氢燃料电池车借力冬奥跃上前台

氢燃料电池车借力冬奥跃上前台
2022-01-28 10:04 经济参考报 中国青年网 编辑:李晓玲1

潘悦 制图

一辆冬奥服务车辆行驶在德胜门外大街的奥林匹克专用车道上。新华社记者 陈钟昊 摄

氢燃料电池车准备驶入北京2022年冬奥会和冬残奥会延庆停保中心场站。新华社记者 任超 摄

2022北京冬奥会进入倒计时。随着氢能成为“主角”能源,本届冬奥会也有望成为首个真正实现碳中和的奥运赛事,其中氢燃料电池车表现亮眼。

专家表示,作为新能源汽车的细分赛道,氢燃料电池车应用的首选场景是商用领域,2022北京冬奥会或有望成为氢能在国内加速落地的“分水岭”。“十四五”期间,氢燃料电池车将作为纯电动汽车的重要补充,成为交通领域实现绿色低碳发展、控制污染物排放的重要途径之一,潜在市场空间巨大。

相约北京 氢燃料车展风采

记者从北汽集团了解到,此次有515辆北汽福田欧辉氢燃料客车服务2022北京冬奥会。车辆配载全气候耐极寒动力电池,可实现零下30摄氏度极寒低温启动和零下40摄氏度极寒低温存放和停机自动保护,续航里程400公里以上,排放物仅为水,无污染。

北汽集团相关负责人表示,福田欧辉氢燃料客车使用了高效便捷动力电池新型热管理技术、共享式电池热管理及整车一体化热管理系统,在提高电池启动性能、降低能量耗散的同时实现单车减重35公斤。“车辆燃料电池系统效率最高可达60%,热电联供能量转化率达85%以上,还搭载独有的‘U度’综合热管理技术,该技术可以将氢燃料电池所产生的废热进行循环利用,利用所产生的废热为车内采暖和前风窗除霜、除雾。在燃料电池功率达到75%时即可实现全余热供暖,可使整车能耗降低7.6%。”同时,该车使用了世界领先的燃料电池技术,每百公里可减少二氧化碳排放约57.86公斤。“如果按每辆车每天行驶200公里左右计算,每辆氢燃料客车可减少的碳排放量大约有115.72公斤,所有氢燃料大巴排气管中排出的尾气是水蒸气,碳排放量为零。”

在安全方面,欧辉氢燃料客车采用氢电耦合安全系统,实时监控氢、电、碰撞安全,涉及高压储氢瓶、动力电池、燃料电池、驱动电机、碰撞结构安全设计等诸多环节,全方位保证了氢燃料电池客车整车安全性。

据悉,除北汽外,宇通客车、中通客车、吉利商用车等车企也提供了氢燃料电池客车供冬奥会使用。

事实上,本届冬奥会早已对氢能应用提前布局。根据北京冬奥组委公布的信息,开幕式上将使用氢燃料点燃北京冬奥赛场的主火炬;大量使用氢燃料电池车,以减少污染物排放;配备30多个加氢站,中石油、中石化、国电投等都投入交通干线沿线加氢站建设。公开信息显示,中国石油在北京冬奥赛区已建成4座加氢站,冬奥期间供氢能力将达到5500公斤/日,可为近千辆氢燃料电池车提供服务。

绿色办奥 “零排放”助力减碳

“此次冬奥会或有望成为氢能在国内加速落地应用的分水岭。”业内人士介绍称,氢燃料电池车是氢能的重要应用路线之一,本次冬奥会为氢燃料电池车和加氢站示范推广提供了诸多场景,有望成为加速氢燃料电池车商用的契机,为产业发展加入新的催化剂。

中咨公司正高级工程师韩雅娟在接受记者采访时也表示,北京冬奥会氢燃料电池车的示范应用将对产业发展起到积极的推动作用。“这是一次由国家层面发起的面向全社会的宣传推广,是我国向世界展现中国能源结构转型和践行碳达峰碳中和承诺决心与能力的重要契机。同时,通过冬奥会全方位向公众展示氢燃料电池车、提高民众对氢燃料电池车应用可行性和可靠性的认知,这也有助于氢能车型推广。”

氢能源发展前景已成为共识。氢气燃烧的产物是水,被普遍视为终极清洁能源。据国际氢能委员会预测,到2050年,氢能将承担全球18%的能源终端需求,创造超过2.5万亿美元的市场价值,以氢能为核心的燃料电池汽车在全球占比将提升至20%到25%。

“这次冬奥会的示范应用,说明中国氢燃料电池车的关键技术已经取得突破,并且在某些应用场景中已达到世界领先水平。”清华大学车辆与运载学院教授杨福源说。

在这背后,是政策层面持续的引导和支持。近年来,相关部门多次发文鼓励氢燃料电池汽车示范应用。2021年10月,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》,提出“推广电力、氢燃料、液化天然气动力重型货运车辆”“有序推进充电桩、配套电网、加注(气)站、加氢站等基础设施建设”。交通运输部印发的《综合运输服务“十四五”发展规划》提出,加快充换电、加氢等基础设施规划布局和建设。

此后,北京、山东、浙江等多个省市纷纷出台氢能产业发展规划及实施方案。根据《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,2025年前将培育10家至15家具有国际影响力的产业链龙头企业,京津冀区域累计实现氢能产业链产业规模1000亿元以上。《浙江省加快培育氢燃料电池汽车产业发展实施方案》提出,到2025年,推广应用氢燃料电池车接近5000辆,规划建设加氢站接近50座。

中国氢能源投资规模近年也保持增长态势。据不完全统计,2021年氢能源燃料电池相关投资项目约85项,投资总金额约1857.13亿元。

对此,韩雅娟表示,氢可发挥长时储能、燃料、动力以及冶炼还原剂的作用,在碳达峰碳中和进程中扮演重要的角色。“十四五”期间,氢燃料电池车将作为锂电池电动汽车的重要补充,成为交通领域实现绿色低碳发展、控制污染物排放的重要途径之一。

加速商用 打造氢能生态共同体

尽管氢燃料电池车备受期待,但需要承认的是,目前国内汽车行业的氢能源利用还集中在商用车方面,虽然有不少乘用车企业已经着手布局和技术储备,但还未形成规模。

专家认为,相比锂电池电动汽车只需要动力电池技术的突破,氢燃料电池车需要的不只是电池技术突破,还包括氢气制造、存储、运输等环节发展,涉及全产业链的协作,所以发展较慢。

不过,在业内专家看来,2022北京冬奥会的示范运行,说明氢燃料电池车能在严寒环境下实现应用,而这正是目前新能源车锂电池技术路线的一大短板;同时,氢燃料电池车制造成本高,补充能源速度快,适合固定场景使用,公交运营等领域有望迎来氢燃料电池车的关键突破。

“中重型、中远途商用车是氢燃料电池车应用的首选场景。”韩雅娟表示,氢燃料电池车加注时间短、续航里程长,在载荷较大和运输距离较长的商用场景下具有一定的比较优势,“我国重型卡车保有量达1100多万辆,潜在市场空间巨大,如公交、港口、矿山、城际物流等中重型、中远途商用车等都有机会。”

中国科学院院士欧阳明高向记者表示,燃料电池是氢能的一部分,是先导部分、引领部分、核心部分,他对氢能和燃料电池总体前景仍保持乐观。

未来应如何促进氢燃料电池车更好发展?韩雅娟认为,一是要提高核心技术自主化率,实现关键部件国产替代。通过财政、金融手段支持企业突破关键核心技术,鼓励企业进一步加大研发投入,在电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空气压缩机、氢气循环系统等关键零部件领域持续不断突破,实现自主可控。同时,着力推进成果转化,构建共性基础技术推广应用平台,加快技术推广与复用能力。

二是要优先聚焦商用车应用场景,实现局部突破与示范带动。在公交场站、矿山、港口、陆路交通干线等中重型、中远途商用车聚集场景中,选择一批商业前景良好的区域进行试点,保持推广力度,设置渗透率目标,优先开展推广宣传、优先建设一批加氢站,优先补助一批商用车,实现局部领先、重点突破的格局,并进一步形成示范带动效应。

三是要统筹协调,加快绿氢生态共同体建设,降低氢气加注成本。建立高效顺畅的“制氢、储氢、运氢、用氢”技术交流与共享机制,鼓励汽车与能源领域企业合作,共同降低氢燃料电池车使用成本,打造具有区域领先水平的氢燃料电池车全产业链生态共同体。

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