氢能汽车离我们还有多远?需要更多应用场景

2022年03月02日07:52

来源:北京晚报

  北京冬奥会上,氢能汽车成了“新宠”。根据北京冬奥组委公布的数据,北京冬奥会示范运行超1000辆氢能汽车。这是目前为止世界上最大规模的一次氢燃料电池汽车示范运行。

  有些市民困惑,中国电动汽车产业近年来发展势头很猛,北京冬奥会为何不大规模推广电动汽车,反而使用还未真正走入百姓生活的氢能汽车?氢能汽车距离我们的生活还有多远?

  冬奥会为何大规模使用?

  加氢10分钟续航300多公里

  氢能发动机研发生产企业亿华通,在本届冬奥会上投入了总计724辆大巴车保障赛事运行。“氢能汽车开起来的感觉类似电车,没有顿挫,也很安静,更没有容易引起乘客不适的柴油味儿。”驾驶员程立勇说,大巴车加氢10分钟,就能续航300多公里。

  北京冬奥会举办期间天气寒冷,尤其在延庆和张家口两个赛区,最低气温零下30多摄氏度,还有不少山地运行路线。开过电动汽车的人都知道,面对低温、爬坡的考验,电动汽车的续航能力会大幅缩水。亿华通公司常务副总经理于民介绍,为适应冬奥赛区的超低温环境,装载氢能发动机的车辆,还在海拉尔完成了极寒测试,零下35℃的环境下,放置超过8小时后仍然可以完成超低温启动。

  除了长续航和抗低温性能外,氢能发动机还很环保,可以实现零碳排放。据了解,氢能发动机运行时,氢气与氧气在催化剂的作用下反应,会产生电能和水,电能带动车辆行驶,水直接排出车外。“北京冬奥会上的724辆氢能车辆,行驶里程约209万公里,相比于传统燃油车,减少碳排放约1800吨。”于民说。

  既然氢能汽车优势这么明显,会不会有朝一日,电动汽车被氢能汽车取代?于民说,氢能产业发展需要从多个维度考量,就目前来看,电动汽车和氢能汽车各有优势,应当“宜电则电,宜氢则氢。”例如在本届冬奥会北京赛区,由于气温并没有延庆和张家口那么冷,因此保障赛事运行的车辆中就有一部分是电动汽车。

  氢能安全吗?

  大数据平台能实时监测车辆运行状态

  “您愿意尝试氢能汽车吗?”记者在街头随机采访发现,不少市民似乎“谈氢色变”——“氢气,安全吗?”“氢气储存在哪里啊?要是车上带个大罐子,会不会容易爆炸啊?”对于氢能汽车,市民普遍关心安全性。

  毕业于中科院化学所的卢博士告诉记者,按照理论计算,氢气的爆炸极限是4%至75.6%(体积浓度),意思是如果氢气在空气中的体积浓度在这一范围之间,遇火源就很容易发生爆炸。“氢气的爆炸极限范围广,因此氢能汽车要想实现产业化,整个产业链上的所有企业都必须把安全性放在首位。”卢博士说。

  在大兴国际氢能示范区,日加氢量达4.8吨的全球最大加氢站——海珀尔加氢站已于2021年建成并正式投入运营。加氢站设有8台加氢机,16把加氢枪,日服务车辆可达600辆。

  相关负责人李铁军说,氢气从制氢厂生产出来后,会有专业运输车运送至加氢站,在压缩机的帮助下,储存到氢气储罐中。

  加氢站的样子和传统加油站类似,加氢的流程和加油差不多。工作人员把加氢枪插到大巴车的加氢口上,点击加氢机上的按钮,车辆就开始加氢。整个过程中,既听不到声音,也闻不到味道。据了解,氢能汽车上储存氢气的容器采用高强度、高耐久、高可靠性的气瓶,可以有效减少氢能泄漏。车身零件布局经过了重新设计,氢燃料相关零部件都设计在通风性好的位置,氢气一旦发生泄漏,可以快速扩散,以免发生爆炸。此外,一旦发生碰撞,高强度车身也能有效保护氢电系统。

  就拿应用了氢能系统的车辆来说,由于搭载了自主开发的大数据平台,能够实时监测车辆运行状态,在燃料电池舱、乘客舱、氢瓶舱和加注舱都装有氢泄漏监测传感器,一旦泄漏立刻感知,并关闭气瓶阀门。

  氢能汽车为什么这么贵?

  每公里用氢成本高两成

  记者采访发现,尽管氢能汽车好处多多,但之所以还未大规模走入寻常百姓的生活,是因为氢能汽车使用成本、研发生产氢能发动机成本仍然比较高,导致氢能汽车售价往往高于传统燃油车和电动汽车不少。

  记者在位于大兴区的海珀尔加氢站看到,每公斤氢气售价为30元,以大巴车为例,柴油发动机百公里平均油耗约为30升,折合每公里2.1元,如果是氢能汽车,平均每公里成本约为2.3元,增加约20%。

  环宇京辉是一家集制氢、储氢、运氢、加氢及应用为一体的氢能源全产业链企业。相关负责人表示,现阶段,用工业副产品制作氢能因为成本较低、来源较广,是我国车用氢气主要来源。但随着技术发展,可再生能源发电+电解水制氢将越来越占据主导地位,实现“绿电制绿氢”,氢能汽车的使用成本也会下降。

  12米长的大巴车,传统柴油发动机售价约40万元,而氢能发动机售价则要达到160万元。为什么氢能发动机这么贵?于民说,在氢燃料电池系统中,氧气可以从空气中获得,氢气可以通过加注获得,氢能发动机成本高的原因,主要在于包括电堆在内的8个核心部件成本较高。

  就拿电堆来说,这个将氢氧化学反应转化为电能的核心部件,成本约占整个系统的一半以上,其中,由价格昂贵且稀有的铂金催化剂制成的膜电极,又是电堆的核心部件,约占电堆成本的60%。“从2015年以来,氢能发动机成本每年都下降约30%。”于民认为,随着技术更新迭代,氢能发动机的成本一定会继续下降。

  声音

  氢能汽车需要更多应用场景

  根据统计,参与北京冬奥会氢能交通配套的上市公司有很多,其中包括德尔股份、动力源、国电电力、昊华科技、厚普股份等。有研究认为,北京冬奥会充分展示氢能应用潜力,迅速提升氢能认知,有益于产业化推进。

  根据《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》,2023年前,北京将力争建成37座加氢站,推广燃料电池汽车3000辆;到2025年前,燃料电池汽车累计推广量突破1万辆。

  山东青岛的一名从事氢燃料电池产业的企业家,最近正准备来北京考察。“我们已经申请了23项全球市场知识产权,同时与中国铁塔、航天科工氢能研究院等40家企业达成了战略合作协议。”这位企业家说,希望北京的氢能产业可以布局尽可能多的应用场景,助推产业发展。

  在北京大兴,国际氢能示范区正在火热建设。相关负责人介绍,大兴区坐拥北京大兴国际机场、京东“亚洲一号”仓库、京南物流基地等枢纽,可以提供丰富的氢能应用场景。今年,大兴还将建成3座加氢站,为氢燃料电池汽车大规模推广应用提供保障。房山区也发布了氢能产业发展规划,提出在2030年之前,建成京津冀区域安全优质优价氢能保供基地。

  面对前景无限的氢能市场,国内众多车企也抢抓机遇进行布局,目前包括宇通、上汽、福田、长城、吉利商用车等已经明确规划,加大投入推进氢燃料电池汽车研发和产品的商业化,针对氢燃料电池发动机大功率、长寿命、高可靠性、超低温的环境适应性等关键核心技术问题进行攻关。本报记者 陈强


编辑:王紫仪

我来说两句 0条评论 0人参与,