[汽車之家 行業(yè)] 汽柴油可以,天然氣可以,氫氣可以嗎?在公眾眼里,氫氣作為汽車燃料是非常危險(xiǎn)的,國家也將氫氣列為;愤M(jìn)行管理,儲氫、加氫、用氫每個環(huán)節(jié)都存在安全隱患。另一個不為人知的事實(shí)是,氫燃料電池以及氫氣儲存、加注設(shè)備的不少關(guān)鍵零部件都需要依賴進(jìn)口,國產(chǎn)同類水平產(chǎn)品價(jià)格偏高,一定程度上也制約了氫燃料電池車的普及與推廣。不過,現(xiàn)在有一種“低壓儲氫技術(shù)”黑科技,或許能加快氫燃料電池汽車來到我們身邊。
60秒看懂全文:
● 低壓加氫站建設(shè)成本不到400萬元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等規(guī)模高壓加氫站千萬元以上的投入,且安全性大大提高。
● 低壓儲氫燃料電池公交車加氫15kg用時(shí)約20分鐘,可滿足車輛300km以上的運(yùn)營里程需求,駕乘感受與純電公交車無異。
● 車載低壓儲氫罐短期內(nèi)不適合在乘用車領(lǐng)域推廣。低壓儲氫技術(shù)商業(yè)化發(fā)展仍需進(jìn)行后續(xù)驗(yàn)證,等待相關(guān)法規(guī)的完善與出臺。
7月8日,全球首座低壓加氫站(非商業(yè)運(yùn)營)在遼寧省葫蘆島市興城市揭幕,現(xiàn)場展示了低壓儲氫技術(shù)關(guān)鍵部件、加氫全過程以及車輛運(yùn)行情況,吸引了中國工程院院士郭孔輝、中國工程院院士徐志磊、中國科學(xué)院院士都有為三大院士駐足體驗(yàn)。
不同于南陽“水氫發(fā)動機(jī)”的炒作,此次低壓儲氫技術(shù)的展示將整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部件、每項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)思路都拿出來公開交流討論。主要合作方,包括國家相關(guān)部門、地方政府領(lǐng)導(dǎo)都站出來正面交流。興城市人民或?qū)⒙氏茸系蛪簝淙剂想姵毓卉嚒?br />
『全球首座低壓加氫站在遼寧省葫蘆島市興城市揭幕』
為加氫站節(jié)約2/3建設(shè)成本
氫燃料電池汽車相比純電動汽車在續(xù)駛里程、充電時(shí)長、低溫性能方面有明顯優(yōu)勢。國內(nèi)大力推動氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但真正上路運(yùn)營的氫燃料電池車數(shù)量并不多,其中一個難點(diǎn)就卡在高壓儲氫技術(shù)的安全性上。
目前,國內(nèi)氫燃料電池汽車采用的是35MPa的氣態(tài)壓縮氫氣,未來將會向歐美正在推廣的70MPa壓力看齊,這意味著槽車將壓力為20MPa的氫氣運(yùn)輸至加氫站后,需通過加氫站內(nèi)增壓設(shè)備多級加壓后才能加入到氫燃料電池車35MPa壓力的儲氫瓶中。
這一過程中,一直處于高壓狀態(tài)的氫氣容易出現(xiàn)泄露,有任何電火花都可能引起爆炸。而我們今天介紹的車載低壓儲氫罐,儲氫壓力僅有5Mpa,安全性更高,可以替代布置于氫燃料電池車頂上的巨大高壓圓柱形儲氫瓶,同時(shí)使得加氫站免去了氫氣增壓、高壓加注、高壓儲存設(shè)備的投入,從而也減少了對增壓、加注設(shè)備關(guān)鍵零部件進(jìn)口的依賴。
在加氫站投入成本上,低壓加氫站優(yōu)勢非常明顯。目前,日供應(yīng)能力500kg氫氣的高壓加氫站僅建站投入就達(dá)1200-1500萬元(不含土地費(fèi)用),占地面積約3000平方米,如果采用全套進(jìn)口設(shè)備價(jià)格會更高,每天僅可滿足30-40輛氫燃料電池公交車的氫氣需求。而低壓加氫站僅需不到400萬元的投入,占地面積僅為300-500平方米。
“充電”20分鐘,續(xù)駛300公里
我們乘坐的展示公交車上,已經(jīng)沒有了其他氫燃料電池車的高壓儲氫瓶,被體積較小的低壓儲氫罐替代。車輛外觀與普通公交車一樣,駕乘感受與一般純電動公交車無異。
不過,低壓儲氫技術(shù)并非沒有劣勢。
『固態(tài)合金儲氫裝置』
與氫氣壓縮至高壓氣態(tài)乃至液態(tài)的儲存形式不同,低壓儲氫是通過金屬粉末(特定合金成分)吸附的方式將氫氣儲存在重量較大的金屬罐體中。儲存同等質(zhì)量的氫氣,低壓儲氫罐雖然體積只有高壓儲氫瓶的三分之一,但重量卻增加不少。
在氣耗方面,應(yīng)用低壓儲氫技術(shù)的車輛比高壓版本車型高出約0.3kg/100km,實(shí)際氣耗在4.0-4.3kg/100km,處在可接受的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間;加氫15kg用時(shí)約20分鐘,可滿足車輛300km以上的運(yùn)營里程需求。由于系統(tǒng)質(zhì)量較大,低壓儲氫技術(shù)短期內(nèi)不適合在乘用車領(lǐng)域推廣,卡客車、工程機(jī)械有著更好的應(yīng)用場景。
此外,即將推向市場的低壓儲氫合金材料雖然經(jīng)過了成本和循環(huán)壽命要求的多方考量,但確實(shí)存在重量儲氫密度偏低(≤2wt%)的缺點(diǎn),且吸放氫過程伴有一定的熱效應(yīng)產(chǎn)生和平臺壓力的變化,通過對新材料的進(jìn)一步優(yōu)化,下一代產(chǎn)品在重量儲氫密度上會有所提升。
『低壓儲氫燃料電池車氫氣加注口』
相對而言,低壓儲氫罐價(jià)格仍然較高,同等儲氫量下要比高壓儲氫瓶貴出約20萬元,未來若可規(guī);l(fā)展,成本或大幅下降。值得注意的是,從低壓儲氫技術(shù)所需的金屬成分的提取到儲氫罐的生產(chǎn),全部過程都可實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,合金材料也可回收再利用。
產(chǎn)業(yè)化是最終目標(biāo)
“我們面臨的是如何讓氫能利用開發(fā)更好更快的產(chǎn)業(yè)化,否則發(fā)展氫能就沒有任何意義了!敝袊こ淘涸菏抗纵x的評價(jià)更加貼近市場。
技術(shù)的創(chuàng)新永遠(yuǎn)無窮無盡,但產(chǎn)業(yè)化要受制于多種條件。低壓儲氫技術(shù)距離真正市場化推廣還有一段距離,更需要國家和地方政府的正確引導(dǎo)與支持。在葫蘆島市人民政府市長王力威看來,氫能源是一個很尖端的話題,這個產(chǎn)業(yè)仍是剛剛起步,引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的目的是要謀求實(shí)用化、應(yīng)用化、產(chǎn)業(yè)化。
『合作雙方簽訂低壓合金儲氫式氫燃料電池車輛應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議』
在本次活動期間,遼寧佳華新能源與葫蘆島新奧燃?xì)、航錦科技分別簽訂了加氫站建設(shè)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議、高純度氫氣供應(yīng)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議;佳華利道與深圳市新能源車輛應(yīng)用推廣中心簽訂了低壓合金儲氫式氫燃料電池車輛應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議;興城市人民政府與綠航星際簽訂了氫能源研發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議。
這些協(xié)議的簽訂標(biāo)志著地方政府和企業(yè)對氫能應(yīng)用全面發(fā)展的決心,也提高了低壓儲氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的成功概率。
『徐志磊、郭孔輝、都有為三位院士出席高峰會』
編輯有話說:
發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是為了改善我們賴以生存的環(huán)境,減少污染排放,降低我國對石化能源的依存度,但要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),氫的利用必須規(guī)模化。在汽車產(chǎn)業(yè),無論是氣態(tài)高壓儲氫技術(shù)還是此次正式對外亮相的低壓儲氫技術(shù),都必須將安全性放在第一位。
從循環(huán)經(jīng)濟(jì)角度看,無論何種儲氫方式、電堆產(chǎn)品都會面臨材料的回收與再利用,氫能在汽車產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展之前,我們就應(yīng)該做好這些準(zhǔn)備。氫能社會看似遙遠(yuǎn),但或許就在明天。ㄎ/汽車之家 劉宏龍)
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