
北京冬奧會有望成為第一個真正實現“碳中和”的奧運會。根據北京冬奧會組委會發布的數據,北京冬奧會期間將有1000多輛氫能汽車進行示范運行。相比之下,14年前在北京奧運會上舉行的氫能源汽車只有3輛。此外,冬奧會還配備了豐田汽車、北汽集團、福田汽車、宇通客車等30多座氫加氫站,積極參與北京冬奧會。
據不完全統計,冬奧會車型包括氫燃料電池大巴、氫燃料電池小轎車、氫燃料電池特種車等。在客車車型中,福田提供了515輛氫燃料客車,吉利星際提供了80輛城市客車,豐田提供了107輛中型巴士。在小轎車車型方面,豐田提供了140輛第二代MIRAI。
福田汽車歐輝客車事業部研發副總裁、技術研究院院長劉繼紅告訴記者,歐輝客車為本屆冬奧會提供的515輛氫燃料客車占整體氫燃料客車保障車型的63%,創下了氫燃料客車服務國際運動賽事規模最大、車型最多的紀錄。
中國乘用車產業聯盟秘書長張秀陽告訴記者,氫能源是最具代表性的熱門行業之一,將對中國新能源產業產生長期而深遠的影響。據中國汽車工程學會預測,到2030年,中國氫能汽車產業年產值預計將超過萬億元。
促進氫燃料汽車的普及
選擇氫能汽車作為冬奧會的服務車輛,可以充分展示氫能的應用潛力,快速提高氫能的認知度,有利于產業化。更重要的是,氫能汽車的應用與冬奧會的概念有著獨特的契合度。
首先,北京冬奧會低碳管理報告明確提出了“平原用電、山地用氫”的原則,在各賽區推廣電動汽車和氫燃料電池汽車的使用。其次,作為本屆冬奧會的張家口、延慶的地形具有山高路滑、溫低坡陡的特點,要求新能源汽車具有超長的耐久性和耐低溫性,為氫燃料電池汽車發揮優勢提供了機遇。
“BEV純電車不適合重型商用車,氫燃料電池非常適合中重型商用車的零排放要求。此外,商用車的行駛路線相對固定,加氫比乘用車更方便。”福田一位負責人告訴表示,歐輝氫燃料公交車以氫燃料為主要動力,碳排放量遠低于傳統客車。
以歐輝BJ6122氫燃料客車為例,每100公里排放二氧化碳約57.86公斤,相當于柴油消耗22升(1升柴油排放二氧化碳約2.63公斤,1升汽油排放二氧化碳約2.3公斤)。
據了解,氫燃料電池的關鍵部件包括電堆、涉氫管路、空氣管路、冷卻管路等。除了燃料電池本身,加氫站管道系統也需要開發。所有這些部件的可靠性、安全性、環境適應性和耐久性都非常嚴格。
冬奧會期間,如何保證氫燃料電池的安全?“歐輝氫燃料客車配備的氫電碰撞多耦合技術,可以實時監控氫、電碰撞安全,涉及高壓儲氫瓶、動力電池、燃料電池、驅動電機、碰撞結構安全設計等環節,多重預警功能可以確保氫燃料電池客車更安全。”福田汽車負責人表示,冬奧會結束后,氫能客車將繼續服務于客運服務系統。
示范效果顯著
氫氣雖然具有來源多樣化、驅動效率高、運行零排放等特點,但由于氫氣制造成本和加氫站建設難度,不能迅速在乘用車中普及。到目前為止,我國大規模生產的氫燃料電池汽車仍以客車為主,乘用車領域基本處于研發驗證階段。
從全球來看,許多汽車巨頭很早就開始了氫燃料電池汽車的研發。2013年,寶馬與豐田合作開發燃料電池驅動系統,2015年測試5系GT燃料電池汽車。2017年,奔馳在法蘭克福車展上推出了GLCF-Cell燃料電池概念車,但2020年宣布停產。
在中國,2015年,上汽集團出現在榮威950插電式燃料電池汽車上。2020年,上汽大通推出的MAXUSEUNIQ7上市;廣汽首款氫燃料電池汽車AionLXFuelCel也亮相,成為工信部新車宣布的首款氫燃料電池驅動SUV車型。2021年,紅旗推出首款氫燃料電池汽車紅旗H5-FCEV;長安發布CS75FCV;吉利選擇開發氫燃料電池客車;長城汽車發布氫能戰略。
根據中國汽車協會發布的數據,2021年中國燃料電池汽車銷量僅為1556輛,以商用車為主。可見,雖然氫燃料電池汽車的研發起步較早,但量產計劃一再推遲;中國汽車企業發布了氫燃料電池車型和量產計劃,但市場終端難以改善。
“目前,我國氫燃料成本為每公斤60元至80元,但商業價格在30元左右。前端開發成本和后端制氫成本都不容樂觀。”張秀陽說,在補氫環節,建設單日加氣能力500公斤的加氫站,成本約700萬元至1200萬元,相當于傳統加油站的3倍、充電站的10倍以上。在氫氣運輸過程中,拖車運輸成本低,但效率太低,更實用的管道材料成本是天然氣管道材料成本的兩倍。
然而,張秀陽堅信,2022年北京冬奧會將成為中國氫能加速的分水嶺。他認為,隨著東京夏季奧運會氫能的成功展示,結合北京冬奧會的優異表現,將提高世界對氫能的認識,氫燃料客車可能逐漸成為郊區公共交通和長續航里程城際間客士的主要選擇。
全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹表示,冬奧會期間氫燃料電池汽車大規模運行的最大意義在于為企業和行業積累研發經驗,為氫能行業的后續研發和示范運行提供參考。后續有兩個主要挑戰,一是如何有效降低成本,二是如何擴大使用范圍。
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