任子威、武大靖包攬短道速滑1000米項目冠亞軍，谷愛凌挑戰(zhàn)超高難度動作成功逆轉，2022北京冬奧會的賽場上運動健兒們勇敢拼搏，向全世界展示風采。同樣在這個舞臺上展示風采的還有本屆冬奧會的重要能量源——氫能。

本次冬奧會投入一千多輛搭載氫燃料電池的汽車，基本全部為客運車輛，車型覆蓋公交車、團體班車等，在冬奧會期間作為接駁嘉賓、運動員、現(xiàn)場觀眾、媒體記者、各國政要的交通工具。這也是全球首次大規(guī)模投入氫燃料電池汽車作為接駁工具的重大嘗試。

《華夏時報》記者梳理發(fā)現(xiàn)，國家電投、中石油、中石化等眾多企業(yè)參與了這場“氫能盛會”，北京億華通科技股份有限公司(下稱“億華通”，688339.SH)是本屆冬奧會氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的主要供應商之一。

面對本屆冬奧會超低溫環(huán)境、16%山地行車等場景，氫燃料電池如何保障正常運行和安全性？氫能汽車可以減排多少二氧化碳？此次大規(guī)模應用對氫燃料汽車的未來發(fā)展會起到什么作用？《華夏時報》記者對億華通相關負責人進行了深入采訪。

無污染和碳排放

氫燃料電池工作原理是氫氣、氧氣的電化學反應，輸出物為水、電、熱，全過程無污染物和碳排放，是交通領域踐行能源革命和實現(xiàn)雙碳目標的重要應用方式之一。

即便與其他新能源相比，氫能也具有一定優(yōu)勢，比如長續(xù)航與優(yōu)越的低溫性能。氫燃料電池實際是一套發(fā)電裝置，在有氫氣的前提下，可持續(xù)運行，例如本次冬奧會使用的團體車，單次加氫的續(xù)航里程約為500公里。而且加氫時間在10-15分鐘，相對于鋰電池，可大大節(jié)約燃料加注時間。另外，相比于鋰電池在低溫、超低溫環(huán)境下的電力衰減，氫燃料電池低溫性能優(yōu)越，可實現(xiàn)-30低溫啟動，-40低溫儲存，電力衰減問題能夠有效解決。

億華通副總經(jīng)理于民告訴《華夏時報》記者：“在碳中和背景下，新能源長期發(fā)展是實現(xiàn)碳減排的核心路徑和手段，氫氣作為二次能源，如以風能、光伏等可再生能源發(fā)電+電解水制氫，可以從源頭保障燃料電池汽車所用氫氣清潔無污染，是實現(xiàn)低碳環(huán)保的最佳路徑，零碳電力+氫能，也是能源結構優(yōu)化的必由之路?！?/p>

此次服務于冬奧的氫能汽車車型覆蓋公交車、團體車等車型，億華通氫燃料電池公交車單次加注續(xù)航里程約為300公里，團體車單次加注續(xù)航里程約為500公里，單次加注可保障車輛正常行駛一天。

據(jù)于民介紹，氫燃料電池公交車單次加注續(xù)航里程約為300公里，旅游大巴單次加注續(xù)航里程約為500公里。

可實現(xiàn)-30低溫啟動

氫能應用也面臨一些挑戰(zhàn)和難題。本次冬奧會時可能出現(xiàn)極寒天氣，另外還有16%的山地行車場景，這對燃料電池的低溫耐受性、安全性都是一種考驗。

在低溫環(huán)境下啟動和儲存，氫燃料電池有天然的優(yōu)勢，可實現(xiàn)-30低溫啟動，-40低溫儲存。針對冬奧環(huán)境，億華通的技術團隊先后攻克燃料電池電堆冷啟動、高性能電驅動及能量綜合管理、燃料電池余熱回收等技術，冬奧環(huán)境下，燃料電池汽車取暖不需要額外消耗氫氣，增加了燃料電池汽車的續(xù)航里程。技術適用于60kW以上的燃料電池發(fā)動機，可以保障低溫環(huán)境下燃料電池電堆的溫度快速穩(wěn)定在80——90的范圍，確保氫燃料電池汽車在極寒環(huán)境下正常啟動、行駛。

“針對冬奧賽場16%山地行車場景，公司研發(fā)團隊建立了高功率密度低成本燃料電池設計制造與集成技術體系，提出了基于卷對卷工藝的低成本國產(chǎn)膜電極制備與流道設計方法，大幅提高了電堆的電流密度。提出基于柔性膨脹石墨雙極板的設計方法，利用膨脹石墨連續(xù)的石墨相，將燃料電池單體厚度大幅縮小，提高了電堆體積功率密度，從而大大提升燃料電池發(fā)動機額定功率、質量功率密度、體積功率密度等核心參數(shù)性能，同時匹配燃料電池整車的設計開發(fā)，使得搭載車輛有足夠的動力可以在山地、陡坡地勢環(huán)境下正常行駛。”于民向記者詳細介紹了億華通氫燃料電池發(fā)動機的技術創(chuàng)新。

燃料電池的安全性至關重要，億華通氫燃料電池汽車氫系統(tǒng)在安全保障方面遵循不泄露、檢測泄露后及時停止、泄露后不堆積的設計原則。

百公里可減碳94.8kg

氫能汽車的減排效果是非?？捎^的。以公交車為例，其百公里油耗為35L，百公里碳排放為94.8kg。如使用燃料電池公交車進行替換，每車每百公里減少排放的二氧化碳數(shù)值為94.8kg。

這對推進“雙碳”目標和推廣氫燃料電池汽車應用都有重要的示范意義。

于民認為，基于氫燃料電池汽車的幾大優(yōu)勢，其在冬奧會后將迎來更廣闊的市場空間。一是氫燃料電池發(fā)動機反應過程中產(chǎn)物僅為電、水和熱，被稱為新能源汽車的終極方案；二是氫燃料電池汽車能量轉化效率、比功率、低溫性能參數(shù)優(yōu)異，作為新型交通工具，有諸多優(yōu)點，與傳統(tǒng)汽車相比，氫燃料電池車能量轉化效率可達到65%以上，為內燃機的2——3倍；氫燃料電池發(fā)動機工作溫度在85以下，相比傳統(tǒng)燃油發(fā)動機工作溫度更低，可減少發(fā)動機損耗；三是氫燃料電池汽車功率大，適合中長途、中重載運行場景，在商用車領域能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，可與純電動汽車形成有效互補，共同推進我國新能源汽車健康快速發(fā)展。

本次冬奧會是迄今為止全球最大規(guī)模投入氫燃料電池汽車示范運營。在這場具有全球影響力的體育盛會上，氫燃料電池汽車大規(guī)模示范運行，可讓綠色奧運的理念深入人心，為碳達峰、碳中和做出表率，氫燃料電池汽車將迎來更廣闊的發(fā)展空間。

（文章來源：華夏時報）