通用汽车大转型启示录之十

氢燃料电池汽车：通用磨砺60多年的剑

1966年通用曾经进行过燃料电池试验，改装了一辆Electrovan厢式车作为试验车。该车由联合碳化物公司制造的5千瓦燃料电池提供动力，有32个燃料电池模块。电池很大，还有巨大的储氢和储氧罐，几乎占满了车内的空间。

Electrovan燃料电池汽车得到了NASA的支持，当然这个项目仅仅是测试。

上个世纪90年代末，通用汽车推出了“氢动一号” 概念车，采用欧宝最畅销的紧凑型旅行车赛飞利改装。氢动一号装有200个燃料电池单元最高车速可达140公里／小时，功率60千瓦，采用不锈钢液态氢储罐， 可储氢 5kg，一次加氢后可行驶400公里。2000年9月，这款车曾作为领跑车，引导了澳大利亚悉尼夏季奥运会的男女马拉松比赛。2000年11月，这款车在中国燃料电池技术研讨会上展示。

2001年4－5月，通用公司在亚利桑那州面积达2000公顷的试验场对“氢动一号”进行了综合性测试，在24小时内连续行驶了1386．906公里（172圈），创造了国际汽联燃料电池车类别11项耐久性世界记录。

2003 年， 通用推出 “氢动二号”概念车，采用完全由软件控制的电子信号 “线传” 技术 ， 这是一款堪称颠覆传，“忽视”了方向盘、 变速器、 传动轴等部件，是真正的未来汽车概念。

当时通用汽车希望氢燃料电池汽车能在2003年达到上路水平，2005到2010年能实现批量生产。2020到2030 年能广泛地被私人用户接受。但是，氢燃料电池汽车走向市场的难度超乎人们的想象，至今还是在路上。

在优化“氢动一号”的基础上，通用开发出“氢动三号”，其外观没有大的变化，但在技术上有重大突破。该车采用整体式驱动系统，将燃料电池堆、驱动电机、空气压缩机等部件组合集成为重约300kg 的系统模块，采用轻量化材料和新的工艺技术，整车自重减少约 100千克。通用汽车和上汽股份达成协议，“氢动三号”在中国全面示范运行，考查燃料电池车在中国路况下的运行状况，以推动氢动力车产业化。

通用汽车2007年启动全球最大规模的燃料电使用测试“车行道计划”，提供100辆雪佛兰Equinox／氢动四号交付给美国及欧洲市场的普通消费者进行日常测试，2008年推出的氢动四号是雪佛兰Equinox燃料电池车的欧洲版本，采用了440块燃料电池单体，输出功率为93kW。

通用汽车在2008年12月在柏林街头投放了10辆氢动四号。欧宝的一位工程师在“第24届国际电动车辆年会”（EVS24）上说：“经过6个月在柏林道路上的测试，通用汽车的第四代燃料电池车氢动四号已经充分印证了它的可靠性，并且证明氢燃料电池车的未来是可以实现的。我们从驾驶者那里得到的关于氢动四号及其燃料补给情况的反馈令人振奋，目前为止这些车辆都非常稳定，它们从原则上证明了氢燃料电池科技是具有前途的。”

氢动四号的燃料电池系统被安装在传统发动机的位置，收集再生制动产生能量的镍氢电池组安置在车辆中部的地板下，三个碳纤维结构的储氢罐被安置在车辆后座部位及后备箱，可存储4．2公斤的氢燃料，这些储氢罐经过了特殊工艺处理，可以承受约700巴（1巴＝0．987个标准大气压）的巨大压力。氢动四号在一次性加满氢燃料后的最大行驶里程约为320公里。

氢动四号还租赁给美国军方（这也就是为什么通用在中国测试氢动三号，而在欧美测试氢动四号的原因之一，另一个原因是上汽正在研发凤凰氢燃料电动汽车）。据报道，军方有关部门每年花费大约 360 万美元租赁了16辆通用燃料电池汽车，由美军有关单位试用。英国维珍航空公司也通用购买了3 辆氢动四号，用于洛杉矶国际机场的贵宾接待。

通用公司与陆军坦克和自动车辆及工程中心签有燃料电池合作协议。2013年7月，双方续签了一个为期五年的协议，更进一步深化双方在燃料电池领域的研发、应用合作。继 “氢动四号” 之后，通用又研发出采用第五代燃料电池系统的 Volt 插电式燃料电池汽车，通过燃料电池产生的电力给锂电池充电，驱动汽车行驶。车上安装的储氢罐所存储的氢燃料，可保证汽车连续行驶 480km。Volt 车的燃料电池系统体积尺寸减少了一半，重量减轻约 100kg，燃料电池使用的铂金属材料仅为上一代燃料电池系统的三分之一，成本大幅度降低，Volt 车车身系统大量应用轻量化材料，重量减轻了30％ 。

2015年12月，媒体报道：双方合作进入实质阶段，美国陆军地面车辆系统中心（位于密歇根州沃伦市，是美军用于地面系统先进技术的研发机构）将用12个月测试搭载氢燃料电池的雪弗兰Colorado皮卡车的运行情况和耐久性。

2020年4月，媒体报道，通用汽车推出了一个燃料电池车型平台—SURUS，该平台最早是源于军用需求，自主机动能力，能在不使用拖头的情况下可自行机动，主要用于商用车、卡车的改装和定制生产。该平台可以提供645km的续航里程，并配有自动驾驶技术。

Surus平台可实现无人驾驶，未来将广泛用于军事、救护、和物流行业，用户包括诸如军队、警察、消防、医院、救灾等公共服务，也可以用于矿业、物流、运输等商业领域，其使命是可以远程机进入相对恶劣的环境进行机动。

由于燃料电池，电动机，储氢罐和电池都可以安装在货物地板下面，因此SURUS平台具有低重心的特性，自然相比普通卡车有着更高的灵活性。

2013年7月，通用与本田签订了一项长期协议，双方将合作开发下一代燃料电池系统及氢储存技术，以期在2020年前实现商业化应用。此外，通用与本田以及其他产业相关者正致力于进一步推进燃料加注设施的建设，这对于燃料电池汽车的长期可行性以及获得消费者的认可至关重要。

2017年1月30日，本田和通用宣布两家公司两家公司分别出资4250万美元（约合人民币2．9亿元）以50：50的比例出资在美国成立合资公司，合作生产新一代氢燃料电池，工厂设在通用汽车密歇根州的工厂内，力争2020年左右开始投入量产。

2020年9月8日，通用汽车宣布向尼古拉汽车公司投资200万美元，获得了生产尼古拉獾皮卡的机会。燃料电池卡车计划于2023年在亚利桑那州柯立芝的尼古拉工厂制造，通用汽车将提供燃料电池组。自2017年起，尼古拉与德国的博世签订了合作开发协议，开发燃料电池、电机和电池组等关键部件。尼古拉的市值一度飙升超过了福特汽车。这次合作让通用有机会进入长途卡车市场，这是底特律巨头此前尚未涉足的领域。玛丽·博拉说：“这对我们而言是一个宽广的增长机会。”

然而，两天以后，一家通过卖空股票获利的公司兴登堡发布《尼古拉：如何利用弥天大谎与美国最大汽车制造商建立合作关系》的报告，声称尼古拉本身就是一个骗局，公司创始人特雷弗米尔顿这些年以来一直在撒谎。在欺诈指控导致公司董事长下台后，这笔交易受到质疑。

9月21日，特雷佛·米尔顿辞去公司执行董事长职位。“通用汽车就尴尬了”。通用汽车撤销了合同。

今年1月，通用汽车宣布，将提供“Hydrotec”新时代燃料电池系统，搭载于纳威斯达公司的量产燃料电池车“International RH”车系之上，每辆车搭载着二套Hydrotec氢燃料电池系统，每套系统包含300个氢燃料电池单体与热管理、电力管理系统。

通用表示，这套氢燃料电池系统不仅可以使用在汽车上，海洋船舶、土木、采掘设备、机关车、发电机等等领域上都可以使用，范围相当广泛。

纳威司达公司是北美最大的重型卡车及校巴生产商，旗下品牌包International商用车和军用卡车、MaxxForce柴油发动机、IC校车及商用客车、Workhorse房车等，NC2公司则是一家由纳威司达与卡特彼勒联合出资成立的合资公司。纳威斯达的历史可追溯到1831年，前身为McCormick和International Harvester公司。

两家公司表示，运输服务公司J．B． Hunt将是本项合作计划的第一个客户，预计2022年底让J．B． Hunt驾驶采用通用氢燃料系统的RH系列卡车。测试期间，纳威斯达氢电卡车将在J．B． Hunt的路线载运商品，并在氢燃料供应商OneH2的服务站充气。纳威斯达总裁暨执行长利斯博表示，纳威斯达卡车的目标是每充气一次能行驶逾500英里，并在15分钟内完成充气。

媒体认为：通用与纳威斯达宣布合作，正值美国拜登内阁将降低美国温室气体排放，和推广电动车视为优先要务。美国燃料电池和氢能协会 主席Morry Markowitz指出：“拜登的能源计划中提到氢和燃料电池，这一消息令人振奋，我们将努力确保这些计划取得成果。燃料电池和氢能技术得到了美国众议院和参议院两党的支持，我们将向国会和政府新成员介绍氢能市场将带来的环境和经济利益。”

Markowitz表示：“在全球范围内，各国都认识到氢燃料的重要性，并在着手制定国家战略，如今，美国有可能已经落后于其他主要的经济体。由于拜登政府对气候变化的关注，公众对氢的看法将发生改变。对清洁能源技术的投资不仅可以减少我们国家的‘碳足迹’，而且可以改善经济并创造就业机会，氢能产业已经被证明有能力做到这一点。同时，全美和世界各地的立法者、环保倡导者和其他利益相关者也越来越认识到，氢能将在未来‘脱碳’的过程中发挥关键作用。从欧洲到日韩和中国，全球各主要经济体都在大力发展氢经济，我们相信，未来几年氢能必将进入主流。”

Markowitz强调：“作为全球技术创新和制造业发展的领导者，美国通过发展氢和燃料电池技术来保持其领导地位至关重要。美国在燃料电池驱动的叉车和汽车，以及固定式燃料电池部署方面处于世界领先地位，拥有巨大的竞争优势。现在正是拜登政府加强并保持领先地位的最佳时机，以确保国内氢经济的增长，并将其作为氢能源在全球的出口机会。”

2019 年 11 月 7 日，美国燃料电池与氢能协会发布了美国《氢能经济路线图》，全方位介绍了美国未来 30 年氢能产业规划，呼吁政府及产业界协同共进构建氢能未来。路线图格外强调了氢能可以实现规模存储及运输，而下游应用覆盖交通运输、固定式发电及工业应用等。氢能规模化应用可以减少 CO2 排放，提升地区能源供应可靠性，同时氢作为储能介质能够进一步带动风电、光伏、核能、水力发电等诸多可再生能源的部署。

据路线图规划，2025 年，美国燃料电池汽车运营数目将达到 20 万辆，叉车达到 12．5 万辆，建设加氢站 1180 座，氢气需求达到 1300 万吨。2030 年燃料电池汽车达到 530 万辆，加氢站 7100 座，实现氢能大规模应用。

美国氢能经济发展路线分为以下四个阶段：

（一）2020年至2022年：立即采取措施阶段

这一阶段在运输业中重点发展燃料补给基础设施，以支持推广燃料电池电动汽车（FCEV），推动市场需求的增长。

（二）2023年至2025年：规模化的早期阶段

建设大规模制氢设施，与氢有关的设备（尤其是汽车燃料电池生产和燃料站设备）同步扩大规模，从而降低成本、提升性能。中型和重型燃料电池电动卡车以及新型轻型FCEV品牌和型号将投放市场。到2025年，全美各种应用的氢总需求量将达到1300万吨，道路上行驶共计15万辆轻、中、重型FCEV，同时还有12．5万辆FCEV物料搬运工具。

（三）2026年至2030年：多元化

在运输领域，随着重型、高通量的加氢站基础设施联结成区域网络进而覆盖全美，中长途氢动力卡车的运输规模将不断扩大。到2030年底，全美各种应用的氢总需求量将突破1700万吨，售出的FCEV将达到120万辆，在物料搬运中有30万辆FCEV搬运工具。同时，全美有4300个加氢站投入运营。

（四）2030年后：广泛推广

2030年之后，氢能将在美国各地区、各行业大规模部署。除了为本国市场制造和生产外，向欧洲和亚洲出口氢和技术，同样也为美国经济增添了活力。到2050年，美国氢能行业的总收入每年可能达到7500亿美元，包括了FCEV在内的所有设备的销售和6300万吨的氢需求量。