氫能時代

文｜本刊記者 周 琳 圖｜鄭亮

氫能有助于解決能源危機以及環境污染等問題，被譽為“終極能源”，屬于全產業鏈清潔，正在成為破解能源危機，構建清潔低碳、安全高效現代能源體系的新密碼。

北京大興國際氫能示范區

在建筑面積5.4萬平方米的大興國際氫能示范區，一個造型如宇宙飛船的白色流線型建筑物格外引人注目——海珀爾加氫站。這里共有8臺加氫機，16把加氫槍，日加氫量達4.8噸。

“很多氫能上下游企業都被吸引過來，投資建設‘高精尖’研發制造中心。”大興區經濟和信息化局副局長任娟娟告訴記者，大興國際氫能示范區毗鄰大興國際機場，緊鄰京南物流基地，園區內的企業除了獲得專項政策支持，還享有涉氫公共測試平臺、氫能產業孵化器等相關配套服務和應用場景，已形成京津冀氫燃料電池汽車全產業鏈，共同構成“氫能綜合創新生態圈”。

布局氫能全產業鏈

大興國際氫能示范區內的企業已形成京津冀氫燃料電池汽車全產業鏈，共同構成“氫能綜合創新生態圈”。

氫能是指氫和氧進行化學反應釋放出的化學能，是一種清潔的二次能源，具有能量密度大、燃燒熱值高、來源廣、可儲存、可再生、零污染、零碳排等優點，有助于解決能源危機以及環境污染等問題，被譽為“終極能源”，屬于全產業鏈清潔。

氫能正在成為破解能源危機，構建清潔低碳、安全高效現代能源體系的新密碼。2022年3月，國家發改委和國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，明確支持氫能全產業鏈發展。北京作為五大氫燃料電池汽車示范城市群的核心城市之一，在2021年發布了《北京市氫能產業發展實施方案（2021-2025年）》，明確指出構建氫能全產業鏈生態系統，在南部區域打造氫能高端裝備制造與應用示范區。實施方案指出，到2023年力爭建成37座加氫站，推廣燃料電池汽車3000輛，培育5-8家具有國際影響力的氫能產業鏈龍頭企業，京津冀區域累計實現產業鏈產業規模突破500億元人民幣。

在大興國際氫能示范區有一片銀色廠房，它屬于科創板中國氫能“第一股”億華通。億華通年產3000臺氫能發動機的生產線上，僅有8位工人，負責精密零件的組裝；在生產線旁邊的通道上，機器人來回穿梭，完成搬運、抬升等體力活，它們通過激光、視覺導航定位等技術，可以準確地把零件送貨上門。

“我們目前已經形成了以燃料電池系統為核心的綜合一體化氫能產業解決方案，自主研發生產的氫能發動機產品功率覆蓋30-240千瓦。”億華通常務副總于民介紹說，公司擁有核心自主知識產權的全新一代氫燃料電池發動機已達到國際先進水平。

攜手實現凈零排放

幾年前，人們可能難以想象只需加入氫氣，僅僅排出清水的車輛能行駛上路。如今，北京市氫燃料電池汽車已覆蓋公交、團體班車、環衛、冷鏈、渣土、牽引、物流等多種車型，應用場景廣泛、市場漸趨成熟。在眾多車型中，直接服務市民生活的氫能公交車最受矚目。截至2022年10月20日，北京市投入運營的氫能公交車共有217輛，首都氫能公交車累計行駛里程已超過600萬公里，為市民低碳出行提供了新途徑。

這批氫能公交車的“心臟”——氫燃料電池發動機都曾經受了“冬奧標準”的嚴苛考驗。2020年1月，在內蒙古海拉爾進行的極寒測試中，氫燃料電池客車在零下30℃的環境下，放置超過8小時后，進行超低溫冷啟動測試，116秒成功啟動。此舉開創了全球氫燃料客車服務體育賽事的先河，對中國北方地區規模化推廣氫燃料電池汽車具有重大意義。

與傳統燃油汽車和純動力電池汽車相比，氫燃料電池汽車具有噪音小、行車平順、提速快等優點，并具備三大獨特優勢：一是燃料加注時間短，續駛里程長。以12米氫燃料電池公交車為例，加氫只需10分鐘，續駛里程可達300-400公里；二是清潔無污染，整車排放物僅有水蒸汽，運行過程中還能凈化及加濕空氣，每輛氫燃料電池公交車運行1天凈化的空氣能滿足200名成年人1天的呼吸量；三是環境耐受性強，氫燃料電池汽車能在零下30℃-60℃環境下正常運行。

具體來說，以延慶到德勝門的919氫能公交車線路為例，全程80公里，日均運營2-3個往返，每兩天加一次氫。12米長的919公交車對應柴油公交百公里油耗約23升，對等車型燃料電池公交百公里氫耗約6公斤，百公里減碳約60公斤。按年運營6萬公里計算，一輛氫能公交車年度減碳達36噸，200余輛氫能公交年度減碳近8000噸。

考慮到中國新能源路線采用的是多軌并行，即純電和氫能并舉發展，未來氫燃料電池汽車可與純電動汽車形成互補，輕載、短途選擇動力電池，重載、長途選擇氫燃料電池，共同實現汽車領域零排放。

領跑新經濟增長極

據介紹，目前有139家企業注冊落地大興國際氫能示范區，初步形成了較為完備的氫能產業體系。“氫燃料電池八大核心零部件技術基本實現了國產自主化，還在不斷迭代升級。”任娟娟表示，早些年氫燃料電池汽車的關鍵部件、關鍵材料多是從國外進口。現在，除了功率半導體等一些產品，該公司采購的零部件基本都已實現了國產化，供貨速度進一步加快，關鍵原材料成本也持續下降。

工人在海珀爾加氫站給氫燃料電池車加氫

園區內的另一家國內氫能發動機研發制造企業——北京穩力科技有限公司也通過自主研發，打造了一系列燃料電池產品及其核心零部件，不僅應用于商用車和工程機械車輛領域，還拓展至移動電源、分布式發電站等非車用領域。2011年成立的科威爾技術股份有限公司則是一家專注于測試電源設備制造的高新技術企業。副董事長邰坤告訴記者，他們可以為園區內的眾多行業提供專業測試電源和系統。

“如果加氫站能夠跟得上的話，燃料電池會迎來一個爆發式的增長。”北京穩力科技有限公司副總經理左琳琳說。作為氫能產業鏈的關鍵一環，基礎設施建設的作用也不容忽視。國家能源局數據顯示，截至2022年6月底全國已建成加氫站超270座，約占全球總數的40%，位居世界第一。在園區內，億華通、穩力科技生產線上組裝好的發動機，在科威爾就可以完成測試。加氫站的氫氣，通過管道直接輸送到面積1500平方米的涉氫測試中心。這里的公共測試區可為京津冀地區的氫能企業提供專業、快速、便捷、高效的測試服務。

北京大興國際氫能源示范區海珀爾加氫站。這里共有8臺加氫機，16把加氫槍，日加氫量達4.8噸

隨著氫能應用技術發展逐漸成熟，以及全球應對氣候變化壓力的持續增大，氫能產業的發展在世界各國備受關注。日本、美國、歐盟等發達國家相繼將發展氫能產業提升到國家能源戰略高度，在氫能源產業化應用方面邁出了實質性步伐，無論是政府還是產業資本都在積極推動氫能產業的發展。

據國際氫能協會（IAHE）預測，到2050年，全球環境20%的二氧化碳的減排要靠氫氣來完成；氫能還將創造3000萬就業崗位，減少60億噸的二氧化碳排放，創造超過2.5萬億美元的市場價值。氫能汽車將占到全球車輛的20%-25%，并承擔18%以上的能源需求，主導脫碳社會。另據中國氫能聯盟預計，到2025年，中國氫能產業產值將達到1萬億元人民幣；到2050年，氫氣需求量將接近6000萬噸，實現二氧化碳減排約7億噸，氫能產業鏈年產值達到12萬億元，成為引領經濟發展的新增長極。