本報記者 楊天悅

北京冬奧會期間，816輛氫燃料電池汽車作為主運力開展示范運營服務(wù)，是迄今為止在重大國際賽事中投入規(guī)模最大的。氫能源汽車也由此進(jìn)入大眾視野。由于在行駛過程中只排放水，氫燃料電池車被業(yè)內(nèi)稱為“終極環(huán)保車”，但想要獲得大規(guī)模普及，實現(xiàn)與純電動汽車的“并駕齊驅(qū)”卻并非易事。

性能超強(qiáng)零下30℃可啟動

冬奧會期間使用的氫燃料電池車主要包括豐田全新Mirai第二代乘用車，首次實現(xiàn)本土研發(fā)及生產(chǎn)的豐田柯斯達(dá)中巴車，以及豐田和福田首次合作開發(fā)的大巴車，氫燃料電池車成為交通運輸領(lǐng)域“綠色”奧運的重要一環(huán)。

數(shù)據(jù)顯示，上述三款車型每百公里可減少二氧化碳排放量分別達(dá)到18.79公斤、47.01公斤和57.86公斤。以福田歐輝BJ6122氫燃料客車為例，每輛車每天行駛約200公里，可減少約115.72公斤碳排放。

綠色環(huán)保的同時，氫燃料電池汽車也具有超強(qiáng)性能，可在零下30℃的低溫環(huán)境下啟動，可在零下40℃的低溫環(huán)境存放，并實現(xiàn)停機(jī)自動保護(hù)，大巴車?yán)m(xù)航里程超過400公里。服務(wù)冬奧會的車輛中，超過700輛氫燃料電池汽車搭載億華通發(fā)動機(jī)，其燃料電池系統(tǒng)也實現(xiàn)了關(guān)鍵性技術(shù)突破。

據(jù)北京億華通科技股份有限公司常務(wù)副總經(jīng)理于民介紹，這套最新電池系統(tǒng)功率密度超過800瓦/千克，零下30℃的低溫環(huán)境下可以實現(xiàn)啟動。截至目前，搭載億華通氫燃料電池系統(tǒng)的車輛已在北京、上海、張家口、成都、淄博等16個城市實現(xiàn)商業(yè)化運營。

規(guī)模效應(yīng)降低電堆成本

由于氫能源具有零碳排放、熱效率高、轉(zhuǎn)化率高、結(jié)構(gòu)簡單、加注快等優(yōu)勢，未來或成為新能源車的主流。不過，目前氫能發(fā)展仍然面臨制氫、儲氫、用氫各環(huán)節(jié)的高昂成本，以及產(chǎn)業(yè)鏈上游核心部件電堆的鉑金依賴。

氫燃料電池系統(tǒng)中，電堆是將氫氧化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的核心部件，在氫燃料電池成本中占到一半左右。其中膜電極是電堆的核心部件，占據(jù)60%的生產(chǎn)成本，其主要成本構(gòu)成便來自于價格昂貴且稀有的鉑金催化劑。

除了核心材料的技術(shù)攻關(guān)，能源結(jié)構(gòu)也是目前氫能發(fā)展面臨的主要問題之一。中國工程院院士、中國能源研究會燃料電池專委會主任彭蘇萍認(rèn)為，氫能在中國能源結(jié)構(gòu)中占比約為10%，算得上是“貴族能源”，“現(xiàn)在需要思考如何把它變成大眾能源。”

冬奧會期間，氫燃料電池汽車氫氣供應(yīng)保障單位環(huán)宇京輝與京能集團(tuán)合作，利用由光伏、風(fēng)能等所產(chǎn)生的“綠電”進(jìn)行水電解制氫，實現(xiàn)“綠電制綠氫”。不過，比起更加“綠色”的水電解制氫，化石能源制氫仍然是目前成本較低的制氫方式?！拔磥?0年內(nèi)，化石能源制氫還是我國要考慮的主要目標(biāo)?！迸硖K萍認(rèn)為，“化石能源龍頭企業(yè)的加入，也將幫助氫能發(fā)展駛?cè)肟燔嚨??！?/p>

氫能產(chǎn)業(yè)迎來政策風(fēng)口

近年來，在利好政策持續(xù)助力和“雙碳”目標(biāo)推動之下，氫能產(chǎn)業(yè)已迎來發(fā)展熱潮。2021年3月，氫能正式被納入“十四五”規(guī)劃綱要草案。2021年12月，財政部等五部門發(fā)布《關(guān)于啟動新一批燃料電池汽車示范應(yīng)用工作的通知》，河北、河南兩個城市群正式獲批，加上此前首批公布的京津冀、上海和廣東城市群，2022年將有共計5大城市群正式鋪開我國氫燃料電池示范應(yīng)用的大幕。

目前，全國有30個省份、150多個城市在其“十四五”規(guī)劃中提及氫能發(fā)展，有50多個城市出臺了地方氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項規(guī)劃。根據(jù)各省區(qū)市規(guī)劃目標(biāo)，到2025年全國將建成加氫站超過1000座，推廣氫燃料車超過54000輛。據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》測算，中國氫燃料電池汽車保有量將由2020年的7352輛增長至2025年的10萬輛，至2025年氫燃料電池汽車市場規(guī)模有望達(dá)到800億元。

面對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，針對氫燃料電池發(fā)動機(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)。

“從我國氫能源與燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略思路來看，未來10年至20年將是我國氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要機(jī)遇期，需緊密聯(lián)系我國能源發(fā)展實際，助力實現(xiàn)氫能源與燃料電池高質(zhì)量發(fā)展?！迸硖K萍表示。

相比充電站，加氫站建設(shè)成本更高，制約因素更多，這也成為氫燃料電池汽車大規(guī)模普及的一大障礙。對此，業(yè)界人士也提出，可以集中在高速路沿線布局加氫站，充分發(fā)揮氫燃料車在重卡領(lǐng)域的優(yōu)勢，實現(xiàn)與純電動車在乘用車領(lǐng)域的錯位布局。

關(guān)鍵詞： 氫燃料電池 Mirai 化石能源