文|本刊記者 趙 陽(yáng)
作為可再生能源的示范區(qū),張家口市從2017 年就開(kāi)始積極推進(jìn)氫能與可再生能源的協(xié)同發(fā)展,同時(shí)高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量地推動(dòng)了氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用。
2022年2月4日,北京冬奧會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“冬奧會(huì)”)開(kāi)幕式中,冬奧會(huì)火炬點(diǎn)燃了“雪花”中央的國(guó)家體育場(chǎng)主火炬。與往屆奧運(yùn)會(huì)大量使用液化天然氣或丙烷等氣體作為火炬燃料有所不同,本屆冬奧會(huì)首次使用氫能作為火炬燃料,實(shí)現(xiàn)了冬奧會(huì)史上火炬的零碳排放。
本屆冬奧會(huì)“綠色”主題貫穿始終。清潔能源載體—?dú)錃猓蚱涫褂煤笾粫?huì)形成水,不會(huì)形成二氧化碳等污染物,在本次盛事中得到了廣泛應(yīng)用。除了作為火炬燃料,氫能源在賽區(qū)車(chē)輛上也大顯身手。
據(jù)張家口氫能與可再生能源研究院(以下簡(jiǎn)稱“氫能研究院”)提供的數(shù)據(jù)顯示,冬奧期間,張家口賽區(qū)投入氫燃料電池汽車(chē)710輛,其中核心的崇禮賽區(qū)為623輛。
氫能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)、清華大學(xué)副教授王賀武介紹,北京冬奧會(huì)開(kāi)創(chuàng)了國(guó)際奧運(yùn)賽事大規(guī)模用氫的先例。“2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)均有少量氫能燃料汽車(chē)投入運(yùn)營(yíng),而此次冬奧會(huì)共有1200多輛氫燃料電池車(chē)運(yùn)行,在奧運(yùn)史上是數(shù)量最多,同時(shí)也是服務(wù)于寒冷的冬季奧運(yùn)會(huì)中數(shù)量最多的?!?/p>
在冬季,尤其是在冬奧會(huì)賽區(qū)里使用,為了保障運(yùn)動(dòng)員乘車(chē)的舒適性,車(chē)輛在非行使過(guò)程中一般會(huì)處于待機(jī)狀態(tài),能源消耗相對(duì)較高?!袄硐霠顟B(tài)下,1公斤氫氣能替代約5升柴油的消耗量,約減少15公斤的二氧化碳排放?!蓖踬R武解釋。氫能研究院燃料電池汽車(chē)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)顯示,在2月4-20日的冬奧會(huì)期間,張家口賽區(qū)累計(jì)加注氫氣94.3噸,減少碳排放1414.5噸,相當(dāng)于種植6.8萬(wàn)多棵樹(shù)的吸收量,交出一份合格的“綠色辦奧成績(jī)單”。
“與柴油、汽油等傳統(tǒng)燃料相比,氫氣杜絕了顆粒物、氮氧化物等污染物的排放。對(duì)于碳排放的減少,雖然短期內(nèi)看不到效果,在長(zhǎng)期看來(lái),對(duì)于減輕溫室效應(yīng)有不小影響。”王賀武說(shuō)。
+94.3噸
-1414.5噸
2 月4-20日的冬奧會(huì)期間,張家口賽區(qū)累計(jì)加注氫氣94.3噸,減少碳排放1414.5噸
作為可再生能源的示范區(qū),張家口市從2017年就開(kāi)始積極推進(jìn)氫能與可再生能源的協(xié)同發(fā)展,同時(shí)高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量地推動(dòng)了氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和示范應(yīng)用。
“2019年,張家口市政府、北京清華工業(yè)開(kāi)發(fā)研究院、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)共同發(fā)起成立了氫能研究院,為加快能源低碳化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),提供可借鑒、可復(fù)制的可再生能源方案,推動(dòng)氫能更大范圍的終端的應(yīng)用。”王賀武介紹。
氫能研究院充分發(fā)揮智庫(kù)作用,為政府氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決策提供了強(qiáng)有力的支持。此外,還整合行業(yè)資源,開(kāi)展先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。同時(shí),氫能研究院舉辦氫能與可再生能源的論壇和專題的研討會(huì),邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家及相關(guān)國(guó)際機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作,積極進(jìn)行氫能、可再生能源方面的國(guó)際交流。
“我們以張家口為案例,進(jìn)行了寒冷地區(qū)氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用,這對(duì)后續(xù)推廣提供了可借鑒經(jīng)驗(yàn)?!比缃?,國(guó)內(nèi)燃料電池技術(shù)已經(jīng)能夠滿足實(shí)際運(yùn)行的需要。王賀武舉例說(shuō):“我們攻克了冷啟動(dòng)技術(shù),燃料電池汽車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)在零下35攝氏度的環(huán)境下快速啟動(dòng),這在10年前是無(wú)法想象的?!?/p>
依托于氫能研究院建立起來(lái)的可再生能源示范區(qū)能源大數(shù)據(jù)中心,以服務(wù)北京2022年冬季奧運(yùn)會(huì)為契機(jī),接入了張家口的從制氫到加氫、運(yùn)輸以及車(chē)輛運(yùn)行等所有數(shù)據(jù)。王賀武進(jìn)一步闡釋,通過(guò)對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的跟蹤與分析,可以進(jìn)行整體優(yōu)化布局,保障安全、降低成本。在這次冬奧會(huì)上,數(shù)據(jù)中心參與了科技部科技冬奧重大專項(xiàng)中的“氫能出行”項(xiàng)目,提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和展示,為綠色冬奧做出科技保障。
截至目前,數(shù)據(jù)中心已完成雙碳進(jìn)程分析、冬奧電力經(jīng)濟(jì)性分析等15款數(shù)據(jù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),涉及服務(wù)新能源場(chǎng)站提質(zhì)增效、社會(huì)政府民生發(fā)展、冬奧及社會(huì)清潔發(fā)展等多個(gè)領(lǐng)域。
“2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)均有少量氫能燃料汽車(chē)投入運(yùn)營(yíng),而此次冬奧會(huì)共有1200多輛氫燃料電池車(chē)運(yùn)行,在奧運(yùn)史上是數(shù)量最多,同時(shí)也是服務(wù)于寒冷的冬季奧運(yùn)會(huì)中數(shù)量最多的?!?/p>
近幾年,氫能源領(lǐng)域技術(shù)自主創(chuàng)新有了很大突破。王賀武以車(chē)輛應(yīng)用端為例,“燃料電池汽車(chē)最關(guān)鍵的部分就是電池發(fā)動(dòng)機(jī)。2015年左右,國(guó)內(nèi)裝的燃料電池汽車(chē)90%是用的進(jìn)口系統(tǒng)。到2019年已經(jīng)達(dá)到了50%以上的國(guó)產(chǎn)率,全部是自己的技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)完成?!?/p>
本次冬奧會(huì)中,崇禮賽區(qū)冬奧氫燃料電池客車(chē)系統(tǒng)、電堆以及部分儲(chǔ)氫瓶和空壓機(jī)均由億華通動(dòng)力科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“億華通”)、上海神力科技有限公司等中國(guó)企業(yè)提供。億華通還聯(lián)合整車(chē)企業(yè)在延慶和崇禮賽區(qū)投入氫燃料電池汽車(chē)700余臺(tái),為運(yùn)動(dòng)員接駁車(chē)輛提供技術(shù)保障。據(jù)了解,億華通針對(duì)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)大功率、高功率密度、環(huán)境適應(yīng)性等關(guān)鍵核心技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了攻關(guān)。依托自主研發(fā),億華通開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)配套產(chǎn)品,率先實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)批量化生產(chǎn),成功實(shí)現(xiàn)了從實(shí)驗(yàn)室到流水線的產(chǎn)業(yè)化之路。
2019年版的中國(guó)氫能燃料電池汽車(chē)發(fā)展技術(shù)路線圖對(duì)氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用規(guī)模有明確規(guī)劃—到2025年,將近10萬(wàn)輛的燃料電池車(chē)推廣應(yīng)用,2030-2035年,這一數(shù)字將漲至100萬(wàn)。王賀武認(rèn)為,現(xiàn)在大家對(duì)氫能源關(guān)注度很高,全國(guó)已有五個(gè)燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群,“從全國(guó)看來(lái),這個(gè)數(shù)量估計(jì)會(huì)被突破?!?/p>
面對(duì)一些人狹義地將氫能等同于車(chē)輛燃料,王賀武解釋道,“氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用只是起到先導(dǎo)性作用,實(shí)際可應(yīng)用范圍很廣泛,包括工業(yè)、電力、建筑業(yè)等各行各業(yè)。我們寄希望于通過(guò)這次冬奧用氫,促進(jìn)國(guó)內(nèi)更多領(lǐng)域利用這種清潔能源,這對(duì)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)大有裨益?!?/p>
來(lái)自中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)氫能聯(lián)盟”)2021年4月發(fā)布的《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》顯示:當(dāng)前中國(guó)氫能的產(chǎn)量全球第一,并預(yù)計(jì)到2025年,中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬(wàn)億元人民幣。要實(shí)現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo),氫能將在重工業(yè)、運(yùn)輸、建筑供暖等難以脫碳的行業(yè)發(fā)揮重要作用。對(duì)此,中國(guó)氫能聯(lián)盟專家委員會(huì)主任、同濟(jì)大學(xué)教授余卓平預(yù)測(cè):“2060年氫氣的年需求量將翻4倍,增加到1.3億噸左右,交通領(lǐng)域用氫量則會(huì)超過(guò)4000萬(wàn)噸?!?/p>
無(wú)疑,一場(chǎng)冬奧會(huì)集中展示了中國(guó)在氫能燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展成果。而事實(shí)上,早在2018年,氫能源公交車(chē)就出現(xiàn)在了張家口街道上。目前,張家口已累計(jì)投運(yùn)氫燃料電池車(chē)484輛(包含小部分物流車(chē)輛)。444輛公交車(chē)?yán)塾?jì)完成載客量超6200萬(wàn)人次,累計(jì)運(yùn)行超2100萬(wàn)公里,是全國(guó)燃料電池汽車(chē)運(yùn)行數(shù)量最多、最穩(wěn)定的城市之一,被聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署評(píng)價(jià)為中國(guó)規(guī)模最大的燃料電池公交運(yùn)行地區(qū)。
2020年,張家口成立全國(guó)首家省級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心;2021年12月,由張家口市牽頭,聯(lián)合河北省唐山市、內(nèi)蒙古烏海市、上海市奉賢區(qū)等13個(gè)城市組成的河北省燃料電池汽車(chē)示范城市群正式獲批。目前,張家口已經(jīng)出臺(tái)了《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019-2035年)》《張家口“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》等多條政策。
依托氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和特色優(yōu)勢(shì),張家口市圍繞“制取、儲(chǔ)運(yùn)、加注、應(yīng)用”環(huán)節(jié),先后培育引進(jìn)億華通、海珀?duì)柕壬舷掠纹髽I(yè)18家,努力打造中國(guó)一流的氫能產(chǎn)業(yè)集群和裝備制造基地。目前已初步形成制氫、制加儲(chǔ)設(shè)備制造、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、關(guān)鍵核心零部件、氫能整車(chē)制造、加氫基礎(chǔ)設(shè)施等上下游全產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
張家口市發(fā)展和改革委員會(huì)高技術(shù)處處長(zhǎng)尹旭光表示,接下來(lái),張家口將圍繞氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié),著力開(kāi)展延鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈工程,打造氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展格局。
張家口經(jīng)濟(jì)在首都經(jīng)濟(jì)圈里相對(duì)比較落后,然而,在京津冀協(xié)同發(fā)展及諸多政策加持下,張家口積極網(wǎng)羅人才,吸引力越來(lái)越大。新能源事業(yè)的良好發(fā)展與此密不可分?!氨热?,清華大學(xué)在張家口設(shè)立了工作地點(diǎn),為促進(jìn)張家口的經(jīng)濟(jì)發(fā)展出力?!痹谕踬R武看來(lái),“張家口發(fā)展空間很大,經(jīng)濟(jì)和技術(shù)騰飛的時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)?!?/p>