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安徽有“汽”势⑬ | 六安:探索氢能源汽车产业新领域

时间:2023-08-09   来源:安徽日报   编辑:张子召

  使用氢气,产生能量,排出清水,氢能源的利用理论上可以达成“零污染”,被称为“理想能源”。

  作为探索者,六安市开辟氢能源新赛道,持续探索“理想能源”与汽车产业完美结合的新领域。

  锚定目标,培育“未来”产业

  在六安市金安区,公路上行驶着一批与众不同的公交车。这些公交车运行既不依靠传统的汽油、天然气,也不使用锂电池,而是使用氢气这种环保的“理想能源”。

  不仅是氢能源公交车,在今年4月份,我省首个氢能环卫示范应用场景也在六安市落地。由明天氢能联合中联重科盈峰环境、东风商用车开发,搭载明天氢能101kW高性能燃料电池系统的环卫车正式投入使用。

(氢燃料电池环卫车)

  “氢燃料电池具有传统燃油车和新能源电动车两者的优势。”安徽明天氢能科技股份有限公司董事长王朝云告诉记者,氢能源汽车使用氢燃料电池,直接将氢气和氧气的化学能转化成为电能提供能量。不同于现在流行的锂电池,氢燃料电池其实是发电装置而不是储能装置,电池的能量依靠外部储存的氢气。

  “最大的优势肯定是环保,氢燃料电池汽车唯一的排出物就是水,对环境十分友好。此外,燃料电池的体积功率密度达到4.0kW/L,可以与传统的内燃机媲美,对环境的适应性和循环寿命也远超目前应用的锂电池技术。加氢的速度与加油相当,比锂电池充电要快捷方便。”王朝云说。

  氢能源产业是新兴产业。2017年,六安市开始谋划布局这一“未来”产业,引进明天氢能这家集自主燃料电池研发、生产、制造、销售与服务于一体的企业。

(工人们正在制备膜电极)

  2019年4月,六安市在全省率先出台关于大力支持氢燃料电池产业发展的意见,把氢燃料电池产业作为战略性新兴产业和绿色振兴先导性产业进行培育、支持和推动。

  经过几年发展,明天氢能在燃料电池电堆,电堆核心零部件膜电极、双极板,燃料电池动力系统,电堆及系统测试等关键技术领域拥有自主知识产权。目前,该公司拥有从30kW到150kW的多款电堆产品,其燃料电池的体积比功率超过了4.0kW/L,达到了国内领先、国际先进的水平。同时,拥有年产能1万台套燃料电池系统的工厂,与中国科学院大连化学物理研究所、同济大学等联合开发了金属单极板冲压工艺、金属双极板激光焊接工艺等八大工艺,并拥有相对应的生产单元。

  “目前,我们已经有30多台氢能源公交车、工程车、环卫用车投入使用,最多的行驶里程已经超过20万公里,为技术发展提供了大量宝贵的数据。此外,公司在芜湖、重庆等地也有氢能源公交车投入使用,目前共装配氢能源车辆超过200辆。”王朝云告诉记者,200kW级别的电堆也将在下半年完成研发,同时在芜湖建造300kW级的氢能源船舶。

  先行先试,加快氢能应用

  在位于六安市金安区南山新区的中石化综合加能站,几辆18路公交车正在有序地排队加氢。这是六安市第一座油、氢、电综合加能站,该市15辆18路公交车每天都在此补充氢气。

(位于六安市金安区的加氢站)

  “2022年7月,这座综合加能站改造完毕投入使用,我们每天要加注100余公斤氢气,一辆氢能公交车充满氢气可以行驶300余公里。”中石化六安公司副总经理巫卫华向记者介绍。

  要发展氢能源汽车,制氢、运氢、加氢等一系列产业都亟待发展,而六安在这一领域走在了前列。

  “六安市在确定发展氢能源产业之时,就布局了加氢设施的建设。”六安市发改委产业发展科科长陶大鹏告诉记者,2018年,该市就建设了全省首座加氢站,目前全市共有2座加氢站正在运行使用中。下一步,六安市还将根据产业配套需求、氢燃料电池汽车推广情况,推进加氢站布局建设。

  夜深人静的时候,在位于金安经济开发区的安徽六安兆瓦级氢能综合利用示范站里,一套PEM制氢系统正在利用低谷电电解水制造氢气。这是我国首座兆瓦级氢能综合利用示范站,是具有自主知识产权的“制、储、发”氢能技术在国内首次全面验证和工程应用。

  “利用低谷电,我们每小时可以生产氢气220标准立方米,一天可以产氢180公斤。在用电高峰,我们会利用PEM燃料电池将储存起来的氢气用于发电,最大发电功率1.3兆瓦。根据测算,理想情况下,利用氢、电相互转换,每3度低谷电可以在高峰期发1度电。”综合利用站运维人员任路军告诉记者。

  按照氢气产生的方式,行业内将氢气分为了灰氢、蓝氢和绿氢三种类型。所谓灰氢是由天然气、煤等化石燃料生产的氢气。蓝氢则是在灰氢的生产环节配合碳捕捉和封存技术,能有效减少碳排放。而业内最期待的是绿氢的大规模利用,即使用太阳能、风能等各类可再生能源发电,再电解水制氢,达成最为环保的生产。

  六安境内有6座大型水库,拥有丰富的水资源和光电、风电、水电等可再生能源。尽管目前使用普通电力制氢还无法完全满足绿氢的标准,六安将继续加大可再生能源资源开发力度,打造立足本土可再生能源的绿氢供应体系。

  巩固优势,打造产业高地

  作为我省氢能产业的探索者,六安市发展氢能产业已有6年。该市持续巩固技术和产业应用优势,打造产业高地。

  “如果能够在站内进行制氢,而不是从化工园区运送氢气,那么使用成本可以降低一半左右。”王朝云告诉记者,随着氢能源产业进一步完善,氢气使用的价格必然会逐渐下降。巫卫华也表示,中石化站内甲醇制氢项目已经在大连投入使用,下一步该公司打算在六安市修建两座加氢站,并希望能应用上站内甲醇制氢技术,进一步降低用气成本。

(六安兆瓦级氢能综合利用示范站运行示意图)

  “国家高度重视生态文明建设,不断推动构建清洁低碳、安全高效的能源体系。氢能作为‘理想能源’,符合目前绿色低碳发展的大方向。《安徽省氢能产业发展中长期规划》中也指出,要在2030年力争燃料电池系统年产能超过30000台,加氢站数量超过120座,氢能产业总产值达到1200亿元。这让我们对继续大力发展氢能产业充满了信心。”六安市发改委负责人说。

  6月21日,在全省新能源汽车产业集群建设推进大会上,省委、省政府对六安市新能源汽车产业定下了打造汽车零部件产业基地以及全国知名的氢燃料电池自主创新和产业化高地的定位。

  六安市迅速行动,围绕“一基地、一高地”这一产业定位,出台了《六安市新能源汽车产业配套基地建设行动计划》,将氢能及燃料电池纳入重点发展的三大领域,将积极推动氢能及燃料电池自主创新、加氢设施建设、国家燃料电池汽车示范应用城市建设以及国内外合作,巩固在该领域的先发优势和领先地位,为我省打造新能源汽车产业集群作出六安贡献。