原文來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)
作者:朱妍
氫能重卡兼具清潔性、可行性
在京津冀及周邊地區(qū)挽放、汾渭平原等區(qū)域,柴油車污染是長(zhǎng)期存在的突出問(wèn)題蔓纠。按照生態(tài)環(huán)境部辑畦、國(guó)家發(fā)改委等10部委及中國(guó)鐵路總公司聯(lián)合印發(fā)的《柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃》,到2020年腿倚,排放達(dá)標(biāo)率要實(shí)現(xiàn)明顯提高纯出,初步形成綠色低碳、清潔的交通運(yùn)輸體系敷燎。
除了對(duì)現(xiàn)有車輛實(shí)施清潔改造暂筝、環(huán)保升級(jí),能否從源頭直接杜絕排放硬贯?日前焕襟,中國(guó)工程院院士干勇就此提出“柴改氫”的思路,建議開(kāi)創(chuàng)氫能“重卡時(shí)代”饭豹,優(yōu)先發(fā)展氫能源商用物流車胧洒。“我國(guó)氫能發(fā)展目前主要靠交通領(lǐng)域應(yīng)用帶動(dòng)墨状,氫能及燃料電池相關(guān)技術(shù)取得了快速發(fā)展。在重型柴油車密集的港口菲饼、碼頭肾砂、工業(yè)園區(qū)等區(qū)域,改用氫能重卡替代柴油車宏悦,既可減輕污染排放壓力镐确,也具備實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益的可能性包吝。”
生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)(2019)》顯示源葫,汽車是移動(dòng)源污染排放的主要貢獻(xiàn)者诗越。其中,柴油貨車使用強(qiáng)度高息堂、單車排放大嚷狞,保有量只占全國(guó)總量的7.9%,一氧化碳荣堰、碳氧化合物床未、氮氧化物及顆粒物(下稱“四種污染物”)的排放量,卻分別占到汽車排放總量的10%振坚、18.8%薇搁、60%與84.6%以上。
“在港口渡八、碼頭啃洋、工業(yè)園區(qū)等特殊區(qū)域,重型柴油車密集屎鳍,尾氣排放對(duì)霧霾顆粒物的貢獻(xiàn)達(dá)到77.8%以上宏娄。”干勇稱哥艇,上述區(qū)域應(yīng)率先考慮使用氫能重卡绝编。
選擇氫能重卡作為“替代者”,首先源于其清潔性貌踏。中科院大連化學(xué)物理研究所燃料電池部部長(zhǎng)邵志剛表示十饥,從原理來(lái)看,車輛所用的氫燃料電池與汽車內(nèi)燃機(jī)類似祖乳,只需保持氫與氧的供應(yīng)逗堵,即可源源不斷產(chǎn)生電能。燒的是氫眷昆、產(chǎn)出的是電蜒秤、排出水,無(wú)需經(jīng)過(guò)“燃燒”環(huán)節(jié)亚斋,沒(méi)有氮氧化物等污染物作媚,更不用擔(dān)憂尾氣排放等。
同時(shí)帅刊,氫燃料汽車更適合長(zhǎng)距離纸泡、重載量的物流運(yùn)輸,在上述區(qū)域具備應(yīng)用基礎(chǔ)赖瞒。干勇說(shuō)女揭,港口貨物吞吐量大蚤假、往來(lái)密集,柴油車數(shù)量多且使用頻率高吧兔。若改為氫能重卡磷仰,氫能消耗量大,便于集中布局大型加氫站境蔼,可有效降低加氫等運(yùn)營(yíng)成本灶平。此外,沿海港口附近多建有大型鋼鐵及聯(lián)產(chǎn)焦化企業(yè)欧穴,副產(chǎn)氫來(lái)源有保障民逼,加上便捷的交通條件,氫源運(yùn)送便利涮帘,也易于規(guī)劃建設(shè)氫能輸送網(wǎng)絡(luò)拼苍,可進(jìn)一步提高氫能綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益。
“應(yīng)用氫能重卡调缨,將使港口從霧霾重災(zāi)區(qū)變?yōu)榍鍧嵤痉秴^(qū)疮鲫,大大減輕污染壓力。以唐山為例弦叶,當(dāng)?shù)劁撹F產(chǎn)能超過(guò)1億噸俊犯,占河北省的55%,煤炭伤哺、鐵礦石及鋼鐵等物品運(yùn)輸總量約6億噸/年燕侠。全市煉焦產(chǎn)能約為3600萬(wàn)噸,可提純氫氣約50億立方米立莉,足夠供應(yīng)3萬(wàn)輛重卡绢彤。若全部實(shí)施柴改氫,四種污染物的減排量蜓耻,分別占當(dāng)?shù)貦C(jī)動(dòng)車總排放的6.5%茫舶、12%、36%和55%刹淌∪氖希”干勇稱。
性能要求嚴(yán)有勾,目前替代成本偏高
記者還了解到疹启,由于汽運(yùn)行業(yè)存在大量個(gè)體從業(yè)者,每輛柴油貨車就對(duì)應(yīng)1個(gè)家庭蔼卡,每?jī)奢v車可能就是一家個(gè)體運(yùn)輸企業(yè)皮仁。在替代過(guò)程中,成本是又一個(gè)關(guān)鍵因素。使用者可否承受贷祈?
中國(guó)工程院院士、氫能與燃料電池重大咨詢項(xiàng)目負(fù)責(zé)人彭蘇萍表示喝峦,燃料電池車用氫成本需控制在40元/公斤势誊,才能真正具備競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)科學(xué)院院士谣蠢、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高認(rèn)為粟耻,氫燃料終端消費(fèi)價(jià)格降至每公斤30元,才能與柴油重卡競(jìng)爭(zhēng)眉踱。而據(jù)多位人士證實(shí)挤忙,現(xiàn)階段,實(shí)際成本還達(dá)不到上述水平谈喳。
佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院副研究員趙吉詩(shī)告訴記者册烈,氫能重卡的載重量往往高達(dá)數(shù)10噸,運(yùn)輸單程動(dòng)輒數(shù)百婿禽、上千公里赏僧,應(yīng)用場(chǎng)景較為復(fù)雜。相比客車扭倾、轎車等其他類型的燃料電池汽車淀零,其對(duì)壽命、功率膛壹、電堆驾中、動(dòng)力系統(tǒng)等要求更高,穩(wěn)定性模聋、可靠性也需更有保障肩民。“若將抬高的成本轉(zhuǎn)嫁到運(yùn)營(yíng)者或企業(yè)身上撬槽,對(duì)方一定難以接受此改。在現(xiàn)行條件下,成本仍是氫能重卡推廣的一道門檻侄柔」部校”
另有專家表示,局限不僅在于車輛自身暂题。氫能重卡的動(dòng)力系統(tǒng)功率大移剪,導(dǎo)致氫耗較高,需配備更大密度的儲(chǔ)氫裝置薪者。但受到儲(chǔ)氫技術(shù)整體發(fā)展制約纵苛,車載儲(chǔ)氫瓶目前還不能滿足運(yùn)營(yíng)需求,成本相對(duì)偏高」ト耍“由于氫能重卡的用氫量大取试,氫氣使用成本在運(yùn)營(yíng)中占比較大,必須保證氫氣供應(yīng)怀吻、儲(chǔ)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性瞬浓。”
干勇認(rèn)為蓬坡,在提升技術(shù)猿棉、裝備水平的同時(shí),通過(guò)規(guī)模效益屑咳,可以使氫能重卡的運(yùn)營(yíng)成本降至與柴油貨車相當(dāng)?shù)乃饺蓿党杀揪邆淇尚行浴兆龙!鞍凑彰寇囘\(yùn)輸30噸貨物杖爽、運(yùn)距1000公里計(jì)算,單車次消耗柴油250公斤详瑞。以國(guó)內(nèi)主要海港的運(yùn)量為基數(shù)掂林,一個(gè)月60%的貨物由公路運(yùn)輸,估算約1600萬(wàn)車次坝橡,消耗柴油400萬(wàn)噸泻帮,折算氫氣為240萬(wàn)噸/月。短途運(yùn)輸可改用鐵路计寇,解決方案還是柴改氫锣杂。”
提升全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性
根據(jù)國(guó)際氫能理事會(huì)預(yù)測(cè)番宁,到2030年元莫,氫能將為大約1000萬(wàn)-1500萬(wàn)輛汽車及50萬(wàn)輛卡車提供動(dòng)力。不同于韓國(guó)蝶押、日本等國(guó)踱蠢,以乘用車作為當(dāng)前銷售的主要增量,我國(guó)燃料電池汽車主要是商用車棋电。在多家企業(yè)茎截,氫能重卡已被列為發(fā)展對(duì)象。
山東重工集團(tuán)董事長(zhǎng)赶盔、濰柴動(dòng)力董事長(zhǎng)譚旭光認(rèn)為企锌,山東作為產(chǎn)氫大省,廢氫于未、可回收的氫每年約有100萬(wàn)噸撕攒,至少可支撐10-12萬(wàn)輛氫燃料汽車運(yùn)行陡鹃。而山東又是一個(gè)高速公路物流樞紐的聚集地,基于現(xiàn)有技術(shù)的場(chǎng)景應(yīng)用及成本的現(xiàn)實(shí)性抖坪,濰柴集團(tuán)確立了在200公里以內(nèi)投放氫燃料電池車的計(jì)劃萍鲸。經(jīng)過(guò)近10年思考,重型車一定要走燃料電池路線擦俐,在城市間和中長(zhǎng)途車上猿推,氫燃料電池有望快速發(fā)展。目前捌肴,集團(tuán)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到150千瓦,并應(yīng)用在重型汽車上藕咏,兩萬(wàn)臺(tái)套燃料電池基地已示范投產(chǎn)状知。
“綜合來(lái)看,氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)更適合長(zhǎng)途孽查、大型高速重載車輛替代柴油機(jī)饥悴,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力主要在溫度較低的北方地區(qū)。此外盲再,輪船西设、飛機(jī)、作業(yè)機(jī)械等都是柴油機(jī)答朋,用途極其廣泛贷揽。”歐陽(yáng)明高提出梦碗,氫能進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵禽绪,在于燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
上述專家也稱洪规,氫能重卡發(fā)展與技術(shù)成熟度密切相關(guān)印屁,目前符合其系統(tǒng)性能的大功率燃料電池技術(shù)仍待完善,成本也因此下不來(lái)斩例。實(shí)現(xiàn)氫能重卡批量化生產(chǎn)及示范運(yùn)營(yíng)雄人,不僅要解決成本問(wèn)題,技術(shù)可靠性也要在測(cè)試中不斷提升念赶。
在趙吉詩(shī)看來(lái)础钠,技術(shù)及成本問(wèn)題尚未突破之前,短期可考慮補(bǔ)貼晶乔、獎(jiǎng)勵(lì)等方式珍坊,激發(fā)使用積極性≌眨“相比柴油貨車阵漏,氫能重卡的用戶需付出更高成本驻民。比如能不能像碳市場(chǎng)一樣,少排放可獲益履怯、多排放有成本回还,讓那些為減排作出貢獻(xiàn)的人獲得相應(yīng)鼓勵(lì),在一定程度上彌補(bǔ)成本上升叹洲∧叮”