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“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

2月4日的北京鳥巢燈光璀璨,全世界目光都聚焦于此,在主火炬點燃儀式上,以“微火”取代熊熊燃燒的大火,傳遞低碳、綠色冬奧的理念驚豔衆人,作為本次冬奧會總導演,張藝謀表示:“那手持火炬的最後一棒,它的火苗很小,低碳環保,展現了這樣的理念,大大出乎所有人的意料。”

而且這支火炬還擁有一顆“綠色心髒”,采用氫氣作為燃料,成為冬奧史上首支氫燃料火炬,與以往熊熊燃燒的火炬相比,大約可節省99.9%的能量,低碳環保的理念盡顯其中。不僅如此,在運動員、媒體、教練組接駁服務中,本屆冬奧會還大規模應用了氫燃料電池汽車。

“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

根據北京冬奧組委公布的資料,本屆冬奧會示範運作超1000輛氫能源汽車,并配備30多個加氫站,是全球最大的一次燃料電池汽車示範。也為氫能産業的後續研發和示範運作提供借鑒,有效加速了氫能産業的盡快落地。那麼憑借此次北京冬奧會的優異表現,結合東京夏季奧運會上氫能的成功展示,2022年冬奧會能否成為氫能汽車的新起點呢?

乘冬奧之風 開啟大規模示範應用氫能源汽車

“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

“綠色”是北京冬奧會的四大辦奧理念之一,核心要求是把可持續性貫穿至北京冬奧會籌辦的全過程。低碳管理和生态保護也成為北京冬奧會兩大關鍵詞,通過采取多種措施最大限度減少碳排放,讓冬奧會成為了可持續發展工作的助推器。在運動員、媒體、教練組的接駁工作中,此次冬奧會大規模應用氫燃料電池客車,也從另一方面展現出了大陸在能源領域的氫能網絡建設潛力,和大陸持續貫徹可持續發展的理念。

“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

在北京冬奧會低碳管理報告中明确提出“平原用電、山地用氫”的原則,在各賽區推廣電動汽車、氫燃料電池汽車的使用。作為本屆冬奧會賽場的張家口、延慶等地均有山高路滑、低溫坡陡的特點,需要車輛擁有超長續航和耐低溫的能力,這也就給了氫燃料電池充分發揮優勢的機會,在本屆冬奧會舉辦之時,來自豐田汽車、北汽集團、宇通客車、福田汽車等車企的氫燃料電池汽車也均積極投入到北京冬奧會之中,為冬奧會提供交通支援。

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其中,宇通汽車為了讓車輛以“100%”的優良狀态奔赴核心賽區,還開發了低溫啟動技術,車輛在低溫環境實驗艙完成了-30℃靜态啟動,整車在黑河通過高寒測試,在寒冷地區運作穩定,同時燃料電池運作過程中産生大量熱量,研發人員利用廢熱還能夠為車内提供取暖,大幅降低了取暖帶來的能量損耗,進而保障車輛續航裡程,實作整車冬季取暖能耗降低40%,讓氫燃料電池汽車在冬奧工作中不會出現純電動車的冬季裡程焦慮問題。

綜上所述,氫燃料電池的種種特點都非常契合北京冬奧會接駁、運輸的使用環境,也向全世界展現了氫燃料電池在寒冷地區和商用車應用上得天獨厚的優勢和潛能,也有助于促進産業化推進。

“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

值得一提的是,北京公交集團近期發文稱,在3月中旬部分車輛将結束冬奧會賽事保障任務,到時候會有212輛氫燃料電池汽車轉用于延慶區公交日常運輸中。是以随着氫燃料汽車在2022冬奧會期間的應用,中國氫燃料客車已經加速從理想走進現實。

實際上,在“十四五”規劃綱要中,氫能已經作為未來潛力産業之一獲得了前瞻性規劃。據不完全統計,目前全國有30個省份、150多個城市在“十四五”規劃中提及氫能發展,有50多個城市出台了地方氫能發展專項規劃。根據各省區市規劃目标,到2025年全國将建成加氫站超過1000座,推廣氫燃料車超過54000輛。

全面普及仍面臨諸多難題

“氫情”助力零碳冬奧 氫燃料汽車産業化能否在2022開啟突圍之路

雖然氫氣被公認為是最理想的清潔能源,擁有來源多樣化、驅動高效率、零運作排放等特征,但是在乘用車的普及上仍面臨諸多難題,比如氫氣制造成本和加氫站建設難度等因素,都是久久沒有解決的問題,是以也導緻大陸氫燃料電池車型主要以商用車為主,而乘用車上基本都處于研發驗證階段,還有許多卡脖子技術需要攻克,其中成本問題就是制約其規模化應用的最大障礙之一。氫能産業涉及制、儲、運、用多個環節,産業鍊長,技術複雜,現實中氫能大規模推廣應用仍面臨氫燃料電池制造成本高、加氫站設施薄弱、終端用氫成本高等瓶頸,直接導緻氫燃料電池汽車全面普及的難度上遠高于純電動汽車和燃油車。

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除了制造成本難控制,儲氫成本也是氫燃料電池汽車在後期使用時要面臨的問題,衆所周知,氫在常溫常壓狀态下是一種密度極小的氣體,滿足一輛車合理續航則需要5kg以上的氫。目前氫氣更多壓縮儲存在儲氫罐中,但是這項技術對罐體和材質及密封要求都十分苛刻。以豐田為例,目前豐田第一代Mirai儲氫罐采用KEVLAR材質,可以承受70兆帕壓力,雖然技術滿足了,但是這種KEVLAR材質價格不菲,依舊将面臨使用成本問題。另一種方法是将氫冷卻到-253℃,使其液化進而儲存,但是這樣做不僅成本依舊居高不下,同時執行難度也高了不少。

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就算解決了成本和技術問題,市場也是氫燃料電池車型使用應用難的問題之一,任何新技術的發展都需要成規模投資和相關政策引導,然而現階段僅有少數企業在推動氫能源發展,很難在全球帶動起效應,相關問題難以得到解決。不過此次冬奧會對氫燃料電池汽車的市場起到了非常大的推動作用,再結合“十四五”規劃的持續推進,本屆2022北京冬奧會讓更多企業看到了氫燃料電池發展的機會,願意投入到其中來,再加上大陸擁有世界上最龐大的汽車消費市場,一旦在技術和成本控制上獲得突破,自然是不缺市場的。不過這肯定是一個長期發展過程,但随着規模化産業化的完善,成本會逐漸遞減,業績也會慢慢兌現,更重要的是,有政策的大力扶持,産業前進的速度會被大大加快,為氫能源汽車在中國的發展提供更好契機。

寫在最後

此前,中國工程院院士歐陽曉平曾在《氫燃料電池技術發展現狀及未來展望》中預測,氫燃料電池系統的成本也将随着技術發展、生産規模不斷擴大而下降,未來10年生産成本有望降低至目前的50%左右,到2035年氫燃料汽車成本将具備和内燃機相同的競争力,基本接近國外先進水準。而随着此次冬奧會的大面積應用,預計2022年在補貼政策、産業鍊持續降低成本、減碳需求的推動下,國内氫能産業化節奏必定将再次提速推進,應用場景也會有不斷創新。是以筆者認為,2022年很有可能将成為氫能産業化的新起點,未來一定也會有更多設施、産品落地,讓大家真切地感受到這種新能源汽車離日常生活越來越近。

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