冬奥会氢能汽车大放异彩，百公里减碳94.8kg
氢燃料电池汽车为冬奥提供绿色交通服务。
本报记者 李未来 北京报道
任子威、武大靖包揽短道速滑1000米项目冠亚军，谷爱凌挑战超高难度动作成功逆转，2022北京冬奥会的赛场上运动健儿们勇敢拼搏，向全世界展示风采。同样在这个舞台上展示风采的还有本届冬奥会的重要能量源——氢能。
本次冬奥会投入一千多辆搭载氢燃料电池的汽车，基本全部为客运车辆，车型覆盖公交车、团体班车等，在冬奥会期间作为接驳嘉宾、运动员、现场观众、媒体记者、各国政要的交通工具。这也是全球首次大规模投入氢燃料电池汽车作为接驳工具的重大尝试。
《华夏时报》记者梳理发现，国家电投、中石油、中石化等众多企业参与了这场“氢能盛会”，北京亿华通科技股份有限公司（下称“亿华通”，688339.SH）是本届冬奥会氢燃料电池发动机系统的主要供应商之一。
面对本届冬奥会超低温环境、16%山地行车等场景，氢燃料电池如何保障正常运行和安全性？氢能汽车可以减排多少二氧化碳？此次大规模应用对氢燃料汽车的未来发展会起到什么作用？《华夏时报》记者对亿华通相关负责人进行了深入采访。
无污染和碳排放
氢燃料电池工作原理是氢气、氧气的电化学反应，输出物为水、电、热，全过程无污染物和碳排放，是交通领域践行能源革命和实现双碳目标的重要应用方式之一。
即便与其他新能源相比，氢能也具有一定优势，比如长续航与优越的低温性能。氢燃料电池实际是一套发电装置，在有氢气的前提下，可持续运行，例如本次冬奥会使用的团体车，单次加氢的续航里程约为500公里。而且加氢时间在10-15分钟，相对于锂电池，可大大节约燃料加注时间。另外，相比于锂电池在低温、超低温环境下的电力衰减，氢燃料电池低温性能优越，可实现-30℃低温启动，-40℃低温储存，电力衰减问题能够有效解决。
亿华通副总经理于民告诉《华夏时报》记者：“在碳中和背景下，新能源长期发展是实现碳减排的核心路径和手段，氢气作为二次能源，如以风能、光伏等可再生能源发电+电解水制氢，可以从源头保障燃料电池汽车所用氢气清洁无污染，是实现低碳环保的最佳路径，零碳电力+氢能，也是能源结构优化的必由之路。”
此次服务于冬奥的氢能汽车车型覆盖公交车、团体车等车型，亿华通氢燃料电池公交车单次加注续航里程约为300公里，团体车单次加注续航里程约为500公里，单次加注可保障车辆正常行驶一天。
据于民介绍，氢燃料电池公交车单次加注续航里程约为300公里，旅游大巴单次加注续航里程约为500公里。
可实现-30℃低温启动
氢能应用也面临一些挑战和难题。本次冬奥会时可能出现极寒天气，另外还有16%的山地行车场景，这对燃料电池的低温耐受性、安全性都是一种考验。
在低温环境下启动和储存，氢燃料电池有天然的优势，可实现-30℃低温启动，-40℃低温储存。针对冬奥环境，亿华通的技术团队先后攻克燃料电池电堆冷启动、高性能电驱动及能量综合管理、燃料电池余热回收等技术，冬奥环境下，燃料电池汽车取暖不需要额外消耗氢气，增加了燃料电池汽车的续航里程。技术适用于60kW以上的燃料电池发动机，可以保障低温环境下燃料电池电堆的温度快速稳定在80——90℃的范围，确保氢燃料电池汽车在极寒环境下正常启动、行驶。
“针对冬奥赛场16%山地行车场景，公司研发团队建立了高功率密度低成本燃料电池设计制造与集成技术体系，提出了基于卷对卷工艺的低成本国产膜电极制备与流道设计方法，大幅提高了电堆的电流密度。提出基于柔性膨胀石墨双极板的设计方法，利用膨胀石墨连续的石墨相，将燃料电池单体厚度大幅缩小，提高了电堆体积功率密度，从而大大提升燃料电池发动机额定功率、质量功率密度、体积功率密度等核心参数性能，同时匹配燃料电池整车的设计开发，使得搭载车辆有足够的动力可以在山地、陡坡地势环境下正常行驶。”于民向记者详细介绍了亿华通氢燃料电池发动机的技术创新。
燃料电池的安全性至关重要，亿华通氢燃料电池汽车氢系统在安全保障方面遵循不泄露、检测泄露后及时停止、泄露后不堆积的设计原则。
百公里可减碳94.8kg
氢能汽车的减排效果是非常可观的。以公交车为例，其百公里油耗为35L，百公里碳排放为94.8kg。如使用燃料电池公交车进行替换，每车每百公里减少排放的二氧化碳数值为94.8kg。
这对推进“双碳”目标和推广氢燃料电池汽车应用都有重要的示范意义。
于民认为，基于氢燃料电池汽车的几大优势，其在冬奥会后将迎来更广阔的市场空间。一是氢燃料电池发动机反应过程中产物仅为电、水和热，被称为新能源汽车的终极方案；二是氢燃料电池汽车能量转化效率、比功率、低温性能参数优异，作为新型交通工具，有诸多优点，与传统汽车相比，氢燃料电池车能量转化效率可达到65%以上，为内燃机的2——3倍；氢燃料电池发动机工作温度在85℃以下，相比传统燃油发动机工作温度更低，可减少发动机损耗；三是氢燃料电池汽车功率大，适合中长途、中重载运行场景，在商用车领域能够充分发挥自身优势，可与纯电动汽车形成有效互补，共同推进我国新能源汽车健康快速发展。
本次冬奥会是迄今为止全球最大规模投入氢燃料电池汽车示范运营。在这场具有全球影响力的体育盛会上，氢燃料电池汽车大规模示范运行，可让绿色奥运的理念深入人心，为碳达峰、碳中和做出表率，氢燃料电池汽车将迎来更广阔的发展空间。
责任编辑：张蓓 主编：张豫宁