當今世界,實現零碳變革已是全人類共識,全球已有超過120個國家和地區提出了碳中和目標,2020年9月,中國也提出“3060雙碳戰略”推動社會可持續發展。對于歐美等發達國家來說,碳達峰、碳中和是一個伴隨著國家經濟和技術發展的自然過程,從碳達峰到碳中和的實現,通常要有50~70年的過渡期,而留給我國的時間卻只有30年。所以在踐行雙碳戰略的道路上,優化能源結構、實現能源升級、將更清潔,更高效的能源引入人們的日常生活已成為近年來社會各界熱議的話題。而這時,氫能開始走進大家的視線。
零碳排放的氫能—一把雙刃劍
作為人類目前公認最佳清潔的能源,氫能在燃燒中的反應物只有水,沒有其他任何的污染物,不涉及任何碳排放。特別是作為汽車能源,憑借氫氣能量密度高、無毒性等諸多特點,讓它在作為汽車能源應用方面有著自身獨特的優勢。另外,氫具備和汽柴油同樣的“即加即走”的加注特性,一輛純電動汽車要想充滿電,可能需要幾個小時。而一輛氫能源汽車一次加滿氫,只需要3-5分鐘。再次,經過壓縮的氫具有很高的能量密度,可以有效提升車輛的續航,降低補能的頻率。
圖為城市中運營的氫燃料公交
但作為新興的能源載體,氫能在目前落地應用方面,還面臨著“氫燃料防泄漏、防燃燒、防爆炸”三大技術難題需要克服。同時,氫氣制取來源仍以并不環保的煤炭為主,加之基礎設施建設不夠完善等因素也在制約氫能源的推廣應用。一個充滿無限可能的氫能世界大門即將打開,我們之間的距離不過是由科技和完善應用體系所構成的“臨門一腳”。
氫能時代的先鋒交通——氫燃料電池車
發揮氫能零排放,高能量密度的優勢,規避氫能易爆燃,難儲運的缺陷,是發展氫能車輛,打造綠色零碳未來交通的理性思路。而在這條尚未真正開啟的賽道上,以宇通客車為代表的商用車企業已經前瞻布局氫能領域,以多個氫燃料電池客車運營案例和完整的儲運加注體系向世人證明氫能在交通領域應用的寬泛前景。
圖為宇通研發的氫燃料公交車
早在2009年,宇通客車就已搶先布局,研發第一代燃料電池客車。圍繞整車與燃料電池關鍵技術和產品研發,宇通組建了以國家萬人計劃領軍人才牽頭,25名整車和燃料電池汽車相關領域博士、300余名專業工程技術研發人員組成的研發團隊。經過12年研發積累,取得了162項國家專利,形成相關標準45項,培養了行業最強實力的研發團隊,并戰略投資了億華通、重塑、唐鋒等燃料電池關鍵零部件企業。先后承擔了14項國家、省市科技攻關項目,與清華大學、北京理工大學、同濟大學、上海交通大學、西安交通大學、中科院大化所等高校、科研院所建立長期合作,有力促進了行業產品與技術進步。
目前,宇通已完成了三代燃料電池客車開發,經過十多年來的技術積累,宇通氫燃料電池客車的整車壽命、低溫啟動、經濟性、續駛里程能力得到逐步提高,目前第四代氫燃料電池客車的開發也在緊鑼密鼓的推進中。
圖為宇通氫燃料客車交付北京客戶
為了保證氫燃料電池汽車能夠長期穩定的使用,宇通還針對氫燃料電池客車的使用特點,從研發、生產、測試、維保四個環節著手開發出配套燃料電池全生命周期安全管理技術,以氫安全、結構安全、三防安全、功能安全和碰撞安全為落腳點,保證車輛使用和運營安全。搭載第三代氫燃料電池客車技術的車型具備氫耗低、長壽命、高安全、環境適應性強的特點。車輛單次加氫時間為8-10分鐘,續駛里程超過500公里,可實現-30℃低溫啟動,工況氫耗達4.3kg/100km,經濟性達到國際領先水平。整車采用先進的生產工藝和全面的生產質量監控,通過碰撞、涉水、高寒、可靠性路試、整車爬坡等多項試驗驗證,保障了整車安全性和可靠性。
由氫能描繪的未來交通圖景即將展開
能源是推動社會發展的血液,隨著氫燃料電池技術不斷成熟,氫燃料電池客車不斷投入運營,由化石能源轉向可再生能源的第三次能源革命已經到來。全球汽車行業的巨頭們紛紛提前布局新賽道,宇通在氫燃料應用驗證方面走在了前列。目前宇通燃料電池客車已累計運營超過3500萬公里,驗證了在不同環境下,氫能源客車均能良好穩定運行的可能性,也為不同場景展示了氫能在公共交通中的應用優勢。 圖為宇通氫燃料客車服務2022北京冬奧會
在規模方面,形成了以鄭州為中心,輻射北京延慶、河北張家口、江蘇張家港、山東濰坊、貴州六盤水等地的運營網絡,并在河南省范圍內已建成加氫站4座,形成了完整的運營維護體系,可為客戶提供涵蓋制氫、運氫、加氫和運營在內的整體解決方案。在今年剛剛結束的北京冬奧會上,宇通氫燃料電池客車還成為冬奧保障車輛的重要成員,克服冬奧嚴寒活躍在各大賽場之間,高質量完成了運動員、志愿者及賽事參與人員的出行保障工作,向全世界展示了“氫能未來”的可能性。
在氫能技術應用的助力下,中國將加快建設多元清潔的能源供應體系,能源安全得到更好的保障,自此進入高質量發展的新時代。而當下氫燃料電池客車的應用也為未來公共交通打造了優秀樣本,展示了能源轉型所帶來的“降本增效”。而宇通將以成為未來交通出行全場景解決方案的提供者為目標,持續研發推動氫燃料電池技術推廣,將氫能動力擴展到更多車輛、更多場景,讓氫能走進千家萬戶,正式開啟駕馭氫能的未來交通生活。