“20世纪是氧时代,21世纪是氢时代。氢能交通或将实现氢能利用率先突破。”近日,中国工程院院士干勇在“氢能产业创新发展论坛”上表示。
对于氢能,公众总是觉得既熟悉又陌生。熟悉是因为氢能往往出现在各类媒体接二连三的报道中,陌生则是因为这种能源相对于煤炭、石油等传统能源来说,更多的是一种存在于实验室中的能源,在现实场景中并不多见。近年来,作为我国发展
新能源汽车确定的三种技术路线之一的氢燃料电池汽车,被行业寄予了推动氢能利用的深切希望,业内普遍认为,氢能在交通领域的应用或将成为氢能利用的技术突破口。
交通是氢能利用重要领域
中国
电动汽车百人会理事长陈清泰在论坛上介绍说:“氢能是一种绿色高效的二次能源,具有来源广、热值高、清洁无污染、利用形式多样、储运方便和安全性好等优势。是能源领域的未来之星,被很多专家称之为终级能源,认为人类最终应走向氢能社会。”陈清泰指出,氢能的开发和利用中,难度最大、最典型的应用场景是氢燃料电池汽车,我们应该把这一应用领域作为氢能利用的技术突破口。
据了解,目前氢能的利用方式主要有三种。一种是直接燃烧,这种利用方式常见于工业冶金中,由于氢气热值高,且燃烧排放的是水,可以实现完全零排放,因此对促进冶金业节能减排、实现绿色发展具有重要意义。
二是核聚变,即通过氢原子核(氘和氚)结合成较重的原子核(氦)时放出巨大的能量,向人类提供最清洁而又取之不尽的能源。但是由于目前人类尚不能实现受控热核反应,因此这种利用方式目前尚无法实际运用。
三是通过燃烧电池转化为电能,这种利用方式最大的应用领域就是氢燃料电池汽车。近些年来,随着全球对发展新能源汽车的共识逐步加深,交通领域成为氢能最大且最具发展前景的应用场景。
我国在2008年奥运会时就推出了第一批燃料电池汽车———约20辆燃料电池轿车和10多辆燃料电池客车为会场提供服务。现在,氢燃料电池汽车在国内商业化示范运行已经遍地开花。据统计,截至今年3月,国内累计运行的氢燃料电池汽车已经超过千辆,运营的加氢设施有7座,在建的有近10座。上海神龙、河南宇通、中通、东风、北汽福田、陕汽重卡等企业也都相继推出了各自的氢燃料电池样车。
在国外,以日本丰田汽车公司(简称“丰田“)为代表的多家整车企业也都在积极开展氢燃料电池汽车的研发推广和技术储备。丰田董事、副总裁寺师茂树表示,该公司在燃料电池系统开发中耕耘了26年,已先后推出氢燃料电池汽车MIRAI和氢燃料重卡、叉车等。日前,韩国现代汽车公司与奥迪汽车公司也签署了合作协议,宣布两家公司将协作研发
氢燃料汽车技术。
商用领域燃料电池汽车潜力最大
我国在发展新能源汽车之初,就基本确定了三种技术路线:纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。近些年来,在国家政策的大力推动和企业自主创新发展共同作用下,纯电动路线在国内取得巨大成功。但是在进一步发展中,纯电动汽车仍然有诸多痛点急待解决。
例如在长距离、高效率、重载运输等商用场景中,纯电动汽车的短板问题明显。以目前国内推广的一些纯电动重型卡车为例,这些产品工况条件下的满载续航里程只有100多公里,中途补电时间普遍大于半小时,且在重载后爬坡吃力,这些问题对于经常要长途运输、重视时间效率的货运场景来说,缺陷明显。在城际客车、出租车和城市物流等专用车中,充电时间长、续航里程短是纯电汽车的普遍痛点。
而纯电动汽车的这些痛点恰恰是氢燃料电池汽车的优点,氢燃料汽车加氢时间短、续航里程长、能效高。因此,在重型卡车、客车、城际公交车、出租车、工程车、叉车、物流车等商用领域,纯电动汽车显然不如氢燃料电池汽车给力。
对此,陈清泰表示,氢燃料电池汽车对纯电动汽车不是替代关系,两者在不同的运行场合各有所长。从长远来看,纯电动汽车与氢燃料电池汽车应并行发展,不可顾此失彼。