作為我國新能源汽車的重要技術(shù)路線，氫燃料電池汽車正在深耕公交、重卡等專業(yè)領(lǐng)域，并從這些領(lǐng)域開始向外突圍。從氫能公交的快速發(fā)展可以看出，從相對專業(yè)的領(lǐng)域和相對固定的場景進(jìn)行技術(shù)路線的探索與突破，將成為新能源汽車探索更多發(fā)展路徑的重要方式：從一個(gè)領(lǐng)域重點(diǎn)突破，再向其他相關(guān)領(lǐng)域和相似場景輻射和復(fù)制，將給產(chǎn)業(yè)未來打開新的更大延展空間。
山東全省氫能城市交通發(fā)展圖景明確
在山東濰坊，一輛輛氫燃料電池公交車穿梭于城區(qū)街道，投運(yùn)3年多來，乘客對這種新型新能源公交車已不再陌生，安靜、平穩(wěn)、舒適是乘客的普遍感受。
《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者了解到，氫燃料電池公交車在行駛過程中無污染、無二氧化碳排放，排出的只有水。同樣行駛350公里，氫燃料電池公交車只需加氫5至7分鐘，而純電動公交車最少要充電兩個(gè)小時(shí)。目前，濰坊已投運(yùn)氫燃料電池公交車200多輛，氫燃料電池公交運(yùn)營專線達(dá)18條，是全球線路最密集的區(qū)域之一，也是全球在運(yùn)氫燃料電池公交車最多的城市之一。
作為國家第二批新能源汽車推廣應(yīng)用城市，濰坊近年來抓住“氫進(jìn)萬家”試點(diǎn)城市機(jī)遇，出臺氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定一系列支持政策，搶占?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)新賽道。濰坊將公交作為氫能重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，并出臺支持政策，氫燃料電池公交車運(yùn)行每滿1萬公里補(bǔ)貼1.5萬元，逐年按20%退坡，三年累計(jì)20萬元封頂；固定式加氫站最高補(bǔ)貼200萬元，加氫價(jià)格最高補(bǔ)貼每公斤30元。
不只是在濰坊，濟(jì)南、青島、淄博等山東省內(nèi)城市均能見到燃料電池公交車的身影。2020年6月，山東在全國率先發(fā)布省級氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，到2022年底建設(shè)30座加氫站、推廣3000輛車。根據(jù)新近發(fā)布的《山東省碳達(dá)峰實(shí)施方案》，山東將鼓勵(lì)各市開展燃料電池汽車推廣應(yīng)用，在濟(jì)南、青島、濰坊、濟(jì)寧、聊城、濱州等市推進(jìn)氫燃料電池公交車運(yùn)行。
發(fā)展氫燃料電池汽車，加氫是基礎(chǔ)。但是，加氫站數(shù)量不足、氫氣運(yùn)輸方式單一且效率低等因素推高了氫氣價(jià)格，導(dǎo)致車輛運(yùn)營成本偏高，制約著氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和燃料電池汽車大規(guī)模推廣?！耙恢币詠?，大家擔(dān)憂的是加氫站和氫氣供應(yīng)，而不是車輛生產(chǎn)交付。生產(chǎn)一批車需要45天左右，建一座加氫站雖然只需要4至6個(gè)月的時(shí)間，但如果加上立項(xiàng)、審批、驗(yàn)收、辦理充裝許可和燃?xì)饨?jīng)營資質(zhì)等，至少需要10至12個(gè)月甚至更長時(shí)間。”國家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心副主任、首席專家潘鳳文說。
針對加氫站審批管理不明確、氫能標(biāo)準(zhǔn)不健全等問題，山東鼓勵(lì)各地出臺加氫站建設(shè)運(yùn)營管理辦法，破除發(fā)展瓶頸。例如，濰坊市出臺《關(guān)于做好全市汽車加氫站規(guī)劃建設(shè)運(yùn)營管理工作的意見》，將氫氣參照城鎮(zhèn)燃?xì)膺M(jìn)行管理，解決了加氫站行業(yè)監(jiān)管、選址、經(jīng)營許可等實(shí)際問題。2022年6月，濟(jì)南建成了全國首個(gè)由公交企業(yè)獨(dú)立建設(shè)運(yùn)營的加氫站——濟(jì)南公交第一加氫站，可保障60輛氫能公交每年示范運(yùn)行300萬公里。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，氫燃料車輛的購置價(jià)格也在快速下降，“買得貴”問題逐步得到解決，氫燃料電池公交車與純電動公交車的購置成本逐步接近。一些地市招標(biāo)價(jià)格數(shù)據(jù)顯示，與2019年相比，2022年以來，10至12米氫燃料電池公交車招標(biāo)價(jià)格下降幅度超過30%，部分城市車型超過40%，預(yù)計(jì)在不遠(yuǎn)的將來能夠與純電動公交車持平。2019年以來，濰柴動力在濟(jì)南、濰坊、無錫等地市陸續(xù)批量投放氫燃料電池公交車，裝配濰柴氫燃料電池發(fā)動機(jī)的車輛累計(jì)行駛里程超過2200萬公里，12米燃料電池公交車綜合性能行業(yè)領(lǐng)先。
在各級政府政策支持和產(chǎn)業(yè)鏈上下游持續(xù)投入的背景下，山東“氫”力而為，燃料電池汽車大行其“道”。山東已擘畫氫燃料電池汽車的未來發(fā)展圖景：根據(jù)2022年7月山東發(fā)布的《山東省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展工程行動方案》，到2025年，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1000億元，累計(jì)推廣燃料電池汽車10000輛，累計(jì)建成加氫站100座。為此，山東將開展交通應(yīng)用擴(kuò)容增量行動，依托山東省燃料電池汽車推廣應(yīng)用基礎(chǔ)，重點(diǎn)推動公交、機(jī)場通勤等城市交通領(lǐng)域批量應(yīng)用，探索氫能城市交通應(yīng)用“山東模式”。
上海臨港氫能公交規(guī)劃目標(biāo)步步寫實(shí)
在上海市臨港新片區(qū)同匯路順翔路路口，車來車往間，一輛投入運(yùn)營不久的T2線中運(yùn)量列車正緩緩駛進(jìn)一座特別的“加油站”。
停穩(wěn)、斷電、讀卡、檢查、靜電接地、加注……不同于普通加油站，在這里，不論是中運(yùn)量列車還是公交車，加進(jìn)去的并非油品而是氫氣。《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者站在加油站環(huán)顧四周，不見油罐區(qū)，卻多了液驅(qū)壓縮機(jī)、儲氫瓶等設(shè)備。作為臨港新片區(qū)首座只提供氫氣加注服務(wù)的加氫站，2022年下半年正式投入運(yùn)營的同匯路加氫服務(wù)站有其專屬的“VIP客戶”——中運(yùn)量T2線列車及氫能公交車。
記者了解到，臨港新片區(qū)作為上海市氫燃料電池汽車商業(yè)運(yùn)營示范區(qū)，從2022年初開始便加速氫能公交車的布局與投入，逐步替換既有線路上的燃油公交車，目前臨港新片區(qū)氫能公交車總數(shù)已達(dá)118輛。
作為親眼看著臨港一座座加氫站拔地而起的親歷者，上海中油申能氫能科技有限公司副總經(jīng)理薛克鑫對每一輛加氫車都如數(shù)家珍：“短短兩年，行駛在臨港的氫能車輛越來越多，類型也越來越豐富。氫能的應(yīng)用不再是鏡中花水中月，臨港便是最好的證明”。
“2021年底臨港新片區(qū)首個(gè)油氫合建站——平霄路油氫合建站投運(yùn)時(shí)，預(yù)計(jì)每天的加氫量在500公斤左右，沒想到才一年左右的時(shí)間，加氫量已經(jīng)逼近最大設(shè)計(jì)容量1000公斤。以前‘站等車’，現(xiàn)在‘車等站’，氫能車越來越多，加氫站快忙不過來了，這也促使我們加快新站點(diǎn)建設(shè)的步伐。”薛克鑫說。
記者了解到，如此繁忙的加氫業(yè)務(wù)，讓不少前來調(diào)研的嘉賓不敢相信：“不少地方還在布局‘示范站點(diǎn)’，這里已經(jīng)成了氫能的主戰(zhàn)場。”
應(yīng)用場景加速落地，正讓規(guī)劃目標(biāo)步步寫實(shí)。2021年9月，臨港新片區(qū)明確氫能產(chǎn)業(yè)為重點(diǎn)發(fā)展的八大產(chǎn)業(yè)之一，到2025年，臨港將完成1500輛氫能車輛應(yīng)用，建成各類型加氫站點(diǎn)14座，并實(shí)現(xiàn)年氫氣供給量不低于14000噸，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模力爭突破200億元，成為上海氫能發(fā)展先行先試區(qū)、綜合示范區(qū)和產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)區(qū)，同時(shí)成為國內(nèi)氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā)策源地和高端制造區(qū)。
2022年12月15日，上海臨港區(qū)管委會進(jìn)一步印發(fā)的《中國（上海）自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)交通領(lǐng)域低碳發(fā)展行動方案》提出，到2025年，要實(shí)現(xiàn)新能源（氫能）公交、巡游出租車車輛比例100%，氫氣自給率達(dá)到30%以上。
2021年10月17日，臨港新片區(qū)首條氫能源公交線路開通。如今，沿著一輛輛氫能公交車穿梭的路線，臨港新片區(qū)氫能社會的藍(lán)圖正在描摹出來。當(dāng)前，臨港形成了包括氫能整車、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)、核心部件、關(guān)鍵材料、高端裝備、場景應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施為一體的產(chǎn)業(yè)格局，也吸引了氫晨、治臻、唐鋒、康明斯等大量優(yōu)質(zhì)氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)落地。
公交車是氫能應(yīng)用的其中一個(gè)場景，在臨港，場景與產(chǎn)業(yè)正同步發(fā)展，相輔相成?！皻涑靠萍甲鳛榈谝慌腭v臨港新片區(qū)的燃料電池企業(yè)，在這里看到了金屬雙極板、膜電極、碳紙等上游核心零部件的發(fā)展，也看到了系統(tǒng)、氫瓶、整車等下游應(yīng)用企業(yè)的落地，臨港已逐步建立起擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、較為完善的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈?！睔涑靠萍伎偨?jīng)理易培云說。
2022年8月，上海規(guī)模最大的氫氣充裝中心啟動建設(shè)，建成運(yùn)營后，每年將提供8400多噸氫氣。“源頭活水滾滾來，下游產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用必將得到充分‘灌溉’。對于我們加氫站來說，氫氣資源將變得更加充裕，氫能公交的推進(jìn)腳步便能更快一步?！毖琐握f。
河北張家口借力冬奧率先邁入氫能公交時(shí)代
在冬奧城市張家口，藍(lán)白相間的氫燃料電池公交車成為街頭一道靚麗風(fēng)景線。相較于傳統(tǒng)車型，這種公交車起步輕、噪音小，更加舒適環(huán)保，是深受市民歡迎的新型綠色交通工具。如今，張家口市區(qū)已有444輛氫燃料電池公交車上路運(yùn)營。
作為國家級可再生能源示范區(qū)，張家口有著豐富的風(fēng)能和太陽能，具有進(jìn)行低成本制氫的先決條件。以舉辦2022年冬奧會、創(chuàng)建國家公交都市為契機(jī)，這座城市大力推廣氫燃料電池公交車示范應(yīng)用，特別是作為北方寒冷地區(qū)，積極探索車輛在低溫環(huán)境下的示范應(yīng)用，獲得顯著成效。
“張家口地處高緯度地區(qū)，冬季最極端氣溫接近零下30攝氏度，對氫燃料電池車低溫性能要求非常高。零下環(huán)境時(shí)，燃料電池的反應(yīng)生成物，也就是水，會因低溫而結(jié)冰，進(jìn)而造成電池系統(tǒng)性能的下降?！睆埣铱谑袣淠芘c可再生能源研究院執(zhí)行院長王賀武說。
為適應(yīng)張家口地區(qū)的超低溫環(huán)境，氫能領(lǐng)域龍頭企業(yè)億華通動力科技有限公司承擔(dān)了“零下30攝氏度環(huán)境下燃料電池系統(tǒng)快速冷啟動關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目研發(fā)，應(yīng)用該技術(shù)可解決低溫環(huán)境下燃料電池快速啟動的難題?！拔覀?020年初在海拉爾進(jìn)行了極寒測試，將氫燃料電池汽車在零下30攝氏度環(huán)境下放置超8小時(shí)，隨后進(jìn)行超低溫冷啟動測試，116秒成功啟動?！眱|華通動力科技有限公司總經(jīng)理宋海英說。
針對車輛啟動后、處于低溫狀態(tài)下的運(yùn)行管理，張家口市氫能與可再生能源研究院牽頭開發(fā)了制—儲—運(yùn)—加—用全鏈條信息監(jiān)控系統(tǒng)，對制氫、儲運(yùn)、加注以及車輛行駛進(jìn)行全過程監(jiān)測與跟蹤?！拔覀儜?yīng)用Hadoop、流處理等技術(shù)解決了氫能及燃料電池全鏈信息監(jiān)控、故障診斷預(yù)警及性能分析問題，構(gòu)建了數(shù)據(jù)高并發(fā)、海量存儲、實(shí)時(shí)分析的數(shù)據(jù)可視化信息平臺，可實(shí)時(shí)調(diào)度保障車輛安全?！蓖踬R武對記者說。
先進(jìn)技術(shù)成果的不斷革新，為氫燃料電池汽車在張家口地區(qū)的廣泛應(yīng)用和冬奧會的大規(guī)模投運(yùn)提供了堅(jiān)強(qiáng)保障。
張家口市發(fā)改委副主任尹旭光介紹，2022年北京冬奧會期間，張家口賽區(qū)共投運(yùn)氫能車輛710輛，首次實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)史上氫燃料電池汽車規(guī)?；痉稇?yīng)用，助力北京冬奧會成為首個(gè)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的奧運(yùn)賽事。
氫燃料電池汽車是我國新能源汽車的重要技術(shù)路線。宋海英等人士認(rèn)為，如今燃料電池系統(tǒng)經(jīng)過多輪技術(shù)迭代，產(chǎn)品性能得到較大幅度提升，張家口近幾年的實(shí)車運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證了其環(huán)境適應(yīng)性、耐久性和可靠性，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)層面展現(xiàn)出燃料電池車在低溫高海拔地區(qū)應(yīng)用的可行性。
《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者采訪了解到，張家口2018年起率先邁入氫能源公交時(shí)代，成為全國燃料電池汽車運(yùn)行數(shù)量最多、最穩(wěn)定的城市之一，2021年被聯(lián)合國計(jì)劃開發(fā)署評價(jià)為中國規(guī)模最大的燃料電池公交運(yùn)行車隊(duì)。截至目前，已完成載客量超8070萬人次，運(yùn)行超2700萬公里。當(dāng)下，這里正以建設(shè)燃料電池汽車示范城市為突破口，全面推進(jìn)公交、環(huán)衛(wèi)、物流、重卡氫燃料汽車的運(yùn)營。