北京冬奧會(huì)上,氫能汽車成了“新寵”。根據(jù)北京冬奧組委公布的數(shù)據(jù),北京冬奧會(huì)示范運(yùn)行超1000輛氫能汽車。這是目前為止世界上最大規(guī)模的一次氫燃料電池汽車示范運(yùn)行。
有些市民困惑,中國電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展勢頭很猛,北京冬奧會(huì)為何不大規(guī)模推廣電動(dòng)汽車,反而使用還未真正走入百姓生活的氫能汽車?氫能汽車距離我們的生活還有多遠(yuǎn)?
冬奧會(huì)為何大規(guī)模使用?
加氫10分鐘續(xù)航300多公里
氫能發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)億華通,在本屆冬奧會(huì)上投入了總計(jì)724輛大巴車保障賽事運(yùn)行。“氫能汽車開起來的感覺類似電車,沒有頓挫,也很安靜,更沒有容易引起乘客不適的柴油味兒。”駕駛員程立勇說,大巴車加氫10分鐘,就能續(xù)航300多公里。
北京冬奧會(huì)舉辦期間天氣寒冷,尤其在延慶和張家口兩個(gè)賽區(qū),最低氣溫零下30多攝氏度,還有不少山地運(yùn)行路線。開過電動(dòng)汽車的人都知道,面對(duì)低溫、爬坡的考驗(yàn),電動(dòng)汽車的續(xù)航能力會(huì)大幅縮水。億華通公司常務(wù)副總經(jīng)理于民介紹,為適應(yīng)冬奧賽區(qū)的超低溫環(huán)境,裝載氫能發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛,還在海拉爾完成了極寒測試,零下35℃的環(huán)境下,放置超過8小時(shí)后仍然可以完成超低溫啟動(dòng)。
除了長續(xù)航和抗低溫性能外,氫能發(fā)動(dòng)機(jī)還很環(huán)保,可以實(shí)現(xiàn)零碳排放。據(jù)了解,氫能發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),氫氣與氧氣在催化劑的作用下反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生電能和水,電能帶動(dòng)車輛行駛,水直接排出車外。“北京冬奧會(huì)上的724輛氫能車輛,行駛里程約209萬公里,相比于傳統(tǒng)燃油車,減少碳排放約1800噸。”于民說。
既然氫能汽車優(yōu)勢這么明顯,會(huì)不會(huì)有朝一日,電動(dòng)汽車被氫能汽車取代?于民說,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要從多個(gè)維度考量,就目前來看,電動(dòng)汽車和氫能汽車各有優(yōu)勢,應(yīng)當(dāng)“宜電則電,宜氫則氫。”例如在本屆冬奧會(huì)北京賽區(qū),由于氣溫并沒有延慶和張家口那么冷,因此保障賽事運(yùn)行的車輛中就有一部分是電動(dòng)汽車。
氫能安全嗎?
大數(shù)據(jù)平臺(tái)能實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛運(yùn)行狀態(tài)
“您愿意嘗試氫能汽車嗎?”記者在街頭隨機(jī)采訪發(fā)現(xiàn),不少市民似乎“談氫色變”——“氫氣,安全嗎?”“氫氣儲(chǔ)存在哪里?。恳擒嚿蠋€(gè)大罐子,會(huì)不會(huì)容易爆炸?。?rdquo;對(duì)于氫能汽車,市民普遍關(guān)心安全性。
畢業(yè)于中科院化學(xué)所的盧博士告訴記者,按照理論計(jì)算,氫氣的爆炸極限是4%至75.6%(體積濃度),意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在這一范圍之間,遇火源就很容易發(fā)生爆炸。“氫氣的爆炸極限范圍廣,因此氫能汽車要想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的所有企業(yè)都必須把安全性放在首位。”盧博士說。
在大興國際氫能示范區(qū),日加氫量達(dá)4.8噸的全球最大加氫站——海珀?duì)柤託湔疽延?021年建成并正式投入運(yùn)營。加氫站設(shè)有8臺(tái)加氫機(jī),16把加氫槍,日服務(wù)車輛可達(dá)600輛。
相關(guān)負(fù)責(zé)人李鐵軍說,氫氣從制氫廠生產(chǎn)出來后,會(huì)有專業(yè)運(yùn)輸車運(yùn)送至加氫站,在壓縮機(jī)的幫助下,儲(chǔ)存到氫氣儲(chǔ)罐中。
加氫站的樣子和傳統(tǒng)加油站類似,加氫的流程和加油差不多。工作人員把加氫槍插到大巴車的加氫口上,點(diǎn)擊加氫機(jī)上的按鈕,車輛就開始加氫。整個(gè)過程中,既聽不到聲音,也聞不到味道。據(jù)了解,氫能汽車上儲(chǔ)存氫氣的容器采用高強(qiáng)度、高耐久、高可靠性的氣瓶,可以有效減少氫能泄漏。車身零件布局經(jīng)過了重新設(shè)計(jì),氫燃料相關(guān)零部件都設(shè)計(jì)在通風(fēng)性好的位置,氫氣一旦發(fā)生泄漏,可以快速擴(kuò)散,以免發(fā)生爆炸。此外,一旦發(fā)生碰撞,高強(qiáng)度車身也能有效保護(hù)氫電系統(tǒng)。
就拿應(yīng)用了氫能系統(tǒng)的車輛來說,由于搭載了自主開發(fā)的大數(shù)據(jù)平臺(tái),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測車輛運(yùn)行狀態(tài),在燃料電池艙、乘客艙、氫瓶艙和加注艙都裝有氫泄漏監(jiān)測傳感器,一旦泄漏立刻感知,并關(guān)閉氣瓶閥門。
氫能汽車為什么這么貴?
每公里用氫成本高兩成
記者采訪發(fā)現(xiàn),盡管氫能汽車好處多多,但之所以還未大規(guī)模走入尋常百姓的生活,是因?yàn)闅淠芷囀褂贸杀?、研發(fā)生產(chǎn)氫能發(fā)動(dòng)機(jī)成本仍然比較高,導(dǎo)致氫能汽車售價(jià)往往高于傳統(tǒng)燃油車和電動(dòng)汽車不少。
記者在位于大興區(qū)的海珀?duì)柤託湔究吹?,每公斤氫氣售價(jià)為30元,以大巴車為例,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)百公里平均油耗約為30升,折合每公里2.1元,如果是氫能汽車,平均每公里成本約為2.3元,增加約20%。
環(huán)宇京輝是一家集制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫及應(yīng)用為一體的氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,現(xiàn)階段,用工業(yè)副產(chǎn)品制作氫能因?yàn)槌杀据^低、來源較廣,是我國車用氫氣主要來源。但隨著技術(shù)發(fā)展,可再生能源發(fā)電+電解水制氫將越來越占據(jù)主導(dǎo)地位,實(shí)現(xiàn)“綠電制綠氫”,氫能汽車的使用成本也會(huì)下降。
12米長的大巴車,傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)售價(jià)約40萬元,而氫能發(fā)動(dòng)機(jī)售價(jià)則要達(dá)到160萬元。為什么氫能發(fā)動(dòng)機(jī)這么貴?于民說,在氫燃料電池系統(tǒng)中,氧氣可以從空氣中獲得,氫氣可以通過加注獲得,氫能發(fā)動(dòng)機(jī)成本高的原因,主要在于包括電堆在內(nèi)的8個(gè)核心部件成本較高。
就拿電堆來說,這個(gè)將氫氧化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的核心部件,成本約占整個(gè)系統(tǒng)的一半以上,其中,由價(jià)格昂貴且稀有的鉑金催化劑制成的膜電極,又是電堆的核心部件,約占電堆成本的60%。“從2015年以來,氫能發(fā)動(dòng)機(jī)成本每年都下降約30%。”于民認(rèn)為,隨著技術(shù)更新迭代,氫能發(fā)動(dòng)機(jī)的成本一定會(huì)繼續(xù)下降。
聲音
氫能汽車需要更多應(yīng)用場景
根據(jù)統(tǒng)計(jì),參與北京冬奧會(huì)氫能交通配套的上市公司有很多,其中包括德爾股份、動(dòng)力源、國電電力、昊華科技、厚普股份等。有研究認(rèn)為,北京冬奧會(huì)充分展示氫能應(yīng)用潛力,迅速提升氫能認(rèn)知,有益于產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。
根據(jù)《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案(2021-2025年)》,2023年前,北京將力爭建成37座加氫站,推廣燃料電池汽車3000輛;到2025年前,燃料電池汽車?yán)塾?jì)推廣量突破1萬輛。
山東青島的一名從事氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家,最近正準(zhǔn)備來北京考察。“我們已經(jīng)申請(qǐng)了23項(xiàng)全球市場知識(shí)產(chǎn)權(quán),同時(shí)與中國鐵塔、航天科工氫能研究院等40家企業(yè)達(dá)成了戰(zhàn)略合作協(xié)議。”這位企業(yè)家說,希望北京的氫能產(chǎn)業(yè)可以布局盡可能多的應(yīng)用場景,助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在北京大興,國際氫能示范區(qū)正在火熱建設(shè)。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,大興區(qū)坐擁北京大興國際機(jī)場、京東“亞洲一號(hào)”倉庫、京南物流基地等樞紐,可以提供豐富的氫能應(yīng)用場景。今年,大興還將建成3座加氫站,為氫燃料電池汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用提供保障。房山區(qū)也發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,提出在2030年之前,建成京津冀區(qū)域安全優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)氫能保供基地。
面對(duì)前景無限的氫能市場,國內(nèi)眾多車企也搶抓機(jī)遇進(jìn)行布局,目前包括宇通、上汽、福田、長城、吉利商用車等已經(jīng)明確規(guī)劃,加大投入推進(jìn)氫燃料電池汽車研發(fā)和產(chǎn)品的商業(yè)化,針對(duì)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)大功率、長壽命、高可靠性、超低溫的環(huán)境適應(yīng)性等關(guān)鍵核心技術(shù)問題進(jìn)行攻關(guān)。
原標(biāo)題:氫能汽車離我們還有多遠(yuǎn)?需要更多應(yīng)用場景