迎接2040全氫能社會，Hyundai集團「Hydrogen Wave Forum」釋出 Vision FK 氫能源跑車等新願景

Written by: Jason Hu

Hyundai-KIA 集團（以下簡稱 HMG）在 2021 IAA 慕尼黑車展的展期間，舉辦了「Hydrogen Wave」全球在線論壇，並且廣邀全球媒體一同參與線上討論。這場論壇主要是向外界發表 HMG 集團於氫能源技術的戰略規劃，透過至 2040 年以前，在交通及其他工業領域引入新技術和移動解決方案來普及氫能的計劃，同時進一步強調零污染「可持續性」能源的開創性承諾。

因此在會議上除了宣布將在2023年推出下一代燃料電池系統以外，到 2028 年將會率先把氫燃料導入至商用車型當中、2030 年則是實現燃料電池電動汽車 (FCEV) 的價格與純電動汽車 (BEV) 相當！未來也將會把氫燃料電池當作能源解決方案，應用在所有類型的交通工具與社會所有其他方面，包括家庭、建築和發電廠等。

在今天舉行的 Hydrogen Wave 全球在線論壇上，HMG 集團提出了「2040 年之前於交通和其他工業領域引入新技術和移動解決方案來普及氫能」的遠大計劃，不過這首先要面對到的就是成本如何下降的課題，目前 Toyota、Honda 等日系車廠，抑或是 BMW、Daimler 集團等，都是因為氫燃料電池的成本過高，使得商業化的速度相當緩慢。

Hyundai 自 1998 年開發第一輛 FCEV 以來一直在為氫能的未來做準備。2013年 Tucson FCEV（ix35 Fuel Cell）問世開啟了FCEV 量產的大門。2018年則推出搭載第二代燃料電池的 SUV NEXO，並於2020年推出了全球首款重型燃料電池卡車XCIENT Fuel Cell。

HMG 集團表示雖然燃料電池在製造工藝上均有了不同程度提升，但過去10幾年的時間中成本是大幅度的下滑。舉例來說，2003年的氫燃料電池成本是首爾房子的三倍、但到 2013 年之後 Tucson FCEV 推出的時候成本下降至原本的 10%，而預計 2023 年推出的下一代氫燃料電池的製造成本將只有當時的2%。

隨著製造材料和工藝的強化提升，2004-2018年之間，氫燃料電池的使用壽命大幅度提高，可以實現超過50小時以及16萬公里的使用壽命。HMG 集團預計下一世代燃料電池的壽命將向50萬公里推進。而這一切的關鍵，就是用更實惠的不銹鋼材質，代替燃料電池雙極板中更昂貴的石墨材料。

然而 HMG 集團的研發主管 Albert Biermann 也在論壇中強調，目前燃料電池技術於私人交通領域中尚無法發揮潛力，現在 BEV 純電車的實力遠遠大過燃料電池，但在第三代燃料電池技術推出後，或許這個局面有辦法扭轉！

回到氫燃料電池動力系統上，目前研發階段的第三代氫燃料電池系統，將取代 NEXO車上的氫燃料電池系統，這套新一代 100kW氫燃料電池系統尺寸將大幅減小30%，將運用在乘用車和 SUV（包括下一代 Nexo 和 Staria FCEV）；至於200kW 規格版本則與NEXO的氫燃料電池系統尺寸相近，但輸出功率提升至2倍，同時可單獨或以模塊化方式多次應用。無論是 100kW和200kW兩種功率規格版本都計劃於2023年推向市場。

因此到2030年，HMG 集團將以實現氫燃料電池車的價格與純電動汽車相當為目標，確保在價格領域的競爭力。

此外 HMG 集團還亮相了一種全新的能量模塊系統。該能量模塊系統可通過堆疊100kW單元模塊形成500kW級或1MW（兆瓦）級等系列化功率輸出系統，能運用在大型船舶或資訊公司的 EPS 應急電源系統。同時，發布會中還展示了一種“全平型”氫燃料電池系統，其整體高度降低至25cm，可用於個性化客製車型PBV、MPV車型、客車和有軌電車等多種交通設備。

HMG 集團燃料電池開發負責人 Saehoon Kim 在論壇接受 Q&A 表示，FCEV 技術與 BEV 相比有一個巨大的優勢：「BEV 的主要問題是電池的可擴展性。對於小型 EV 車型來說很適合，但對於商用車而言如何將所有這些電池與重物堆疊在一起後，勢必會影響到續航距離，因此在這種情況下，燃料電池非常適合商用車使用。

不過Biermann 進一步表示：「HMG 集團不會立即淘汰 ICE 商用車，但我們不會再進行任何 ICE 的新開發。沒有新車款、也沒有新平台。未來都會以 BEV 和 FCEV 作為主軸，只是目前無法向外界表達佔比為何，因為 BEV 或是 FCEV 的商用車普及性取決於地區情況和該地區對氫氣供應的支持，但 HMG 還是會進行雙向開發。」

目前 Hyundai 已經量產 XCIENT Fuel Cell的大幅改進版，這是世界上第一輛量產的燃料電池重型卡車，到2020 年年中已經有 45 輛 XCIENT Fuel Cell 燃料電池卡車在瑞士開始商業運營。據 Biermann 稱，這些卡車每月行駛 210,000 公里，每個月減少了 130 噸二氧化碳排放量。而要達成上述目標，則是要靠著第三代氫燃料電池系統來幫助商用車領域全面「零碳化」，未來也會跟韓國政府一同推動公共交通和物流系統氫能解決方案，並以此為全球樹立優秀範例。

同時，HMG 集團計劃基於新一代氫燃料電池技術，積極進軍擁有每年40萬輛中大型商用車銷量規模的歐洲市場。面對2030年全球商用車預計達到700萬輛的龐大市場需求，計劃開發5~7米車長的氫燃料電池個性定制化車型（Purpose Built Vehicle，PBV）。

為了實現這一目標，將充分應用自動駕駛和機器人技術來拓展在商用車領域的業務能力。因此在線上論壇當中提出了包含氫動力智慧無人運輸車、高性能跑車、緊急救援車等多種汽車領域應用在內的未來氫能移動出行願景。

首先最特別的莫過於氫動力智慧無人運輸車（Trailer Drone），他是一台可實現完全自動駕駛的集裝箱運輸系統，搭載氫燃料電池系統作為動力，同時具備兩台智慧無人運輸平台e-Bogie。氫動力智慧無人運輸車（Trailer Drone）能依據行駛里程量身配置儲氫罐數量，確保一次充滿氫氣就擁有超過1,000km的續航里程，可完全媲美現有集裝箱運輸系統。

第二個則是搭載氫燃料電池的 e-Bogie（Fuel Cell e-Bogie）多功能智慧無人運輸平台，其設計靈感源自鐵路的軌道轉向架（Bogie）。

e-Bogie 位於集裝箱下方，同樣搭載氫燃料電池系統，在影片中可以發現他能完全獨立的四輪轉向。而氫動力智慧無人運輸車（Trailer Drone）便配置了兩台搭載氫燃料電池的e-Bogie，因此可以像是「螃蟹」一樣橫向移動。因此可在港口作業與狹窄的城市環境中自動駕駛。另外特殊的 “集群模式”能讓多輛氫動力智慧無人運輸車（Trailer Drone）可以像火車一樣同步行駛。

在講完特殊運輸用車之後，其實在論壇當中 HMG 集團還是沒有忘掉乘用車。氫燃料電池技術同樣適用於高性能汽車，現場更展示了一台概念車Vision FK。作為全球首款將氫燃料電池能量轉換器與一個高功率、後輪驅動的Plug-In PE動力系統組合在一起的氫燃料電池車，Vision FK 最大輸出功率超過 500kW，0~100km/h加速時間不到4秒，20分鐘可充滿氫氣，最大續航里程超過600km。

Vision FK 的燃料電池單元帶有 N Performance 品牌，代表它將成為 Hyundai N 車型，而不是專注於豪華品牌的 Genesis。

只是 HMG 的研發主管 Albert Biermann 在 Q&A 環節有說明 Vision FK 投入生產的時間表目前還是未知數，而趁著參與線上論壇的機會我也詢問 Albert Biermann 關於 Vision FK 的平台來源，關於這點 Albert Biermann 僅表示這台原型車是與 Rimac 合作的結晶（Hyundai 於 2019 購入約 9 億美元的股份），與現有車款完全沒有關連（雖然外觀非常類似 Stinger），但這個全新氫燃料平台將會成為未來 Hyundai、KIA 或是 Genesis 等不同車型，更將成為未來大規模生產的氫動力高性能汽車的基礎。

Biermann 進一步指出說，Vision FK 原型仍在開發中、還有很多工作要做，包括努力開發具有不同化學性質的高功率燃料電池，未來或許會將原型車帶到賽車運動當中，因為這對 HMG 集團進一步提升其在汽車領域的氫領先地位很重要，這種做法就如同 Toyota 社長豐田章男將 Corolla Sport 為基礎的氫燃料電池車參與 24 小時耐久賽一樣，藉由比賽並推動燃料電池技術的發展，以達到新的性能水平。

除了 Vision FK，Biermann 也表示第三代 Nexo 燃料電池 SUV 將於 2023 年推出，隨後將推出燃料電池版本的 STARIA；至於 KIA 與 Genesis 品牌的氫燃料電池車則會緊接著推出，但時間會落在 2025 年之後了。

之後場景則帶到使用氫燃料電池的救援無人車（Rescue Drone），可以實現遠端自動駕駛來進行消防和救援作業，而由於具備獨立轉向系統，因此可以實現原地轉向和“螃蟹”橫向行駛 ，並且可以通過安裝在車輛外部的無人機傳輸的畫面執行任務，單次充滿氫氣續航里程可達450~500km。

移動型加氫站（H Moving Station）則是配備氫燃料電池車加氫設備的重型車輛。這款移動型加氫站一次可為多達25輛NEXO的氫燃料電池系統進行充氫，為加氫站數量受限或加氫站正在維修的地區提供便利的充氫體驗。

最後出場的則是應急救援車（RHGV，Rescue Hydrogen Generator Vehicle），能為偏遠地區的車輛提供充電救援，可同時進行單相220V和三相380V供電。至於他的車型基礎則是來自於 KIA 所生產的軍車。

HMG 集團其實與 Toyota 一樣長期著眼於氫能源的開發，因此這次論壇可說是向全世界宣示：除了純電以外還有更好的新能源解決方案。當然我們認知的氫能源並不只有給車子而已，還能被應用於生活和工業等所有領域，例如家庭、辦公場所和工廠等。

雖然現階段除了韓國以外，全世界僅有日本、歐洲與美國政府將氫能源列為國家發展政策，但在面臨到如何穩定供應純氫氣的來源（目前有褐煤製氧、處理沼氣廢水與風力發電水解三種方式）、氫氣如何運送、加氫站是否普及與政府政策是否支援四大難題，連帶影響氫燃料電池的發展。

不過 HMG 集團在與韓國政府一同合作，從商用車開始全面鋪展之後，或許不久的將來也能帶動其他車廠更積極投入於氫能源這塊市場，同時擴大氫燃料電池系統生產體系，建設氫能社會基礎設施，致力於實現2040年的氫能普及目標。

Hydrogen Wave 全球論壇中展示的所有移動和燃料電池系統：