800余輛氫燃料電池汽車(chē)服務(wù)冬奧會(huì)，記者探訪制氫運(yùn)氫過(guò)程

氫能在助力北京冬奧會(huì)實(shí)現(xiàn)碳中和的過(guò)程中扮演了重要角色。新京報(bào)記者從北京市經(jīng)信局獲悉，北京冬奧大規(guī)模使用氫能等清潔能源，交通運(yùn)輸領(lǐng)域是“重頭戲”。北京冬奧會(huì)共計(jì)投入使用816輛氫燃料電池汽車(chē)作為主運(yùn)力開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)服務(wù)，是迄今為止在重大國(guó)際賽事中投入規(guī)模最大的。

氫氣制取、儲(chǔ)存和運(yùn)輸是如何進(jìn)行的？氫燃料電池汽車(chē)如何在極寒天氣中工作？為此，記者對(duì)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了采訪。

此次服務(wù)冬奧會(huì)的氫燃料電池汽車(chē)包括豐田柯斯達(dá)中巴車(chē)（左）和豐田Mirai第二代乘用車(chē)（右）。新京報(bào)記者 張璐 攝

北京市兩個(gè)賽區(qū)投入312輛氫燃料電池汽車(chē)

氫被認(rèn)為是21世紀(jì)理想的清潔能源。氫燃料電池汽車(chē)在行駛過(guò)程中只排放水，因此被稱(chēng)為“終極環(huán)保車(chē)”。

北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局汽車(chē)交通處副處長(zhǎng)吳志全介紹，北京冬奧會(huì)共計(jì)投入使用816輛氫燃料電池汽車(chē)作為主運(yùn)力開(kāi)展示范運(yùn)營(yíng)服務(wù)，是迄今為止在重大國(guó)際賽事中投入規(guī)模最大的；其中大巴車(chē)數(shù)輛，創(chuàng)下有史以來(lái)氫燃料電池大型客車(chē)服務(wù)國(guó)際級(jí)運(yùn)動(dòng)賽事數(shù)量最多的紀(jì)錄。北京市兩個(gè)賽區(qū)投入312輛氫燃料電池汽車(chē)，自冬奧會(huì)2月4日開(kāi)幕以來(lái)到2月14日，累計(jì)用氫約42.04噸。

氫燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了交通活動(dòng)中的零碳排放，豐田Mirai乘用車(chē)每百公里可減少排放二氧化碳大約18.79公斤，豐田柯斯達(dá)中巴車(chē)每百公里可減少排放二氧化碳大約47.01公斤，豐田-福田合作開(kāi)發(fā)的12米大巴車(chē)，每百公里可減少排放二氧化碳大約57.86公斤。

綠電制綠氫，隨時(shí)為加氫站運(yùn)送氫氣

作為科技冬奧氫燃料電池汽車(chē)氫氣供應(yīng)保障單位，環(huán)宇京輝與京能集團(tuán)合作，利用由光伏、風(fēng)能等所產(chǎn)生的“綠電”進(jìn)行氫氣的制取工作，實(shí)現(xiàn)“綠電制綠氫”。

氫氣制取和儲(chǔ)存是如何進(jìn)行的？記者在位于房山區(qū)的北京環(huán)宇京輝京城氣體科技有限公司氫能產(chǎn)業(yè)園看到，水電解制氫車(chē)間中的電解槽、純化設(shè)備和提純?cè)O(shè)備正在運(yùn)行，這里每小時(shí)可以制取500立方米氫氣。

環(huán)宇京輝的水電解制氫車(chē)間中，電解槽、純化設(shè)備和提純?cè)O(shè)備等正在運(yùn)行。新京報(bào)記者 張璐 攝

“通過(guò)綠電電解水制氫，所生產(chǎn)的氫氣純度高達(dá)99.99999%。”環(huán)宇京輝京城氣體科技有限公司副總經(jīng)理張巖說(shuō)，10度電電解1公斤水，可以得到2立方米氫氣和1立方米氧氣。

氫氣通過(guò)壓縮機(jī)充裝到氫氣長(zhǎng)管拖車(chē)，放置在儲(chǔ)氫區(qū)域。一輛氫氣長(zhǎng)管拖車(chē)上有10個(gè)儲(chǔ)氫罐，可以?xún)?chǔ)存4000立方米（350公斤）氫氣。張巖說(shuō)，每輛車(chē)充滿(mǎn)氫氣大概需要兩個(gè)小時(shí)，充滿(mǎn)后將隨時(shí)為加氫站運(yùn)送氫氣。這樣的車(chē)公司共有一百多輛，每天為保障冬奧會(huì)運(yùn)送1.5噸氫氣。

氫氣在運(yùn)輸過(guò)程中如何保障安全？據(jù)張巖介紹，在冬奧會(huì)開(kāi)始之前，環(huán)宇京輝選拔了30位技術(shù)水平過(guò)硬的駕駛員參與到氫能源運(yùn)輸保障工作，并制定了縝密的運(yùn)輸專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。

產(chǎn)業(yè)園中還有一個(gè)指揮中心，車(chē)輛位置、行進(jìn)路線、燃料電池狀態(tài)等信息一目了然。記者了解到，氫氣長(zhǎng)管拖車(chē)上安裝了傳感器，指揮中心可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)輛壓力和溫度等，一旦遇到問(wèn)題，指揮中心將收到報(bào)警，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，把安全隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。

極寒條件下，氫燃料客車(chē)?yán)m(xù)航里程不打折扣

此次冬奧會(huì)，福田歐輝為北京市內(nèi)、延慶和張家口三個(gè)賽區(qū)提供了氫燃料客車(chē)。12米氫燃料電池客車(chē)上裝配有8個(gè)70兆帕儲(chǔ)氫瓶，共有46個(gè)座位，服務(wù)對(duì)象是運(yùn)動(dòng)員和冬奧會(huì)工作人員。

冬奧會(huì)面臨的是與夏季奧運(yùn)會(huì)完全不同的工作環(huán)境，比如極寒氣候下的啟動(dòng)客車(chē)、冰雪濕滑路面、山路爬坡等難題。

據(jù)福田汽車(chē)歐輝客車(chē)事業(yè)部研發(fā)副總裁劉繼紅介紹，在極寒條件下，電動(dòng)車(chē)因電池特性續(xù)航里程會(huì)縮短，相對(duì)而言，氫燃料客車(chē)更有優(yōu)勢(shì)。歐輝氫燃料客車(chē)配載全氣候耐極寒動(dòng)力電池、雙電機(jī)無(wú)動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不會(huì)因外部環(huán)境溫度降低導(dǎo)致續(xù)航里程下降。

一輛客車(chē)加滿(mǎn)氫氣大概需要12分鐘，續(xù)航里程可達(dá)600公里以上。同時(shí)客車(chē)采用電安全技術(shù)、氫安全技術(shù)、氫電耦合安全系統(tǒng)，保證了氫燃料電池客車(chē)整車(chē)安全性?？蛙?chē)在長(zhǎng)距離續(xù)航、1700米高海拔、超長(zhǎng)連續(xù)爬坡動(dòng)力及干燥空氣等各種環(huán)境工況下得到了有力證明。

他透露，氫燃料客車(chē)通過(guò)了國(guó)內(nèi)首次氫能客車(chē)側(cè)撞試驗(yàn)。1.4噸的小車(chē)以每小時(shí)43公里的速度從側(cè)面撞擊氫燃料客車(chē)的氫系統(tǒng)，證明車(chē)輛在碰撞條件下也是非常安全的。

氫燃料電池產(chǎn)生廢熱進(jìn)行循環(huán)利用，為車(chē)內(nèi)供暖

張家口崇禮賽區(qū)氣溫低，風(fēng)雪大，歐輝氫燃料客車(chē)可以實(shí)現(xiàn)零下30攝氏度極寒低溫啟動(dòng)、零下40攝氏度極寒低溫存放和停機(jī)自動(dòng)保護(hù)。

“我們還獨(dú)家研發(fā)了‘U度’綜合熱管理技術(shù)，屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。”劉繼紅說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可以將氫燃料電池所產(chǎn)生的余熱進(jìn)行循環(huán)利用，為車(chē)內(nèi)供暖、為前風(fēng)窗除霜除霧。在燃料電池功率達(dá)到75%時(shí)即可實(shí)現(xiàn)全余熱供暖，可使整車(chē)能耗降低7.6%，車(chē)廂內(nèi)部溫度維持在18至20攝氏度。

歐輝氫燃料客車(chē)由于采用氫燃料為主要?jiǎng)恿Γ虼颂寂欧艛?shù)量源遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)客車(chē)。以歐輝BJ6122氫燃料客車(chē)為例，車(chē)輛每百公里可少排放約57.86公斤二氧化碳，每輛車(chē)每天行駛約200公里，可減少約115.72公斤碳排放。

此次服務(wù)冬奧會(huì)的氫燃料電池汽車(chē)還包括豐田Mirai第二代乘用車(chē)和豐田柯斯達(dá)中巴車(chē)。據(jù)豐田汽車(chē)研發(fā)中心（中國(guó)）有限公司執(zhí)行副總經(jīng)理權(quán)藤憲治介紹，豐田Mirai乘用車(chē)應(yīng)用高精尖技術(shù)，在動(dòng)力單元小型化上下了很多功夫，氫燃料電池動(dòng)力部分所占空間比較小，轎車(chē)可以乘坐五人，后備箱的空間也和其他車(chē)輛沒(méi)有差異，續(xù)航里程可以達(dá)到850公里。

背景：氫能實(shí)現(xiàn)“從1到100”的規(guī)模化應(yīng)用

“綠色”理念體現(xiàn)在北京冬奧會(huì)的方方面面，氫能成為綠色能源示范應(yīng)用的主角之一。與往屆奧運(yùn)會(huì)大量使用液化天然氣或丙烷等氣體作為火炬燃料有所不同，北京冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”是世界首套采用高壓儲(chǔ)氫火炬，亮點(diǎn)之一是采用氫作為唯一燃料，氫燃料可以保證火炬接力在低溫環(huán)境下進(jìn)行，而且更加環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了零碳排放。

吳志全介紹，北京舉辦的夏奧會(huì)與冬奧會(huì)都與氫能和氫燃料電池汽車(chē)結(jié)下緣分。2008年北京夏奧會(huì)期間，3輛氫燃料電池汽車(chē)運(yùn)行，并建成我國(guó)首座車(chē)用加氫站，開(kāi)啟了氫燃料電池汽車(chē)“從0到1”的示范；2022年北京冬奧會(huì)，氫作為火炬唯一燃料，氫燃料電池汽車(chē)成為運(yùn)輸主力，實(shí)現(xiàn)了氫能和氫燃料電池汽車(chē)“從1到100”的規(guī)?；瘧?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化突破。

北京冬奧推動(dòng)完善了加氫站建設(shè)流程。“加氫站屬于新生事物，安全等級(jí)要求較高，相關(guān)技術(shù)仍處于不斷發(fā)展完善階段。”吳志全表示，為確保加氫站安全穩(wěn)定運(yùn)行，北京明確了油氫合建站的審批流程，并創(chuàng)新了工作程序和工作方法，確保了服務(wù)于冬奧會(huì)的慶園街、王泉營(yíng)、金龍和燕化興隆4座加氫站合法投入運(yùn)營(yíng)，為今后加氫站的建設(shè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

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