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从油、气、混动、纯电到燃料电池,公交行业如何驾“氢”就熟?

时间:  2019-12-25 22:28   来源:  汽车总站网原创    作者:  编辑部

“2019年被认为是中国氢能的元年,冬奥会的氢能示范是全球最大规模的氢能燃料电池示范。”正如欧阳明高院士在2019年12月23日中国电动汽车百人会召开媒体沟通会上表示:“中国燃料电池商用车已经居世界首位。”

从油、气、混动、纯电到燃料电池,公交行业如何驾“氢”就熟?

截止2019年底,为冬奥会服务的张家口公交公司已经上线运营氢能源客车已经达到174辆。但对于国内其他公交公司来说,在过去十几、二十年间,作为国家新能源战略先行先试的“试验田”,公交行业虽然历经了燃油、天然气(CNG、LNG)、混合动力(油电、气电)、纯电动(有轨、无轨、慢充、快充)等多种动能转换的丰富经验,但在运营氢燃料公交车辆方面,仍面临诸多困难和问题。

比如国家政策动向如何?公交行业可否摆脱“补贴依赖症”实现商业化运营?车辆大批量运营需要具备的技术要点、安全知识是否已经到位?

2019年12月12日,汽车总站网承办的“氢燃料公交车技术应用及售后服务规范事项培训班(以下简称氢燃料公交培训班)”由中国土木工程学会公交分会、上海燃料电池商业化促进中心主办,苏州弗尔赛、北京世纪联保协办,超过200多位公交行业的专家、企业人员全程参与学习讨论,现场氛围火爆浓烈,CCTV央视在报道还给予了关注。

从油、气、混动、纯电到燃料电池,公交行业如何驾“氢”就熟?

公交问题1:为何是氢能源?

全球应对气候变化压力持续增大,绿色环保新能源被提上日程。但为什么选择氢气作为新能源汽车载体?

欧阳明高院士表示,“当纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统的互动终端,新能源汽车的优势就会凸显。”

“因为用氢气可以实现能源和电力的自由化,把电能转换为氢气并储存起来的话放电损失小,可以长期保存并易于长途运输。”上海燃料电池汽车商业化促进中心秘书长张焰峰博士在氢燃料公交培训班上如是说。

同时,保存的氢气还可以通过燃料电池再转换为电力,供运输、建筑等领域使用。目前,日本有20多万套分布式功能,即通过燃料电池的终端应用给家里供电、供热,能源利用率可以达到85%以上。

上海燃料电池商业化促进中心副理事长缪文泉在氢燃料公交培训班表示,氢能是我们国家能源战略和汽车产业发展绕不开的一个坎。因为相比于风能、光伏发电等,氢气更具稳定性。更为重要的是,根据《巴黎协定》,到2050年我国二氧化碳排放量要从现在的接近150亿吨降低到30亿吨,这项任务非常艰巨。

正因具有来源广泛、绿色环保、能量密度高、利用形式多等优势,氢能才被称为未来的能源之星被全球聚焦关注,相关产业也早如火如荼地研发推进中。

问题2:氢燃料商用车运营现状

根据《中国制造2025》对氢燃料电池汽车发展的规划,到2020年要生产1000辆燃料电池汽车并进行示范运行,2025年要实现加氢站配套设施的完善。

张焰峰博士在氢燃料公交培训班提到,中汽协最新发布的数据显示,国内汽车产销已经17个月连跌未停。失去国补支持后的新能源汽车销量也降低四成。在一片跌停中,燃料电池汽车产销却异军突起,逆势增长近400%。

截至2019年10月,中国氢燃料电池汽车累计销量4755辆,年底前有望突破5000辆,可提前达成《节能与新能源技术路线图》2020年目标。

目前,包括珠三角、长三角、浙江、江苏、山东等29个省市都推出了相应的补贴政策。各种迹象表明,未来“氢气+燃料电池”将会带来第三次产业革命。

在张家口、在佛山、在山东济南、潍坊、聊城等地,氢燃料公交车已经积累了较为丰富的批量运营经验。

问题3:氢燃料公交车采购注意事项

燃料电池技术拉动汽车产业进步的态势已炳若观火,那氢燃料电池公交车的具体营运状况如何呢?潍坊市公共交通总公司副总经理刘效党氢燃料公交培训班给出了答案。

从潍坊公交的实例出发,刘效党为在场观众讲解了氢燃料电池公交车的实际运营情况。他表示,2019年1月潍坊公交公司采购了30台中通生产的氢燃料电池客车,2月起车辆投入运营。运行了10个月,里程达752537公里,完成全年计划的84%。

运营情况的好坏与车辆本身密切相关,刘效党还分享了氢燃料公交车辆选购时的一些经验。他提到,首先要关注车辆电池反应堆的功率,经济功率为标定功率的45%到55%最为合适,即选择反应堆的经济功率应同电动机使用工况相匹配;其次,储氢筒溶剂80%能满足公交车一天的运营300公里左右;反应堆的维护保养应由生产企业负责,实行终身质保。

氢燃料电池汽车的发展已渐成燎原之势,正如中国土木工程学会城市公共交通分会常务副秘书长袁建光所说的,上海燃料电池汽车全产业年产值突破3千亿元,燃料电池汽车有望成为新能源汽车领域最有潜力的增长点之一。

问题4:氢燃料公交安全技术及防护

客车行业一个重要的共识就是安全重于泰山。在推广氢燃料电池客车的过程中,安全问题也是行业的重中之重。现有的氢燃料客车产品是不是已经足够安全?如何通过设计改进和规范来使产品更加安全?

这些已被同济大学新能源汽车工程中心杨彦博博士和潍柴燃料电池国家科技部专项课题组专家、亚星客车氢燃料总工程师潘永昌氢燃料公交培训班进行了释疑。

杨彦博博士表示,从燃烧极限、爆炸极限等专业数据来看,氢气是比汽油和天然气更安全的能源,所以大家完全没要谈“氢”色变。当发生安全事故后,由于氢气压力较大、密度小、扩散速率快,氢燃料电池车的火焰会向外喷射,而汽油车会在下面形成火焰。燃烧一分钟后氢燃料电池车辆相对完好,而汽油车会爆炸。因此,氢燃料电池汽车比传统汽车更安全。

潘永昌也提到,氢气的可燃极限是4%,为了让氢气安全就不能达到4%,这是底线。如此一来,氢瓶的安全就至关重要。目前,行业内普遍使用的是铝合金内胆的Ⅲ型瓶,安全指数高。另外,车辆内部氢燃料系统中高压管路、低压管路和排空装置三个都会有氢气的地方,也设置了主动控制等安全措施,防止氢气加注时出现外泄,保障系统及整车安全。

由此可见,不管是氢能源本身还是氢燃料电池客车,安全已是不争的事实。广大公交企业和用户完全没有必要有太多的忧虑,可以放心采购和使用。

问题5:加氢、储氢、运氢等基础建设与服务

如同充电桩对纯电动汽车的作用一般,加氢站也是氢燃料电池汽车运营必不可少的基础配备。驿蓝能源总经理肖明宇氢燃料公交培训班上,从加氢站的实践经验着手,重点介绍了当前国内加氢站的基本情况。

肖明宇表示,加氢站主要分为固定式和撬装式,国内主要为固定式加氢站。除了单独的加氢站外,油氢合建站、电氢合建站、气氢合建站都是不错的选择。

为了保证加氢安全,肖明宇提出了五层安全理念:从设备本质来源保证氢气不泄露;氢气泄露要及时监测,并设置进一步防扩散措施;即使氢气发生泄露也不会产生聚集,可以采用开放式设计;杜绝火源,防止静电小火花等;即使发生火灾也不会对周边有影响,比如设置防爆墙,设计安全间距等。

类似经验设计会对加氢过程及加氢站有一个全方位的保障,以便加氢站可以持续安全运营。

从油、气、混动、纯电到燃料电池,公交行业如何驾“氢”就熟?

编后记

作为氢燃料电池汽车先行先试的“试验田”,公交行业要在新旧能源转换契机中实现转型升级。在政策东风和资本助推下,从车辆安全使用、平稳运营、加氢站等基础设施建设上持续发力,让蓄势待发的万亿氢能汽车市场实现爆发。

很多氢燃料公交培训班学员表示,这次的培训课程让他们获益匪浅,希望能学习到更多宝贵经验和新的知识点。此次的培训班课程只是开始,让我们下次再见!
 






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