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氢能公交驶上多地街头

   编者按

  作为我国新能源汽车的重要技术路线,氢燃料电池汽车正在深耕公交、重卡等专业领域,并从这些领域开始向外突围。从氢能公交的快速发展可以看出,从相对专业的领域和相对固定的场景进行技术路线的探索与突破,将成为新能源汽车探索更多发展路径的重要方式:从一个领域重点突破,再向其他相关领域和相似场景辐射和复制,将给产业未来打开新的更大延展空间。

  山东全省氢能城市交通发展图景明确

  在山东潍坊,一辆辆氢燃料电池公交车穿梭于城区街道,投运3年多来,乘客对这种新型新能源公交车已不再陌生,安静、平稳、舒适是乘客的普遍感受。

  《经济参考报》记者了解到,氢燃料电池公交车在行驶过程中无污染、无二氧化碳排放,排出的只有水。同样行驶350公里,氢燃料电池公交车只需加氢5至7分钟,而纯电动公交车最少要充电两个小时。目前,潍坊已投运氢燃料电池公交车200多辆,氢燃料电池公交运营专线达18条,是全球线路最密集的区域之一,也是全球在运氢燃料电池公交车最多的城市之一。

  作为国家第二批新能源汽车推广应用城市,潍坊近年来抓住“氢进万家”试点城市机遇,出台氢能产业发展规划,制定一系列支持政策,抢占氢能产业新赛道。潍坊将公交作为氢能重点应用领域,并出台支持政策,氢燃料电池公交车运行每满1万公里补贴1.5万元,逐年按20%退坡,三年累计20万元封顶;固定式加氢站最高补贴200万元,加氢价格最高补贴每公斤30元。

  不只是在潍坊,济南、青岛、淄博等山东省内城市均能见到燃料电池公交车的身影。2020年6月,山东在全国率先发布省级氢能产业中长期发展规划,到2022年底建设30座加氢站、推广3000辆车。根据新近发布的《山东省碳达峰实施方案》,山东将鼓励各市开展燃料电池汽车推广应用,在济南、青岛、潍坊、济宁、聊城、滨州等市推进氢燃料电池公交车运行。

  发展氢燃料电池汽车,加氢是基础。但是,加氢站数量不足、氢气运输方式单一且效率低等因素推高了氢气价格,导致车辆运营成本偏高,制约着氢能产业发展和燃料电池汽车大规模推广。“一直以来,大家担忧的是加氢站和氢气供应,而不是车辆生产交付。生产一批车需要45天左右,建一座加氢站虽然只需要4至6个月的时间,但如果加上立项、审批、验收、办理充装许可和燃气经营资质等,至少需要10至12个月甚至更长时间。”国家燃料电池技术创新中心副主任、首席专家潘凤文说。

  针对加氢站审批管理不明确、氢能标准不健全等问题,山东鼓励各地出台加氢站建设运营管理办法,破除发展瓶颈。例如,潍坊市出台《关于做好全市汽车加氢站规划建设运营管理工作的意见》,将氢气参照城镇燃气进行管理,解决了加氢站行业监管、选址、经营许可等实际问题。2022年6月,济南建成了全国首个由公交企业独立建设运营的加氢站——济南公交第一加氢站,可保障60辆氢能公交每年示范运行300万公里。

  随着技术的不断进步,氢燃料车辆的购置价格也在快速下降,“买得贵”问题逐步得到解决,氢燃料电池公交车与纯电动公交车的购置成本逐步接近。一些地市招标价格数据显示,与2019年相比,2022年以来,10至12米氢燃料电池公交车招标价格下降幅度超过30%,部分城市车型超过40%,预计在不远的将来能够与纯电动公交车持平。2019年以来,潍柴动力在济南、潍坊、无锡等地市陆续批量投放氢燃料电池公交车,装配潍柴氢燃料电池发动机的车辆累计行驶里程超过2200万公里,12米燃料电池公交车综合性能行业领先。

  在各级政府政策支持和产业链上下游持续投入的背景下,山东“氢”力而为,燃料电池汽车大行其“道”。山东已擘画氢燃料电池汽车的未来发展图景:根据2022年7月山东发布的《山东省氢能产业发展工程行动方案》,到2025年,氢能产业规模超过1000亿元,累计推广燃料电池汽车10000辆,累计建成加氢站100座。为此,山东将开展交通应用扩容增量行动,依托山东省燃料电池汽车推广应用基础,重点推动公交、机场通勤等城市交通领域批量应用,探索氢能城市交通应用“山东模式”。

  上海临港氢能公交规划目标步步写实

  在上海市临港新片区同汇路顺翔路路口,车来车往间,一辆投入运营不久的T2线中运量列车正缓缓驶进一座特别的“加油站”。

  停稳、断电、读卡、检查、静电接地、加注……不同于普通加油站,在这里,不论是中运量列车还是公交车,加进去的并非油品而是氢气。《经济参考报》记者站在加油站环顾四周,不见油罐区,却多了液驱压缩机、储氢瓶等设备。作为临港新片区首座只提供氢气加注服务的加氢站,2022年下半年正式投入运营的同汇路加氢服务站有其专属的“VIP客户”——中运量T2线列车及氢能公交车。

  记者了解到,临港新片区作为上海市氢燃料电池汽车商业运营示范区,从2022年初开始便加速氢能公交车的布局与投入,逐步替换既有线路上的燃油公交车,目前临港新片区氢能公交车总数已达118辆。

  作为亲眼看着临港一座座加氢站拔地而起的亲历者,上海中油申能氢能科技有限公司副总经理薛克鑫对每一辆加氢车都如数家珍:“短短两年,行驶在临港的氢能车辆越来越多,类型也越来越丰富。氢能的应用不再是镜中花水中月,临港便是最好的证明”。

  “2021年底临港新片区首个油氢合建站——平霄路油氢合建站投运时,预计每天的加氢量在500公斤左右,没想到才一年左右的时间,加氢量已经逼近最大设计容量1000公斤。以前‘站等车’,现在‘车等站’,氢能车越来越多,加氢站快忙不过来了,这也促使我们加快新站点建设的步伐。”薛克鑫说。

  记者了解到,如此繁忙的加氢业务,让不少前来调研的嘉宾不敢相信:“不少地方还在布局‘示范站点’,这里已经成了氢能的主战场。”

  应用场景加速落地,正让规划目标步步写实。2021年9月,临港新片区明确氢能产业为重点发展的八大产业之一,到2025年,临港将完成1500辆氢能车辆应用,建成各类型加氢站点14座,并实现年氢气供给量不低于14000吨,氢能产业规模力争突破200亿元,成为上海氢能发展先行先试区、综合示范区和产业引领区,同时成为国内氢燃料汽车产业研发策源地和高端制造区。

  2022年12月15日,上海临港区管委会进一步印发的《中国(上海)自由贸易试验区临港新片区交通领域低碳发展行动方案》提出,到2025年,要实现新能源(氢能)公交、巡游出租车车辆比例100%,氢气自给率达到30%以上。

  2021年10月17日,临港新片区首条氢能源公交线路开通。如今,沿着一辆辆氢能公交车穿梭的路线,临港新片区氢能社会的蓝图正在描摹出来。当前,临港形成了包括氢能整车、发动机系统、核心部件、关键材料、高端装备、场景应用、基础设施为一体的产业格局,也吸引了氢晨、治臻、唐锋、康明斯等大量优质氢能产业相关企业落地。

  公交车是氢能应用的其中一个场景,在临港,场景与产业正同步发展,相辅相成。“氢晨科技作为第一批入驻临港新片区的燃料电池企业,在这里看到了金属双极板、膜电极、碳纸等上游核心零部件的发展,也看到了系统、氢瓶、整车等下游应用企业的落地,临港已逐步建立起拥有自主知识产权、较为完善的氢能源产业链。”氢晨科技总经理易培云说。

  2022年8月,上海规模最大的氢气充装中心启动建设,建成运营后,每年将提供8400多吨氢气。“源头活水滚滚来,下游产业与应用必将得到充分‘灌溉’。对于我们加氢站来说,氢气资源将变得更加充裕,氢能公交的推进脚步便能更快一步。”薛克鑫说。

  河北张家口借力冬奥率先迈入氢能公交时代

  在冬奥城市张家口,蓝白相间的氢燃料电池公交车成为街头一道靓丽风景线。相较于传统车型,这种公交车起步轻、噪音小,更加舒适环保,是深受市民欢迎的新型绿色交通工具。如今,张家口市区已有444辆氢燃料电池公交车上路运营。

  作为国家级可再生能源示范区,张家口有着丰富的风能和太阳能,具有进行低成本制氢的先决条件。以举办2022年冬奥会、创建国家公交都市为契机,这座城市大力推广氢燃料电池公交车示范应用,特别是作为北方寒冷地区,积极探索车辆在低温环境下的示范应用,获得显著成效。

  “张家口地处高纬度地区,冬季最极端气温接近零下30摄氏度,对氢燃料电池车低温性能要求非常高。零下环境时,燃料电池的反应生成物,也就是水,会因低温而结冰,进而造成电池系统性能的下降。”张家口市氢能与可再生能源研究院执行院长王贺武说。

  为适应张家口地区的超低温环境,氢能领域龙头企业亿华通动力科技有限公司承担了“零下30摄氏度环境下燃料电池系统快速冷启动关键技术”项目研发,应用该技术可解决低温环境下燃料电池快速启动的难题。“我们2020年初在海拉尔进行了极寒测试,将氢燃料电池汽车在零下30摄氏度环境下放置超8小时,随后进行超低温冷启动测试,116秒成功启动。”亿华通动力科技有限公司总经理宋海英说。

  针对车辆启动后、处于低温状态下的运行管理,张家口市氢能与可再生能源研究院牵头开发了制—储—运—加—用全链条信息监控系统,对制氢、储运、加注以及车辆行驶进行全过程监测与跟踪。“我们应用Hadoop、流处理等技术解决了氢能及燃料电池全链信息监控、故障诊断预警及性能分析问题,构建了数据高并发、海量存储、实时分析的数据可视化信息平台,可实时调度保障车辆安全。”王贺武对记者说。

  先进技术成果的不断革新,为氢燃料电池汽车在张家口地区的广泛应用和冬奥会的大规模投运提供了坚强保障。

  张家口市发改委副主任尹旭光介绍,2022年北京冬奥会期间,张家口赛区共投运氢能车辆710辆,首次实现奥运史上氢燃料电池汽车规模化示范应用,助力北京冬奥会成为首个实现“碳中和”的奥运赛事。

  氢燃料电池汽车是我国新能源汽车的重要技术路线。宋海英等人士认为,如今燃料电池系统经过多轮技术迭代,产品性能得到较大幅度提升,张家口近几年的实车运营经验,验证了其环境适应性、耐久性和可靠性,从技术和经济两个层面展现出燃料电池车在低温高海拔地区应用的可行性。

  《经济参考报》记者采访了解到,张家口2018年起率先迈入氢能源公交时代,成为全国燃料电池汽车运行数量最多、最稳定的城市之一,2021年被联合国计划开发署评价为中国规模最大的燃料电池公交运行车队。截至目前,已完成载客量超8070万人次,运行超2700万公里。当下,这里正以建设燃料电池汽车示范城市为突破口,全面推进公交、环卫、物流、重卡氢燃料汽车的运营。

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