面積21.6萬平方公里的京津冀，高鐵網(wǎng)逐漸成形，高速路互通相連，人流、車流、物流開啟“加速度”。一條條交通大動(dòng)脈貫通的同時(shí)，三地互相交織的產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈也在不斷延展壯大。
氫能是未來國(guó)家能源體系的重要組成部分，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。一條氫能產(chǎn)業(yè)鏈，串聯(lián)起北京的研發(fā)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，河北和天津的氫能供應(yīng)、零部件配套優(yōu)勢(shì)。三地協(xié)同布局氫能應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)集群化、規(guī)?；l(fā)展，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
2023年9月30日，在京張高鐵張家口站一側(cè)，氫燃料電池公交車整裝待發(fā)。（資料片） 河北日?qǐng)?bào)記者 曹智攝
攻關(guān)解難
臘月的北京，寒氣襲人。1月19日凌晨5時(shí)多，在北京市德勝門公交站的乘客哈著氣、搓著手，等候公交車。
不一會(huì)兒，一輛919路公交車駛進(jìn)站臺(tái)。公交車從德勝門出發(fā)，往京西北行駛約80公里，最終抵達(dá)遠(yuǎn)郊延慶。一路上，除了走京藏高速，還得途經(jīng)不少山區(qū)，坡多路遠(yuǎn)，氣溫逼近零下20攝氏度。但這輛氫燃料電池汽車卻很抗凍，甚至能在零下35攝氏度的低溫下啟動(dòng)。
北京城的另一頭——大興國(guó)際氫能示范區(qū)，北京億華通科技股份有限公司的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠里生產(chǎn)線正在運(yùn)行。智能導(dǎo)航車送來每個(gè)工位所需的零部件，又載著剛剛裝配好的氫燃料電池駛向下一道測(cè)試環(huán)節(jié)。919路公交車上的氫燃料電池系統(tǒng)正是來自這里。
“現(xiàn)在看來，超級(jí)抗凍已經(jīng)是氫能車的標(biāo)簽了，但幾年前在低溫條件下快速啟動(dòng)還是世界難題?！眱|華通公司副總經(jīng)理李飛強(qiáng)把電池系統(tǒng)的“心臟”——電堆拆開，一樣一樣數(shù)著其中的關(guān)鍵部件，當(dāng)年一關(guān)一關(guān)攻克的情景歷歷在目。
氫燃料電池是依靠氫和氧反應(yīng)產(chǎn)生電能，讓車跑起來。但由于氫氧反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生水，當(dāng)氣溫降低到一定程度反而會(huì)把車“凍”住。“對(duì)比全世界的氫燃料電池企業(yè)，都很難有真正實(shí)現(xiàn)這么低溫快速啟動(dòng)的。”北京冬奧會(huì)前幾年，李飛強(qiáng)帶著大家開始在一代又一代產(chǎn)品中挑戰(zhàn)低溫環(huán)境，把目標(biāo)設(shè)定在運(yùn)行所需的零下35攝氏度快速啟動(dòng)。
2018年前，國(guó)內(nèi)氫燃料電池大多進(jìn)口國(guó)外電堆，不僅無法做到低溫啟動(dòng)，生成的水一旦結(jié)冰把質(zhì)子交換膜撐破還有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。于是，大家想到的第一步便是如何能提前知道里面有沒有水。
團(tuán)隊(duì)從頭研發(fā)，交出來一批水含量監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)明專利，從而在國(guó)內(nèi)率先突破這一難題。
“如果溫度低，可以加大吹掃，把電堆里面的水吹走，從而避免低溫下被凍壞?！苯?jīng)歷了一次次失敗，李飛強(qiáng)找到了辦法。
電堆中的關(guān)鍵零部件雙極板同樣影響著低溫狀態(tài)下能否快速啟動(dòng)。金屬材質(zhì)不耐腐蝕，壽命較短，尤其不適合需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的商用車。為此，大家選擇了耐腐蝕性更強(qiáng)的石墨板，但石墨板較厚，低溫啟動(dòng)時(shí)需要在短時(shí)間內(nèi)有更多的熱量。后續(xù)的攻關(guān)聚焦控制技術(shù)，使氫氧在最初的反應(yīng)中多產(chǎn)熱，提供足夠的熱量給雙極板，待120秒內(nèi)完成加熱后再發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)低溫快速啟動(dòng)。
當(dāng)氫能車越來越多，新問題出現(xiàn)了：氫燃料從哪兒來？
回答這一問題，讓我們將目光投向氫能資源豐富的河北。
綠氫進(jìn)京
1月27日9時(shí)許，一輛白色大卡車駛?cè)牒颖笔埣铱诤ｇ隊(duì)栃履茉纯萍加邢薰镜膫}(cāng)庫(kù)。偌大的場(chǎng)地，積雪尚未消盡，兩個(gè)平頂罩棚里停放著5輛裝著氫燃料的管束式集裝箱車。
卡車?yán)@了一個(gè)大彎，找準(zhǔn)位置，緩緩倒車靠近罩棚。從駕駛室跳下一個(gè)人，穿著藍(lán)色特種防護(hù)裝。
“老杜，又來我們的充裝區(qū)拉氫氣啦。”看到熟人，海珀?duì)柟景踩偙O(jiān)李艷洪上前打招呼。
老杜名叫杜占鋒，是北京鴻港順運(yùn)輸有限公司的工人。他笑著回應(yīng)：“再發(fā)一車。”
當(dāng)日9時(shí)50分，裝著氫燃料的管束式集裝箱車裝載完畢?？ㄜ囻偝龉緜}(cāng)庫(kù)大門，一路向東南，奔向目的地——北京市海淀區(qū)永豐加氫站。
多年來，海珀?duì)柟旧a(chǎn)的氫氣不光用于張家口氫能公交，還供應(yīng)北京永豐、北京沙河加氫站，累計(jì)生產(chǎn)銷售氫氣500多噸，為京津冀氫能產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展貢獻(xiàn)了“氫”力量。
“很多廠家走的是化石燃料制氫的路線，雖然成本較低，但仍有一定的碳排放。我們不一樣。”李艷洪解釋，張家口是國(guó)家級(jí)可再生能源示范區(qū)，他們利用當(dāng)?shù)刎S富的風(fēng)電和光伏發(fā)電資源進(jìn)行電解水制氫，生產(chǎn)過程沒有碳排放，是真正的綠氫產(chǎn)品。如今，海珀?duì)柟久刻熳罡呖僧a(chǎn)4噸氫氣，氫氣純度高達(dá)99.999%，充分滿足了京津冀地區(qū)氫能汽車對(duì)氫燃料的質(zhì)量要求。
海珀?duì)柟局宰呱仙a(chǎn)綠氫之路，還得從2022年的北京冬奧會(huì)說起。
海珀?duì)柟臼潜Ｕ媳本┒瑠W會(huì)氫能汽車用氫需求的供應(yīng)廠商之一，其間累計(jì)供應(yīng)綠氫95.4噸。李艷洪說：“那段時(shí)間，全員上崗，夜以繼日地生產(chǎn)，是海珀?duì)柟靖本┑牡谝淮巍疇渴帧！?/p>
隨著北京市牽頭的京津冀氫燃料電池汽車示范城市群建設(shè)走向深入，綠氫應(yīng)用迎來了春天。海珀?duì)柟疽雅c中石化北京石油分公司、中油新能源（北京）有限公司分別簽署協(xié)議，在氫能供應(yīng)及氫能利用領(lǐng)域加深合作，促進(jìn)互利共贏。
“氫”風(fēng)徐徐，未來可期。李艷洪相信，在張家口綠氫的助力下，京津冀更多的氫能應(yīng)用場(chǎng)景將從藍(lán)圖走向現(xiàn)實(shí)。
“氫”力而為
當(dāng)技術(shù)成果走出實(shí)驗(yàn)室，天津港多種運(yùn)輸需求恰恰提供了豐富的氫能應(yīng)用場(chǎng)景。
“氫能車噪聲小，駕乘體驗(yàn)很舒服，加滿一次可以跑一天到一天半。如果跑得遠(yuǎn)，一天跑幾趟天津港，就需要每天都加一次?！?月23日，在新天鋼集團(tuán)天鋼公司院內(nèi)的加氫站，正在準(zhǔn)備為愛車加氫的張師傅告訴記者。
這輛“新長(zhǎng)征1號(hào)”氫能重卡搭載著氫燃料電池，可實(shí)現(xiàn)“零碳排”。張師傅告訴記者，公司的氫能重卡一部分往返于廠區(qū)和廠區(qū)外的鐵路貨運(yùn)站點(diǎn)，運(yùn)送煤炭、焦炭等物料；一部分負(fù)責(zé)天津港到廠區(qū)的鐵礦石運(yùn)輸。
新天鋼集團(tuán)2022年啟用了首批5輛氫能重卡，2023年4月又投用了30輛氫能重卡，2023年加氫量152噸，運(yùn)輸里程125萬公里，比傳統(tǒng)燃油車減少二氧化碳排放1150噸。
距離天鋼公司15公里的天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團(tuán)廠區(qū)旁，分布著4座加氫站。榮程鋼鐵集團(tuán)自2021年開始陸續(xù)投入營(yíng)運(yùn)的275輛氫能重卡，就在這里加注氫燃料。
今年1月初，每小時(shí)1300標(biāo)準(zhǔn)立方米的電解水制氫項(xiàng)目試車成功?！霸擁?xiàng)目以漁光互補(bǔ)光伏發(fā)電作為綠色電源供給，以城市污水處理后的中水作為水源，制備的高純度綠氫供加氫站使用，形成了貨運(yùn)領(lǐng)域綠氫能源制儲(chǔ)加用全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，為分布式一體化氫能源站建設(shè)打造了樣板?！睒s程鋼鐵集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
自2021年8月建成投用天津市首個(gè)氫能運(yùn)輸示范應(yīng)用場(chǎng)景以來，截至今年2月8日，榮程鋼鐵集團(tuán)氫能重卡累計(jì)加氫約1300噸，運(yùn)輸里程超過1000萬公里，減排二氧化碳近10000噸。
天津初步形成以天津港為核心場(chǎng)景、以氫能示范產(chǎn)業(yè)園為依托、“車—站—景—園”聯(lián)動(dòng)的示范應(yīng)用新模式。在制氫端，建成2座加氫母站，車用高純氫氣產(chǎn)能達(dá)3800噸/年。在加氫端，建成11座加氫站。在拓展應(yīng)用場(chǎng)景方面，天津堅(jiān)持以市場(chǎng)化方式推廣氫燃料電池車，目前已推廣氫能叉車500臺(tái)、氫能重卡350輛，氫能重卡車均運(yùn)營(yíng)里程數(shù)領(lǐng)跑京津冀城市群。
從研發(fā)攻關(guān)到成果轉(zhuǎn)化，從能源供應(yīng)到應(yīng)用落地，從關(guān)鍵配套到整車產(chǎn)品……經(jīng)過多年布局培育和多輪迭代升級(jí)，京津冀氫能領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈基本貫通，為三地構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。（北京日?qǐng)?bào)記者 曹政 天津日?qǐng)?bào)記者 吳巧君 河北日?qǐng)?bào)記者 貢憲云）
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