冬奧會(huì)能帶火氫燃料電池汽車(chē)嗎？

　　【太平洋汽車(chē)網(wǎng) 行業(yè)頻道】2月4日，2022北京冬奧會(huì)開(kāi)幕式再次驚艷了世界。雪花狀的主火炬也成為全場(chǎng)最讓人矚目又意想不到的驚喜，除了主火炬，本屆冬奧會(huì)圣火傳遞的一大看點(diǎn)是奧運(yùn)火炬在奧運(yùn)史上首次采用了氫作為燃料。這一方式也響應(yīng)了我國(guó)2022北京冬奧會(huì)全面實(shí)現(xiàn)碳中和的理念。除了奧運(yùn)圣火，新能源汽車(chē)也成為了冬奧會(huì)場(chǎng)館間靚麗的風(fēng)景，而其中還活躍著近千輛氫燃料電池汽車(chē)。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)都將純電動(dòng)作為新能源汽車(chē)推廣主要方向，但作為化石燃料替代清潔方案的另一個(gè)重要方向的氫能源汽車(chē)在我國(guó)也沒(méi)有被束之高閣，從政策推廣到車(chē)企技術(shù)研發(fā)方面都一直在進(jìn)行，并且已經(jīng)在多地試進(jìn)行了長(zhǎng)期的試運(yùn)營(yíng)。2022冬奧會(huì)上再次大規(guī)模應(yīng)用氫燃料電池汽車(chē)也成為我國(guó)對(duì)氫能源汽車(chē)大力支持的又一標(biāo)志性事件。

　　在奧運(yùn)會(huì)期間，作為奧林匹克及殘奧會(huì)全球合作伙伴的豐田共向組委會(huì)提供了2205輛豐田產(chǎn)品，其中包括了140臺(tái)豐田第二代MIRAI氫燃料電池乘用車(chē)，以及107臺(tái)柯斯達(dá)燃料電池動(dòng)力總成車(chē)型。此外，北汽福田歐提供了497輛輝氫燃料客車(chē)服務(wù)保障北京冬奧會(huì)。此外，宇通客車(chē)、中通客車(chē)、吉利商用車(chē)等車(chē)企也提供了氫燃料電池客車(chē)供冬奧會(huì)使用。

　　據(jù)北京冬奧組委發(fā)布的《北京冬奧會(huì)低碳管理報(bào)告（賽前）》指出，除了全部場(chǎng)館將實(shí)現(xiàn)100%綠色電力供應(yīng)，北京冬奧會(huì)賽時(shí)交通服務(wù)用車(chē)中清潔能源車(chē)輛（非傳統(tǒng)能源）在小客車(chē)中占比100%，在全部車(chē)輛中占比84.9%。其中，氫燃料車(chē)共有816輛，占比接近20%。而在此之前，張家口的氫能源車(chē)已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行超過(guò)三年，累計(jì)運(yùn)行里程已超過(guò)2100萬(wàn)公里，載客量超過(guò)6500萬(wàn)人次。

　　2022北京冬奧會(huì)示范運(yùn)行八百余輛氫能源汽車(chē)，配備30多個(gè)加氫站，是全球最大的一次燃料電池汽車(chē)示范。相比純電動(dòng)汽車(chē)，氫能源汽車(chē)補(bǔ)充燃料的過(guò)程與加油類(lèi)似，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間的等待。同時(shí)在續(xù)航、運(yùn)力達(dá)到一定閾值后，儲(chǔ)氫罐會(huì)比電池更小更輕，在長(zhǎng)續(xù)航、大運(yùn)力商用車(chē)，以及部分公共交通方面會(huì)表現(xiàn)出更為明顯的優(yōu)勢(shì)。因此商用車(chē)是氫燃料電池汽車(chē)應(yīng)用的首選場(chǎng)景，有專(zhuān)家認(rèn)為北京冬奧會(huì)或有望成為氫能在國(guó)內(nèi)加速落地的“分水嶺”。

　　自北京冬奧會(huì)申辦成功以來(lái)，氫能在國(guó)內(nèi)經(jīng)歷了快速的發(fā)展。早在2017年，上汽大通MAXUS就在廣州車(chē)展上正式推出了氫燃料電池汽車(chē)FCV80。國(guó)家能源集團(tuán)、長(zhǎng)城汽車(chē)、濰柴等更是成功成為了國(guó)際氫能委員的指導(dǎo)委員。2020上海車(chē)展期間，長(zhǎng)城汽車(chē)展示了其氫燃料技術(shù)的最新成果長(zhǎng)城氫檸技術(shù)；紅旗帶來(lái)了不同尋常的e·H₂ Engine氫內(nèi)燃機(jī)；上汽大通MAXUS也帶來(lái)了全新氫燃料電池汽車(chē)EUNIQ 7車(chē)型。此外，廣汽、北汽福田、濰柴等中國(guó)品牌在氫能汽車(chē)上也頗有建樹(shù)。

　　不僅自主品牌，國(guó)際氫燃料電池巨頭也紛紛在國(guó)內(nèi)開(kāi)啟了布局。2019年4月，豐田與北汽福田、北京億華通公司在氫能客車(chē)領(lǐng)域展開(kāi)合作，本屆冬奧會(huì)上，北汽福田投入了數(shù)百輛搭載了豐田氫燃料電池系統(tǒng)的車(chē)輛為冬奧會(huì)提供保障。到2020年，豐田在四川一汽豐田布局了一條FCEV氫燃料電池汽車(chē)生產(chǎn)線，由四川一汽豐田參與研發(fā)，基于國(guó)內(nèi)在售的柯斯達(dá)打造的FCEV柯斯達(dá)于2021上海車(chē)展上正式亮相，并為2022北京冬奧會(huì)提供保障服務(wù)。

　　2021年3月，現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)全球首個(gè)海外氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)和銷(xiāo)售基地“HTWO廣州”動(dòng)工，這是以現(xiàn)代汽車(chē)氫燃料電池專(zhuān)屬品牌“HTWO”命名的首座工廠。HTWO廣州將占地20.7萬(wàn)平方米，是中國(guó)首家大型氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)專(zhuān)用工廠。按照現(xiàn)代規(guī)劃，新工廠預(yù)計(jì)2022年下半年正式竣工，預(yù)計(jì)到2030年總投資將達(dá)到85億元人民幣。而現(xiàn)代旗下的氫燃料電池汽車(chē)NEXO前不久也正式發(fā)布了中國(guó)版，并將在不久后進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。

　　據(jù)悉，北京冬奧會(huì)示范運(yùn)營(yíng)30多個(gè)加氫站中，由中石化負(fù)責(zé)的北京慶園街加氫站、北京王泉營(yíng)加氫站、北京燕化興隆油氫合建站、河北崇禮西灣子加氫站已在2021年9月初投入運(yùn)營(yíng)，在冬奧會(huì)正式開(kāi)幕前夕已向北京及周邊市場(chǎng)供應(yīng)高純氫超260噸。中國(guó)石油也為北京冬奧會(huì)建成投用河北太子城加氫站、北京福田加氫站、北京金龍綜合能源服務(wù)站和河北崇禮北油氫合建站4座加氫站，冬奧期間日供氫能力將達(dá)到5500kg。

　　目前，加氫站提供的氫氣主要是從含氫工業(yè)副產(chǎn)氣中分離提純出來(lái)。不過(guò)，1月28日能源巨頭殼牌石油宣布，世界上最大的電解水制氫裝置之一已經(jīng)開(kāi)始在河北省張家口運(yùn)營(yíng)。該項(xiàng)目將在2022年2月4日開(kāi)幕的冬季奧運(yùn)會(huì)期間為張家口賽區(qū)的氫燃料電池汽車(chē)提供約50%的綠氫供應(yīng)。

　　當(dāng)然，作為元素周期表開(kāi)頭的第一個(gè)元素，氫原子小而輕的特點(diǎn)也給他的儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)了難度。普通的容器很難完全限制氫氣，尤其是加壓甚至液化狀態(tài)的氫氣，其很容易穿過(guò)難以察覺(jué)的空隙，甚至直接穿過(guò)容器的分子間隙緩慢滲漏。在高溫、高壓下，氫氣甚至可以穿過(guò)很厚的鋼板，因而儲(chǔ)氫罐對(duì)工藝的要求很高。而大規(guī)模工業(yè)化制備氫氣目前也還沒(méi)能得到很好的解決，這些都給氫能源汽車(chē)的發(fā)展帶來(lái)了阻礙。

　　有難度就有人挑戰(zhàn)，包括豐田、本田、現(xiàn)代、通用、寶馬、奔馳等國(guó)際巨頭都曾在氫能汽車(chē)上發(fā)力，不過(guò)在純電動(dòng)汽車(chē)不斷加速發(fā)展的當(dāng)下，并不是所有企業(yè)都還在堅(jiān)持。去年，通用集團(tuán)就宣布暫停氫燃料電池的開(kāi)發(fā)，轉(zhuǎn)向全面電動(dòng)化的發(fā)展路線。而已經(jīng)在氫燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域積累起雄厚基礎(chǔ)的現(xiàn)代、豐田等企業(yè)目前仍然在持續(xù)發(fā)力。同時(shí)自主品牌在近些年也在氫能源汽車(chē)上取得了一定的成績(jī)，長(zhǎng)城、一汽、廣汽等也在氫能源汽車(chē)上開(kāi)始了布局，而上汽大通已經(jīng)推出了量產(chǎn)版本的氫燃料電池汽車(chē)。

　　不止企業(yè)在氫能源領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，我國(guó)在大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的同時(shí)，并沒(méi)有放棄對(duì)氫能源汽車(chē)的支持。在最新的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中，氫能源汽車(chē)也被多次提及。而2022北京冬奧會(huì)上大量應(yīng)用的氫燃料電池汽車(chē)，再次給氫燃料電池汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展注入了一劑強(qiáng)心針。

　　不過(guò)，從“碳中和”的視角來(lái)看，目前將氫氣分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫，其中以化石能源為原料，通過(guò)蒸汽甲烷重整或自熱重整等方法制造的氫氣稱(chēng)為灰氫；在甲烷蒸汽重整與自熱重整制氫過(guò)程中增加碳捕捉和貯存環(huán)節(jié)（CCS），這樣制出的氫氣被稱(chēng)為藍(lán)氫。藍(lán)氫碳排放量較低，但無(wú)法消除所有碳排；綠氫是指通過(guò)可再生能源發(fā)電，利用電解水技術(shù)制備的氫氣，可以實(shí)現(xiàn)真正的零排放。

　　目前為止，綠氫的大過(guò)制備尚不成熟，工業(yè)制氫仍然以灰氫及藍(lán)氫為主，在氫氣的制備中尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的零排放。對(duì)于碳中和，人類(lèi)要做是減少化石燃料的開(kāi)采和利用，減少被地球數(shù)億年來(lái)以固態(tài)封存在地下的碳釋放到大氣中，通過(guò)化石燃料制備的灰氫和藍(lán)氫可以減少不可控的碳排放，但仍然有化石燃料中的碳通過(guò)部分途徑進(jìn)入了大氣。當(dāng)然相比直接燃燒化石燃料，氫能的利用仍然有客觀的前景。目前僅我國(guó)每年沒(méi)有充分使用的工業(yè)副產(chǎn)氫能就有1000萬(wàn)噸，足夠供給百萬(wàn)臺(tái)級(jí)“氫汽車(chē)”。

　　但是，從氫的制備到運(yùn)輸再到加氫站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，是一套完全不同于以往的全新體系，推廣難度相較可以直接利用現(xiàn)有電網(wǎng)建設(shè)的充電樁更為巨大。對(duì)于消費(fèi)者日常使用的乘用車(chē)，在加氫站足夠啤機(jī)之前，即便加氫動(dòng)作與加油不相上下，但里程焦慮或許不亞于需要長(zhǎng)時(shí)間充電的純電動(dòng)車(chē)型。只是對(duì)于需要長(zhǎng)續(xù)航、大運(yùn)力的商用車(chē)，氫燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)相較純電動(dòng)車(chē)型所需的巨型電池能呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，而氫燃料電池汽車(chē)或許能夠和純電動(dòng)汽車(chē)作為互補(bǔ)，在未來(lái)汽車(chē)市場(chǎng)上煥發(fā)生機(jī)。（文：太平洋汽車(chē)網(wǎng) 郭睿）