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十年坎坷路 氫燃料電池汽車又一春?

2018-07-01 09:01 來源:未知

十年坎坷路  氫燃料電池汽車又一春?

“起了個大早,趕了個晚集”的氫燃料電池汽車最近回歸公眾視野。

在2018年5月訪日期間,國務院總理李克強參觀了豐田燃料電池汽車“Mirai未來”。近兩個月來,地方支持政策頻出。

在大氣污染治理的嚴峻形勢和彎道超車的汽車產業愿景下,新能源車被寄予厚望。十年前,純電動車和燃料電池汽車(燃料電池:將燃料所具有的化學能直接轉換成電能)曾經站在同一個起跑線——依靠新能源車“十城千輛”計劃完成了最初的原始推廣。

十年后,“佩戴”著綠色牌照的電動車已隨處可見,氫燃料電池汽車還被束之高閣,曾在奧運會、世博會中高調亮相的、成本近千萬元人民幣的燃料電池大巴被停用。

不過,業內人士估測,中國市場目前是全球最大的燃料電池商用車市場之一。根據中國汽車技術研究中心有限公司提供給南方周末記者的數據,2015-2017年,國內總計生產了燃料電池乘用車、客車、專用車1911臺,后兩者共1837臺。

駕駛到底安不安全?追尾后汽車會不會爆炸?加氫站該建在哪里?……自帶“敏感體質”的燃料電池汽車亟待破局。

政策加持資本涌入

愛德曼氫能裝備公司正在為從外省遷廠到廣東佛山南海做準備,主攻氫燃料電池核心零部件的專門化和國產化,公司剛剛成立兩年。

“我們是奔著佛山來的。”總經理龔婧告訴南方周末記者。佛山市南海區擁有全國最大的氫能產業聯盟,更重要的是政策加持。

2018年6月14日,廣東省“關于加快新能源汽車產業創新發展的意見”的通知提出,拿出新能源汽車推廣應用省級財政補貼資金中的30%用于支持氫燃料電池汽車。

上海、海南、河南關于燃料電池汽車的新政也頻出。繼2017年9月出臺發展規劃后,上海在2018年5月又發布了財政補助方案;6月1日和6月5日,海南和河南分別發布了補貼規則。

從頂層設計到規格,燃料電池汽車從來不輸給純電動和插電式混動兩類新能源汽車,《中國制造2025》《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》都明確提到對研發的支持。

“因為中國有龐大的需求量。”聯合國開發計劃署(UNDP)駐華代表處能源環境項目主任張衛東博士分析道。追溯到2003年,UNDP和全球環境基金會(GEF)共同發起《中國燃料電池公共汽車商業化示范項目》,計劃在5個發展中國家開展,包括中國、印度、埃及、墨西哥和巴西,“無一不是人口大國,面臨同樣的環境壓力。”

氫氣來源廣泛,電解水就可以得到,亦可通過天然氣、丙烷、甲醇、汽油、柴油或煤制得,是一種可再生能源。

氫氣連續不斷地提供動力,還巧妙避開了純電動汽車需要長時間充電的短板。更重要的是,氫燃料電池汽車最終產生的,是對環境無污染的水。

2017年底,“大氣十條”第一階段目標完成,但北京等城市的大氣污染治理壓力仍然巨大。北京市最新一輪PM2.5源解析中,機動車等移動源在本地排放中的占比已高達45%,是上一輪解析結果的1.4倍。

北京、廣州等地對外地車進城的要求進一步加嚴,若燃油車車牌真實現“以家庭、停車位為條件的搖號”,同時對商用貨運為主的柴油車開打攻堅戰,新能源汽車前景無限。

除了政策加持,過去幾年,龔婧觀察到,越來越多的企業涌入這行。

根據工信部發布的公告,目前自主研發燃料電池汽車的主流車企至少有15家,主要以客車、專用車為主,只有上海汽車、上汽大眾兩家生產了小型乘用車。

據21世紀經濟報道,從加氫站、燃料電池系統到整車制造,已經有超過30家上市公司布局燃料電池汽車產業。其中不乏中國石化、中國石油、中車集團等國企,也有車企巨頭中通客車、宇通客車、上汽集團以及能源、材料等企業。

曾借大型賽事東風

氫能作為燃料的歷史可以追溯到1960年代的“兩彈一星”,1990年代的“九五”計劃。在上海世博會、廣州亞運會、深圳大運會這些世界舞臺上,燃料電池汽車也并非沒有嶄露頭角的機會。

在喊著“綠色奧運、科技奧運”口號的2008年北京奧運會上,三輛氫燃料電池車含著“金鑰匙”亮相——掛著京AE0000、京AE0001的車牌,往返于天安門廣場到鳥巢之間的馬拉松賽事線路運送運動員,大巴由清華大學和北汽福田自主研發。2010年的上海世博會上,百輛燃料電池觀光車活躍在世博園區。

借著大型賽事的東風,不少科學技術就此得以發展。但在這些特事特辦的城市里,氫燃料電池車的示范結果并難如人意。

北京奧運、上海世博中示范運營的9輛大巴正是UNDP和GEF的示范項目在中國第一、二期取得的成果之一,項目由科技部、財政部聯合各省政府實施,但這9輛車都停用了。

停用讓張衛東感到痛心。2018年6月1日,在上海汽車城的一個內部工作討論會上,張衛東提高音量,加重了語氣:“一期、二期示范運營一結束,車就停用了,我們爭取到第三期項目經費有多難?”

“北京三輛車的停運,當時也是出于安全原因。國內還沒有安全標準,車沒法跑。”一位生產燃料電池的企業高管對南方周末記者說。

在車輛運行的合法性上,項目城市也有自己的苦處。“當時是臨時牌照,申請一次只允許半年運營,拿不到牌照車輛連合法的身份都沒有。”負責牽頭上海項目的上海市科學技術委員會社會發展處林海告訴南方周末記者。

UNDP和GEF的第三期項目中示范運營的車輛上了工信部的公告車型,但此前世博會的6輛車由于技術需要更新迭代,不在公告范圍內。“等公告下來,車也廢了”。

不愿建在家門口的加氫站

2018年6月26日上午,南方周末記者來到位于北京市海淀區全國首個加氫站——永豐加氫站,發現站內空曠如野,附近道路上幾輛氫燃料電池大巴排成一排。據工作人員介紹,每天有近20輛主要用于周邊客運接駁的大巴來加氫,時段集中在上午10點和下午4點左右,加完氫氣就停靠在路邊等待下班高峰承運。

如同困擾電動汽車的充電問題一樣,加氫站的稀缺也是難題,有人把車與站的關系歸結為“先有雞還是先有蛋”。

在一個名為“氫氣站”的國際網站上,一個小旗子代表一個加氫站,主要插在歐美和日本領土上。中國的小旗子寥寥,且主要集中在東部。

截至2018年2月,中國已建成正在運營的加氫站僅有12座,分別位于北上廣、江蘇、大連、安徽、河南、成都等地,均未實現商業化運營,雖然全國各地很多城市也都在規劃建設加氫站,但是整體還未形成規模。

車輛缺乏安全標準、加氫站少,借助奧運世博等東風依然未能騰飛,背后的主要原因還是氫氣自帶的“敏感體質”。

“大家都希望加氫站數量越多越好,但誰都不愿意建在自家門口,怕出安全事故。”上海驛藍能源科技有限公司主營加氫站等氫能基礎設施業務的副總經理阮偉民道出原由。

氫,這個排在元素周期表第一位的元素為人們熟知,無色無味的氫氣和氧氣共同組成了生命之源——水,但氫氣極易燃燒,氫彈爆炸的蘑菇云更深入人心。

于丹作為中汽中心執行UNDP與GEF示范項目的項目組總監,在各地溝通時,聽過太多對氫燃料電池汽車的疑問:氫氣安不安全?加氫站附近多少公里不能建居民樓?

佛山市南海區發改局副局長蔡德權也對南方周末記者回憶,推動項目在南海區落地之前,“在全國各地和相關單位跑了一遍,發現最難的不是做車,而是加氫站建設。”

“很多人聽到氫氣,認知還停留在氫彈、氫氣球容易爆炸的水平,所以還作為危險化學品管理。”張衛東告訴南方周末記者。

在《危險化學品目錄》中,氫氣與甲烷等易燃氣體并列其中。加氫站的國家管理標準目前在國內還是空白,其審批和監管是歸管控危化品作業的消防、安監,還是歸管理城市燃氣的住建部門仍然待解。

在上海,加氫站審批在一些地區屬于城建,一些屬于消防,還有屬于區服務中心,“如果哪個部門都不愿意管,站還是建不起來。”阮偉民說,不僅如此,是否危化品還直接決定加氫站初期用地審批,是商業用地還是化工用地。

禁售燃油車下的提前布局

對于談氫色變的恐慌難題,張衛東認為,氫氣點著條件相對苛刻,因此燃料電池汽車的安全性比較可控:“日本曾經做過點火實驗,氫氣車和燃油車相比,一分鐘后汽油車就身處火海,氫氣車只有一條飛向上空的火苗……同樣體積的氫氣和汽油爆炸時,汽油爆炸的能量是氫氣的22倍。”

張衛東介紹,在國際上,加拿大、美國、日本等國家把加氫站和加油站建在一起,加氫站距離居民樓就一墻之隔。

一路走來飽受質疑,有專家擔心冒進的政策和產業會帶來一定的安全隱患,尤其是氫燃料電池對于駕駛員的操作專業性要求更高。

目前,UNDP項目辦和公安部、上海消防研究所正在開展氫安全的課題,系統研究氫能應用涉及的安全課題。

安全性之外,還要解決核心技術。燃料電池關鍵指標是有效工作時數(即壽命),日本目前普遍水平在1萬小時左右,而在中國,6月初清華大學和億華通推出最新一代燃料電池壽命也只達到了5000小時。

催化劑的穩定性也很關鍵,電池內部的催化劑對一氧化碳等比較敏感,當空氣質量不好時,穩定性也會受到影響。

此外,高品質的燃料電池電堆的零部件供應,如雙極板、膜電極、空壓機、關鍵供氫閥門等相比加拿大、日本、德國等還有差距。

“燃機動力汽車已經發展了幾百年,氫能源動力才剛剛出現,才是個嬰兒,當然有太多不成熟的地方,你不能要求一個嬰兒就什么都好。”龔婧覺得,破解氫氣燃料電池車的恐慌和技術難題只是時間問題。

當各國開始提禁售燃油車的時間表時,有心者已提前布局。佛山和江蘇如皋等地正在下這把賭注,試圖找到一個增長點。

佛山打算把燃料電池汽車當作氫能產業的突破口,除了商用車,還要發展有軌電車、觀光車。傳統化工城市如皋等也打出“環保牌”,計劃布局氫能產業,2018年6月11日,如皋一家公司研發生產的3輛氫燃料電池大巴投入公交運營,開縣級城市的先河。

佛山也開始著力解決氫燃料電池汽車在中國的水土不服,在南海區建成了全國首個全商業化運營的加氫站。

“我們考察后發現北京、上海兩個加氫站的審批建設沒有可借鑒之處,奧運和世博期間,走的是非常規流程。”蔡德權介紹,南海當時參照加油站的審批流程,梳理出加氫站審批存在的問題,包括安監部門對加氫站的安全條件審查、經營許可證,質監部門對加氫站的設備安裝檢驗、運營許可、壓力容器作業人員資格及車用氣瓶充裝作業人員資格發放等。

在取得了省市相關部門的支持下,花了近兩年時間進行選址,并協調收回一塊閑置的工業用地,才轉為商業用地建設加氫站等。

回想起來,蔡德權覺得過程也非常曲折,比如在2015年8·12天津港爆炸后,各地對危險化學品的管理從嚴,又花了一段時間協調。

“佛山的不同之處在于,只有這個項目示范點是由發改局牽頭負責,其他城市都是科委或其他科技部門負責推動的。”張衛東觀察到,項目看起來是一個技術問題,實際上卻是復雜的社會系統工程,涉及城市產業發展和多部門的協調。

佛山市和南海區都設有發展氫能產業的領導小組辦公室,南海區這一辦公室設置在發改局,統籌協調各部門推進氫能產業工作。

2018年5月28日,在北京道路運輸產業展上,49臺福田歐輝、25臺氫燃料電池客車被交付,它們都將在2022京張冬奧會期間為張家口市民服務,這被稱作是全國氫燃料電池公交最大訂單,也是又一股“綠色、科技”奧運東風。

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