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[车辆工程] 自带敏感体质,十年坎坷路 氢燃料电池汽车又一春?

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yexuqing 发表于 2018-7-1 19:18:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
自带敏感体质,十年坎坷路
氢燃料电池汽车又一春?
[size=1.1em]作者:南方周末记者 刘佳 南方周末实习生 韩钰泽
发自:上海 2018-07-01 08:41:24[size=1.1em]来源:能源



2018年6月26日,北京永丰加氢站。(罗逸爵/图)
(本文首发于2018年6月28日《南方周末》)
近两个月来, 广东、上海、海南、河南关于燃料电池汽车的新政频出,提出发展燃料电池产业并实施补贴。
车辆缺乏安全标准、加氢站少,借助奥运、世博等东风依然未能腾飞,背后的主要原因还是氢气自带的“敏感体质”。
“起了个大早,赶了个晚集”的氢燃料电池汽车最近回归公众视野。
在2018年5月访日期间,国务院总理李克强参观了丰田燃料电池汽车“Mirai未来”。近两个月来,地方支持政策频出。
在大气污染治理的严峻形势和弯道超车的汽车产业愿景下,新能源车被寄予厚望。十年前,纯电动车和燃料电池汽车(燃料电池:将燃料所具有的化学能直接转换成电能)曾经站在同一个起跑线——依靠新能源车“十城千辆”计划完成了最初的原始推广。
十年后,“佩戴”着绿色牌照的电动车已随处可见,氢燃料电池汽车还被束之高阁,曾在奥运会、世博会中高调亮相的、成本近千万元人民币的燃料电池大巴被停用。
不过,业内人士估测,中国市场目前是全球最大的燃料电池商用车市场之一。根据中国汽车技术研究中心有限公司提供给南方周末记者的数据,2015-2017年,国内总计生产了燃料电池乘用车、客车、专用车1911台,后两者共1837台。
驾驶到底安不安全?追尾后汽车会不会爆炸?加氢站该建在哪里?……自带“敏感体质”的燃料电池汽车亟待破局。
政策加持资本涌入
爱德曼氢能装备公司正在为从外省迁厂到广东佛山南海做准备,主攻氢燃料电池核心零部件的专门化和国产化,公司刚刚成立两年。
“我们是奔着佛山来的。”总经理龚婧告诉南方周末记者。佛山市南海区拥有全国最大的氢能产业联盟,更重要的是政策加持。
2018年6月14日,广东省“关于加快新能源汽车产业创新发展的意见”的通知提出,拿出新能源汽车推广应用省级财政补贴资金中的30%用于支持氢燃料电池汽车。
上海、海南、河南关于燃料电池汽车的新政也频出。继2017年9月出台发展规划后,上海在2018年5月又发布了财政补助方案;6月1日和6月5日,海南和河南分别发布了补贴规则。
从顶层设计到规格,燃料电池汽车从来不输给纯电动和插电式混动两类新能源汽车,《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》都明确提到对研发的支持。
“因为中国有庞大的需求量。”联合国开发计划署(UNDP)驻华代表处能源环境项目主任张卫东博士分析道。追溯到2003年,UNDP和全球环境基金会(GEF)共同发起《中国燃料电池公共汽车商业化示范项目》,计划在5个发展中国家开展,包括中国、印度、埃及、墨西哥和巴西,“无一不是人口大国,面临同样的环境压力。”
氢气来源广泛,电解水就可以得到,亦可通过天然气、丙烷、甲醇、汽油、柴油或煤制得,是一种可再生能源。
氢气连续不断地提供动力,还巧妙避开了纯电动汽车需要长时间充电的短板。更重要的是,氢燃料电池汽车最终产生的,是对环境无污染的水。
2017年底,“大气十条”第一阶段目标完成,但北京等城市的大气污染治理压力仍然巨大。北京市最新一轮PM2.5源解析中,机动车等移动源在本地排放中的占比已高达45%,是上一轮解析结果的1.4倍。
北京、广州等地对外地车进城的要求进一步加严,若燃油车车牌真实现“以家庭、停车位为条件的摇号”,同时对商用货运为主的柴油车开打攻坚战,新能源汽车前景无限。
除了政策加持,过去几年,龚婧观察到,越来越多的企业涌入这行。
根据工信部发布的公告,目前自主研发燃料电池汽车的主流车企至少有15家,主要以客车、专用车为主,只有上海汽车、上汽大众两家生产了小型乘用车。
据21世纪经济报道,从加氢站、燃料电池系统到整车制造,已经有超过30家上市公司布局燃料电池汽车产业。其中不乏中国石化、中国石油、中车集团等国企,也有车企巨头中通客车、宇通客车、上汽集团以及能源、材料等企业。
曾借大型赛事东风
氢能作为燃料的历史可以追溯到1960年代的“两弹一星”,1990年代的“九五”计划。在上海世博会、广州亚运会、深圳大运会这些世界舞台上,燃料电池汽车也并非没有崭露头角的机会。
在喊着“绿色奥运、科技奥运”口号的2008年北京奥运会上,三辆氢燃料电池车含着“金钥匙”亮相——挂着京AE0000、京AE0001的车牌,往返于天安门广场到鸟巢之间的马拉松赛事线路运送运动员,大巴由清华大学和北汽福田自主研发。2010年的上海世博会上,百辆燃料电池观光车活跃在世博园区。
借着大型赛事的东风,不少科学技术就此得以发展。但在这些特事特办的城市里,氢燃料电池车的示范结果并难如人意。
北京奥运、上海世博中示范运营的9辆大巴正是UNDP和GEF的示范项目在中国第一、二期取得的成果之一,项目由科技部、财政部联合各省政府实施,但这9辆车都停用了。
停用让张卫东感到痛心。2018年6月1日,在上海汽车城的一个内部工作讨论会上,张卫东提高音量,加重了语气:“一期、二期示范运营一结束,车就停用了,我们争取到第三期项目经费有多难?”
“北京三辆车的停运,当时也是出于安全原因。国内还没有安全标准,车没法跑。”一位生产燃料电池的企业高管对南方周末记者说。
在车辆运行的合法性上,项目城市也有自己的苦处。“当时是临时牌照,申请一次只允许半年运营,拿不到牌照车辆连合法的身份都没有。”负责牵头上海项目的上海市科学技术委员会社会发展处林海告诉南方周末记者。
UNDP和GEF的第三期项目中示范运营的车辆上了工信部的公告车型,但此前世博会的6辆车由于技术需要更新迭代,不在公告范围内。“等公告下来,车也废了”。
不愿建在家门口的加氢站
2018年6月26日上午,南方周末记者来到位于北京市海淀区全国首个加氢站——永丰加氢站,发现站内空旷如野,附近道路上几辆氢燃料电池大巴排成一排。据工作人员介绍,每天有近20辆主要用于周边客运接驳的大巴来加氢,时段集中在上午10点和下午4点左右,加完氢气就停靠在路边等待下班高峰承运。
如同困扰电动汽车的充电问题一样,加氢站的稀缺也是难题,有人把车与站的关系归结为“先有鸡还是先有蛋”。
在一个名为“氢气站”的国际网站上,一个小旗子代表一个加氢站,主要插在欧美和日本领土上。中国的小旗子寥寥,且主要集中在东部。
截至2018年2月,中国已建成正在运营的加氢站仅有12座,分别位于北上广、江苏、大连、安徽、河南、成都等地,均未实现商业化运营,虽然全国各地很多城市也都在规划建设加氢站,但是整体还未形成规模。
车辆缺乏安全标准、加氢站少,借助奥运世博等东风依然未能腾飞,背后的主要原因还是氢气自带的“敏感体质”。
“大家都希望加氢站数量越多越好,但谁都不愿意建在自家门口,怕出安全事故。”上海驿蓝能源科技有限公司主营加氢站等氢能基础设施业务的副总经理阮伟民道出原由。
氢,这个排在元素周期表第一位的元素为人们熟知,无色无味的氢气和氧气共同组成了生命之源——水,但氢气极易燃烧,氢弹爆炸的蘑菇云更深入人心。
于丹作为中汽中心执行UNDP与GEF示范项目的项目组总监,在各地沟通时,听过太多对氢燃料电池汽车的疑问:氢气安不安全?加氢站附近多少公里不能建居民楼?
佛山市南海区发改局副局长蔡德权也对南方周末记者回忆,推动项目在南海区落地之前,“在全国各地和相关单位跑了一遍,发现最难的不是做车,而是加氢站建设。”
“很多人听到氢气,认知还停留在氢弹、氢气球容易爆炸的水平,所以还作为危险化学品管理。”张卫东告诉南方周末记者。
在《危险化学品目录》中,氢气与甲烷等易燃气体并列其中。加氢站的国家管理标准目前在国内还是空白,其审批和监管是归管控危化品作业的消防、安监,还是归管理城市燃气的住建部门仍然待解。
在上海,加氢站审批在一些地区属于城建,一些属于消防,还有属于区服务中心,“如果哪个部门都不愿意管,站还是建不起来。”阮伟民说,不仅如此,是否危化品还直接决定加氢站初期用地审批,是商业用地还是化工用地。
禁售燃油车下的提前布局
对于谈氢色变的恐慌难题,张卫东认为,氢气点着条件相对苛刻,因此燃料电池汽车的安全性比较可控:“日本曾经做过点火实验,氢气车和燃油车相比,一分钟后汽油车就身处火海,氢气车只有一条飞向上空的火苗……同样体积的氢气和汽油爆炸时,汽油爆炸的能量是氢气的22倍。”
张卫东介绍,在国际上,加拿大、美国、日本等国家把加氢站和加油站建在一起,加氢站距离居民楼就一墙之隔。
一路走来饱受质疑,有专家担心冒进的政策和产业会带来一定的安全隐患,尤其是氢燃料电池对于驾驶员的操作专业性要求更高。
目前,UNDP项目办和公安部、上海消防研究所正在开展氢安全的课题,系统研究氢能应用涉及的安全课题。
安全性之外,还要解决核心技术。燃料电池关键指标是有效工作时数(即寿命),日本目前普遍水平在1万小时左右,而在中国,6月初清华大学和亿华通推出最新一代燃料电池寿命也只达到了5000小时。
催化剂的稳定性也很关键,电池内部的催化剂对一氧化碳等比较敏感,当空气质量不好时,稳定性也会受到影响。
此外,高品质的燃料电池电堆的零部件供应,如双极板、膜电极、空压机、关键供氢阀门等相比加拿大、日本、德国等还有差距。
“燃机动力汽车已经发展了几百年,氢能源动力才刚刚出现,才是个婴儿,当然有太多不成熟的地方,你不能要求一个婴儿就什么都好。”龚婧觉得,破解氢气燃料电池车的恐慌和技术难题只是时间问题。
当各国开始提禁售燃油车的时间表时,有心者已提前布局。佛山和江苏如皋等地正在下这把赌注,试图找到一个增长点。
佛山打算把燃料电池汽车当作氢能产业的突破口,除了商用车,还要发展有轨电车、观光车。传统化工城市如皋等也打出“环保牌”,计划布局氢能产业,2018年6月11日,如皋一家公司研发生产的3辆氢燃料电池大巴投入公交运营,开县级城市的先河。
佛山也开始着力解决氢燃料电池汽车在中国的水土不服,在南海区建成了全国首个全商业化运营的加氢站。
“我们考察后发现北京、上海两个加氢站的审批建设没有可借鉴之处,奥运和世博期间,走的是非常规流程。”蔡德权介绍,南海当时参照加油站的审批流程,梳理出加氢站审批存在的问题,包括安监部门对加氢站的安全条件审查、经营许可证,质监部门对加氢站的设备安装检验、运营许可、压力容器作业人员资格及车用气瓶充装作业人员资格发放等。
在取得了省市相关部门的支持下,花了近两年时间进行选址,并协调收回一块闲置的工业用地,才转为商业用地建设加氢站等。
回想起来,蔡德权觉得过程也非常曲折,比如在2015年8·12天津港爆炸后,各地对危险化学品的管理从严,又花了一段时间协调。
“佛山的不同之处在于,只有这个项目示范点是由发改局牵头负责,其他城市都是科委或其他科技部门负责推动的。”张卫东观察到,项目看起来是一个技术问题,实际上却是复杂的社会系统工程,涉及城市产业发展和多部门的协调。
佛山市和南海区都设有发展氢能产业的领导小组办公室,南海区这一办公室设置在发改局,统筹协调各部门推进氢能产业工作。
2018年5月28日,在北京道路运输产业展上,49台福田欧辉、25台氢燃料电池客车被交付,它们都将在2022京张冬奥会期间为张家口市民服务,这被称作是全国氢燃料电池公交最大订单,也是又一股“绿色、科技”奥运东风。


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