了大量FE概念车的设计理念,应用了许多创新技术。与ix35燃料电池相比,NEXO的加速速度提高了25%,续航里程增加了40%。NEXO搭载的135kW动力总成和三个增强碳纤维/塑料燃料箱使其续航里程达到665公里——现代汽车凭此重新回到了第一的位置。

现代汽车与丰田汽车在燃料电池技术和产品上的你追我赶、相互反超,也成为燃料电池汽车发展历史上有趣的一幕。


2019年9月,现代氢动力公司成立

这是现代汽车公司与H2 Energy的合资企业。作为该合作伙伴关系的一部分,现代氢能汽车公司计划引进1,600辆现代H2 Xcient燃料电池电动卡车,标志着该汽车制造商进入了欧洲清洁机动性商用车领域。现代H2 XCIENT燃料电池卡车搭载了190kW氢燃料电池系统,该系统由两个并联的95 kW燃料电池堆组成,其氢气储量达到了35千克,行驶里程超过400公里。


2019年10月,HDC-6 NEPTUNE亮相

现代汽车在亚特兰大举的北美商用车展上推出了HDC-6海王星概念车。




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