800余輛氫燃料電池汽車服務(wù)冬奧會，記者探訪制氫運(yùn)氫過程

氫能在助力北京冬奧會實(shí)現(xiàn)碳中和的過程中扮演了重要角色。新京報記者從北京市經(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”。北京冬奧會共計(jì)投入使用816輛氫燃料電池汽車作為主運(yùn)力開展示范運(yùn)營服務(wù)，是迄今為止在重大國際賽事中投入規(guī)模最大的。

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

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

北京市兩個賽區(qū)投入312輛氫燃料電池汽車

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

北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局汽車交通處副處長吳志全介紹，北京冬奧會共計(jì)投入使用816輛氫燃料電池汽車作為主運(yùn)力開展示范運(yùn)營服務(wù)，是迄今為止在重大國際賽事中投入規(guī)模最大的；其中大巴車數(shù)輛，創(chuàng)下有史以來氫燃料電池大型客車服務(wù)國際級運(yùn)動賽事數(shù)量最多的紀(jì)錄。北京市兩個賽區(qū)投入312輛氫燃料電池汽車，自冬奧會2月4日開幕以來到2月14日，累計(jì)用氫約42.04噸。

氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)了交通活動中的零碳排放，豐田Mirai乘用車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-福田合作開發(fā)的12米大巴車，每百公里可減少排放二氧化碳大約57.86公斤。

綠電制綠氫，隨時為加氫站運(yùn)送氫氣

作為科技冬奧氫燃料電池汽車氫氣供應(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，水電解制氫車間中的電解槽、純化設(shè)備和提純設(shè)備正在運(yùn)行，這里每小時可以制取500立方米氫氣。

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

“通過綠電電解水制氫，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，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。

氫氣通過壓縮機(jī)充裝到氫氣長管拖車，放置在儲氫區(qū)域。一輛氫氣長管拖車上有10個儲氫罐，可以儲存4000立方米（350公斤）氫氣。張巖說，每輛車充滿氫氣大概需要兩個小時，充滿后將隨時為加氫站運(yùn)送氫氣。這樣的車公司共有一百多輛，每天為保障冬奧會運(yùn)送1.5噸氫氣。

氫氣在運(yùn)輸過程中如何保障安全？據(jù)張巖介紹，在冬奧會開始之前，環(huán)宇京輝選拔了30位技術(shù)水平過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)輸專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。

產(chǎn)業(yè)園中還有一個指揮中心，車輛位置、行進(jìn)路線、燃料電池狀態(tài)等信息一目了然。記者了解到，氫氣長管拖車上安裝了傳感器，指揮中心可以隨時監(jiān)測車輛壓力和溫度等，一旦遇到問題，指揮中心將收到報警，啟動應(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?yán)m(xù)航里程不打折扣

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

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

據(jù)福田汽車歐輝客車事業(yè)部研發(fā)副總裁劉繼紅介紹，在極寒條件下，電動車因電池特性續(xù)航里程會縮短，相對而言，氫燃料客車更有優(yōu)勢。歐輝氫燃料客車配載全氣候耐極寒動力電池、雙電機(jī)無動力中斷驅(qū)動系統(tǒng)，不會因外部環(huán)境溫度降低導(dǎo)致續(xù)航里程下降。

一輛客車加滿氫氣大概需要12分鐘，續(xù)航里程可達(dá)600公里以上。同時客車采用電安全技術(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整車安全性?？蛙囋陂L距離續(xù)航、1700米高海拔、超長連續(xù)爬坡動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，氫燃料客車通過了國內(nèi)首次氫能客車側(cè)撞試驗(yàn)。1.4噸的小車以每小時43公里的速度從側(cè)面撞擊氫燃料客車的氫系統(tǒng)，證明車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，歐輝氫燃料客車可以實(shí)現(xiàn)零下30攝氏度極寒低溫啟動、零下40攝氏度極寒低溫存放和停機(jī)自動保護(hù)。

“我們還獨(dú)家研發(fā)了‘U度’綜合熱管理技術(shù)，屬于國內(nèi)首創(chuàng)。”劉繼紅說，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%時即可實(shí)現(xiàn)全余熱供暖，可使整車能耗降低7.6%，車廂內(nèi)部溫度維持在18至20攝氏度。

歐輝氫燃料客車由于采用氫燃料為主要動力，因此碳排放數(shù)量源遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)客車。以歐輝BJ6122氫燃料客車為例，車輛每百公里可少排放約57.86公斤二氧化碳，每輛車每天行駛約200公里，可減少約115.72公斤碳排放。

此次服務(wù)冬奧會的氫燃料電池汽車還包括豐田Mirai第二代乘用車和豐田柯斯達(dá)中巴車。據(jù)豐田汽車研發(fā)中心（中國）有限公司執(zhí)行副總經(jīng)理權(quán)藤憲治介紹，豐田Mirai乘用車應(yīng)用高精尖技術(shù)，在動力單元小型化上下了很多功夫，氫燃料電池動力部分所占空間比較小，轎車可以乘坐五人，后備箱的空間也和其他車輛沒有差異，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)?；瘧?yīng)用

“綠色”理念體現(xiàn)在北京冬奧會的方方面面，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，北京冬奧會火炬“飛揚(yáng)”是世界首套采用高壓儲氫火炬，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，北京舉辦的夏奧會與冬奧會都與氫能和氫燃料電池汽車結(jié)下緣分。2008年北京夏奧會期間，3輛氫燃料電池汽車運(yùn)行，并建成我國首座車用加氫站，開啟了氫燃料電池汽車“從0到1”的示范；2022年北京冬奧會，氫作為火炬唯一燃料，氫燃料電池汽車成為運(yùn)輸主力，實(shí)現(xiàn)了氫能和氫燃料電池汽車“從1到100”的規(guī)?；瘧?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化突破。

北京冬奧推動完善了加氫站建設(shè)流程。“加氫站屬于新生事物，安全等級要求較高，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)于冬奧會的慶園街、王泉營、金龍和燕化興隆4座加氫站合法投入運(yùn)營，為今后加氫站的建設(shè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

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