区域 21在6万平方公里的京津冀地区,高铁网逐步形成,高速公路互联互通,交通流通和物流“加速”。 同时,三地交织的产业链、一流链条也在不断扩大壮大。
氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,是战略性新兴产业,也是未来产业的重点发展方向。 一条氢能产业链连接北京的研发创新和产业化优势,以及河北、天津的氢能及零部件配套优势。 三地将共同布局氢能应用场景,推动氢能产业集聚和规模化发展,加快发展新品质生产力。
2023年9月30日,京张高铁张家口站一侧,氢燃料电池公交车整装待发。 (视频画面)河北**记者曹志摄。
解决问题
在北京的拉越,冷空气袭击了人们。 1月19日凌晨5点左右,北京德胜门汽车站的乘客双手搓在一起等车。
过了一会儿,一辆919公交车驶入站台。 巴士从德胜门出发,从北京西北方向行驶约80公里,到达中国郊区延庆。 沿途除了走京藏高速公路外,还要经过许多山区,坡度多,道路长,气温接近零下20摄氏度。 但氢燃料电池汽车非常抗冻,甚至可以在零下35摄氏度的低温下启动。
在北京城的另一端,大兴国际氢能示范区,生产线正在北京亿华通科技有限公司的发动机工厂运行。 智能导航车将各站点所需的零件运送到下一个测试环节,并将新组装的氢燃料电池运送到下一个测试环节。 这就是 919 路公交车上的氢燃料电池系统的由来。
现在看来,超强抗冻性已经成为氢能汽车的标签,但几年前,在低温条件下快速启动仍然是一个世界性的问题。 中海泰公司副总经理李飞强拆开了电池系统的“心脏”——电堆,并清点了其中的关键部件。
氢燃料电池依靠氢气和氧气的反应产生电力来使汽车行驶。 但是,由于氢氧反应产生水,当温度下降到一定水平时,它会“冻结”汽车。 “与全球氢燃料电池企业相比,很难真正实现如此低温和快速启动。 北京冬奥会前几年,李飞强带领大家在一代又一代的产品中挑战低温环境,设定了零下35摄氏度的快速启动运行所需的目标。
2018年之前,国产氢燃料电池大部分都是进口到国外电堆中,不仅低温下无法启动,而且一旦产生的水结冰,质子交换膜破裂的风险最高。 所以,大家想到的第一步,就是如何提前知道里面是否有水。
团队从零开始研发,并交付了多项含水量监测技术发明专利,从而在国内率先突破了这一难题。
如果温度较低,可以增加吹扫力,将烟囱中的水吹走,以免在低温下结冰。 经历了一次又一次的失败,李飞强找到了出路。
双极板是电堆中的关键部件,也会影响它们在低温下能否快速启动。 金属不耐腐蚀,寿命短,特别不适合需要长时间运行的商用车。 因此,选择了耐腐蚀性较大的石墨板,但石墨板较厚,在低温下启动时需要在短时间内具有更多的热量。 后续研究的重点是控制技术,使氢气和氧气在初始反应中产生更多的热量,为双极板提供足够的热量,加热完成后在120秒内发电,从而实现低温和快速启动。
随着越来越多的氢能汽车问世,新的问题出现了:氢燃料从何而来?
要回答这个问题,让我们把目光转向氢能资源丰富的河北。
绿色氢能进军北京
1月27日9时许,一辆白色货车驶入河北省张家口市海波尔新能源科技有限公司仓库。 在积雪尚未清除的巨大场地上,五辆装满氢燃料的管状集装箱卡车停在两个平顶檐篷中。
卡车转了一个大弯,找到了自己的位置,然后慢慢倒车接近顶篷。 一名男子从驾驶室跳下,身穿蓝色特殊防护服。
老杜,再来我们加注区抽氢气。 看到熟人,海普的安全总监李彦宏上前打招呼。
老杜姓杜占峰,是北京洪岗顺运输的一名工人。 他笑了笑,回答说:“再派一辆车来。 ”
同日上午9时50分,满载氢燃料的管束集装箱车装车上车。 卡车驶出公司仓库大门,一路向东南方向驶去,到达目的地——北京市海淀区永丰加氢站。
多年来,海普公司生产的氢气不仅应用于张家口氢能客车,还应用于北京永丰、北京沙河加氢站,氢气产销总量超过500吨,为京津冀氢能产业链协同发展贡献力量。
许多制造商正在采取从化石燃料中生产氢气的路线,这种方式成本较低,但仍有一定量的碳排放。 我们与众不同。 李彦宏解释说,张家口是国家级可再生能源示范区,他们利用当地丰富的风电和光伏发电资源,电解水生产氢气,生产过程中没有碳排放,是真正的绿色氢气产品。 如今,Hypel 每天生产多达 4 吨氢气,氢气纯度高达 99999%,完全满足京津冀地区氢能汽车的质量要求。
海普尔之所以走上绿氢生产之路,还得从2022年北京冬奥会说起。
海波是确保北京冬奥会氢能汽车氢气需求的领先制造商之一,在此期间共有95个绿色氢气4吨。 李彦红说:“那段时间,全体员工不分昼夜地上班、生产,这是海波和北京的第一次'手拉手'。 ”
随着北京牵头的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群建设的深入,绿色氢能应用迎来了春天。 海普尔与中国石化北京石油分公司、中石油新能源(北京)**签署协议,深化氢能**和氢能利用领域合作,促进互利共赢。
氢气“风很大,未来很有希望”。 李彦宏认为,在张家口绿氢的帮助下,京津冀更多的氢能应用场景将从蓝图走向现实。
“氢”正如它的意思
当技术成果走出实验室时,天津港的各种运输需求提供了丰富的氢能应用场景。
氢能汽车安静,驾驶体验非常舒适,加油一次可以跑一天到一天半。 如果跑得远,需要每天加一次,每天跑几趟天津港。 1月23日,在新天港集团天港公司院子里的加氢站,正准备给自己车加油的张师傅告诉记者。
这款“新长征一号”氢能重卡搭载氢燃料电池,可实现“零碳排放”。 张师傅告诉记者,公司部分氢能重卡往返于厂区和厂外的铁路货运站,运输煤炭、焦炭等物料; 其中一部分负责将铁矿石从天津港运输到工厂。
2022年,新天港集团首批推出5辆氢能重卡,2023年4月又投入使用30辆氢能重卡,2023年加氢能力152吨,运输里程125万公里,较传统燃油车减少二氧化碳排放1150吨。
距天港公司15公里,天津荣成联合钢铁集团厂房旁,有4座加氢站。 荣成钢铁集团自2021年投产以来的275辆氢能重卡,都在这里加油。
今年1月初,每小时1300标准立方米水电解制氢项目成功投产。 “该项目以渔业-光伏互补光伏发电为绿色电源,以城市污水处理后的中水为水源,为加氢站制备高纯绿氢,形成货运领域绿色氢能生产、储、加工全产业链闭环,打造分布式一体化氢能站建设典范。 “荣成钢铁集团相关负责人表示。
自2021年8月天津首个氢气运输示范应用场景建成投产以来,截至今年2月8日,荣成钢铁集团氢气重卡累计加氢约1300吨氢气,运输里程超过1000万公里,减少二氧化碳排放近1万吨。
天津已初步形成以天津港为核心场景,依托氢能示范产业园,“车-站-景-园”联动的示范应用新模式。 在制氢端,已建成两个加氢母站,车用高纯氢气生产能力为3800吨。 在加氢端,已建成11座加氢站。 在拓展应用场景方面,天津坚持以市场化方式推广氢燃料电池汽车,已推广氢能叉车500辆、氢能重卡350辆,氢能重卡运营里程领跑京津冀城市群。
从研发到成果转化,从能源到应用落地,从关键配套到整车产品......经过多年的布局培育和多轮迭代升级,京津冀氢能领域全产业链基本互联互通,为三地现代产业体系建设和推动高质量发展注入新动能。
北京**记者 曹铮, 天津**记者 吴乔军, 河北**记者 龚先云)
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