趙陽

2022年2月4日，北京冬奧會（以下簡稱“冬奧會”）開幕式中，冬奧會火炬點燃了“雪花”中央的國家體育場主火炬。與往屆奧運會大量使用液化天然氣或丙烷等氣體作為火炬燃料有所不同，本屆冬奧會首次使用氫能作為火炬燃料，實現(xiàn)了冬奧會史上火炬的零碳排放。

本屆冬奧會“綠色”主題貫穿始終。清潔能源載體—氫氣，因其使用后只會形成水，不會形成二氧化碳等污染物，在本次盛事中得到了廣泛應用。除了作為火炬燃料，氫能源在賽區(qū)車輛上也大顯身手。

據(jù)張家口氫能與可再生能源研究院（以下簡稱“氫能研究院”）提供的數(shù)據(jù)顯示，冬奧期間，張家口賽區(qū)投入氫燃料電池汽車710 輛，其中核心的崇禮賽區(qū)為623輛。

氫能研究院執(zhí)行院長、清華大學副教授王賀武介紹，北京冬奧會開創(chuàng)了國際奧運賽事大規(guī)模用氫的先例?！?0 08年北京奧運會和2021年東京奧運會均有少量氫能燃料汽車投入運營，而此次冬奧會共有120 0多輛氫燃料電池車運行，在奧運史上是數(shù)量最多，同時也是服務于寒冷的冬季奧運會中數(shù)量最多的?！?/p>

在冬季，尤其是在冬奧會賽區(qū)里使用，為了保障運動員乘車的舒適性，車輛在非行使過程中一般會處于待機狀態(tài)，能源消耗相對較高?！袄硐霠顟B(tài)下，1公斤氫氣能替代約5升柴油的消耗量，約減少15公斤的二氧化碳排放?！蓖踬R武解釋。氫能研究院燃料電池汽車數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測中心數(shù)據(jù)顯示，在2月4 -2 0日的冬奧會期間，張家口賽區(qū)累計加注氫氣94.3噸，減少碳排放1414.5噸，相當于種植6.8萬多棵樹的吸收量，交出一份合格的“綠色辦奧成績單”。

“與柴油、汽油等傳統(tǒng)燃料相比，氫氣杜絕了顆粒物、氮氧化物等污染物的排放。對于碳排放的減少，雖然短期內(nèi)看不到效果，在長期看來，對于減輕溫室效應有不小影響。”王賀武說。

能源革命推動者

作為可再生能源的示范區(qū)，張家口市從2017年就開始積極推進氫能與可再生能源的協(xié)同發(fā)展，同時高標準高質(zhì)量地推動了氫能產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新和示范應用。

“2019年，張家口市政府、北京清華工業(yè)開發(fā)研究院、中國電動汽車百人會共同發(fā)起成立了氫能研究院，為加快能源低碳化目標的實現(xiàn)，提供可借鑒、可復制的可再生能源方案，推動氫能更大范圍的終端的應用。”王賀武介紹。

氫能研究院充分發(fā)揮智庫作用，為政府氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決策提供了強有力的支持。此外，還整合行業(yè)資源，開展先進技術的創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。同時，氫能研究院舉辦氫能與可再生能源的論壇和專題的研討會，邀請國內(nèi)外專家及相關國際機構(gòu)進行合作，積極進行氫能、可再生能源方面的國際交流。

“我們以張家口為案例，進行了寒冷地區(qū)氫燃料電池汽車的應用，這對后續(xù)推廣提供了可借鑒經(jīng)驗?！比缃?，國內(nèi)燃料電池技術已經(jīng)能夠滿足實際運行的需要。王賀武舉例說：“我們攻克了冷啟動技術，燃料電池汽車能夠?qū)崿F(xiàn)在零下35攝氏度的環(huán)境下快速啟動，這在10年前是無法想象的?！?/p>

依托于氫能研究院建立起來的可再生能源示范區(qū)能源大數(shù)據(jù)中心，以服務北京2022年冬季奧運會為契機，接入了張家口的從制氫到加氫、運輸以及車輛運行等所有數(shù)據(jù)。王賀武進一步闡釋，通過對全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的跟蹤與分析，可以進行整體優(yōu)化布局，保障安全、降低成本。在這次冬奧會上，數(shù)據(jù)中心參與了科技部科技冬奧重大專項中的“氫能出行”項目，提供數(shù)據(jù)存儲和展示，為綠色冬奧做出科技保障。

截至目前，數(shù)據(jù)中心已完成雙碳進程分析、冬奧電力經(jīng)濟性分析等15款數(shù)據(jù)產(chǎn)品的開發(fā)，涉及服務新能源場站提質(zhì)增效、社會政府民生發(fā)展、冬奧及社會清潔發(fā)展等多個領域。

自主創(chuàng)新 大有作為

近幾年，氫能源領域技術自主創(chuàng)新有了很大突破。王賀武以車輛應用端為例，“燃料電池汽車最關鍵的部分就是電池發(fā)動機。2015年左右，國內(nèi)裝的燃料電池汽車90%是用的進口系統(tǒng)。到2019年已經(jīng)達到了50%以上的國產(chǎn)率，全部是自己的技術和產(chǎn)品來完成。”

本次冬奧會中，崇禮賽區(qū)冬奧氫燃料電池客車系統(tǒng)、電堆以及部分儲氫瓶和空壓機均由億華通動力科技有限公司（以下簡稱“億華通”）、上海神力科技有限公司等中國企業(yè)提供。億華通還聯(lián)合整車企業(yè)在延慶和崇禮賽區(qū)投入氫燃料電池汽車700余臺，為運動員接駁車輛提供技術保障。據(jù)了解，億華通針對氫燃料電池發(fā)動機大功率、高功率密度、環(huán)境適應性等關鍵核心技術問題進行了攻關。依托自主研發(fā)，億華通開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際先進、國內(nèi)領先的車用燃料電池發(fā)動機及相關配套產(chǎn)品，率先實現(xiàn)了國產(chǎn)氫燃料電池發(fā)動機批量化生產(chǎn)，成功實現(xiàn)了從實驗室到流水線的產(chǎn)業(yè)化之路。

2 019 年版的中國氫能燃料電池汽車發(fā)展技術路線圖對氫燃料電池汽車的應用規(guī)模有明確規(guī)劃—到2025年，將近10萬輛的燃料電池車推廣應用，2030 -2035年，這一數(shù)字將漲至100萬。王賀武認為，現(xiàn)在大家對氫能源關注度很高，全國已有五個燃料電池汽車示范應用城市群，“從全國看來，這個數(shù)量估計會被突破。”

面對一些人狹義地將氫能等同于車輛燃料，王賀武解釋道，“氫能在交通領域的應用只是起到先導性作用，實際可應用范圍很廣泛，包括工業(yè)、電力、建筑業(yè)等各行各業(yè)。我們寄希望于通過這次冬奧用氫，促進國內(nèi)更多領域利用這種清潔能源，這對雙碳目標的實現(xiàn)大將達到1萬億元人民幣。要實現(xiàn)2060年碳中和目標，氫能將在重工業(yè)、運輸、建筑供暖等難以脫碳的行業(yè)發(fā)揮重要作用。對此，中國氫能聯(lián)盟專家委員會主任、同濟大學教授余卓平預測：“2060年氫氣的年需求量將翻4倍，增加到1.3億噸左右，交通領域用氫量則會超過4000萬噸?！?/p>

助力經(jīng)濟騰飛

無疑，一場冬奧會集中展示了中國在氫能燃料電池汽車領域的發(fā)展成果。而事實上，早在2018年，氫能源公交車就出現(xiàn)在了張家口街道上。目前，張家口已累計投運氫燃料電池車484輛（包含小部分物流車輛）。444輛公交車累計完成載客量超620 0萬人次，累計運行超2100萬公里，是全國燃料電池汽車運行數(shù)量最多、最穩(wěn)定的城市之一，被聯(lián)合國開發(fā)計劃署評價為中國規(guī)模最大的燃料電池公交運行地區(qū)。

2020年，張家口成立全國首家省級氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心;2021年12月，由張家口市牽頭，聯(lián)合河北省唐山市、內(nèi)蒙古烏海市、上海市奉賢區(qū)等13個城市組成的河北省燃料電池汽車示范城市群正式獲批。目前，張家口已經(jīng)出臺了《氫能張家口建設規(guī)劃（2019 -2035年）》《張家口“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案》等多條政策。

依托氫能產(chǎn)業(yè)基礎和特色優(yōu)勢，張家口市圍繞“制取、儲運、加注、應用”環(huán)節(jié)，先后培育引進億華通、海珀爾等上下游企業(yè)18家，努力打造中國一流的氫能產(chǎn)業(yè)集群和裝備制造基地。目前已初步形成制氫、制加儲設備制造、燃料電池發(fā)動機、關鍵核心零部件、氫能整車制造、加氫基礎設施等上下游全產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

張家口市發(fā)展和改革委員會高技術處處長尹旭光表示，接下來，張家口將圍繞氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點領域和關鍵環(huán)節(jié)，著力開展延鏈補鏈強鏈工程，打造氫能產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展格局。

張家口經(jīng)濟在首都經(jīng)濟圈里相對比較落后，然而，在京津冀協(xié)同發(fā)展及諸多政策加持下，張家口積極網(wǎng)羅人才，吸引力越來越大。新能源事業(yè)的良好發(fā)展與此密不可分?！氨热?，清華大學在張家口設立了工作地點，為促進張家口的經(jīng)濟發(fā)展出力。”在王賀武看來，“張家口發(fā)展空間很大，經(jīng)濟和技術騰飛的時機已經(jīng)到來?！?/p>