國(guó)慶節(jié)前夕，一條消息引發(fā)網(wǎng)友關(guān)注。9月27日，上海市首條氫燃料電池動(dòng)力公交車(chē)正式上路。據(jù)悉，此批氫燃料電池公交車(chē)是由全球環(huán)境基金會(huì)(GEF)、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)、科技部聯(lián)合支持的“促進(jìn)中國(guó)燃料電池汽車(chē)商業(yè)化發(fā)展”項(xiàng)目的重要組成部分。
據(jù)介紹，這批投入使用的氫燃料電池公交車(chē)由上汽集團(tuán)、上海申沃客車(chē)公司聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于燃料電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、公共交通運(yùn)營(yíng)的需求，全新開(kāi)發(fā)的領(lǐng)先行業(yè)的新一代產(chǎn)品，為長(zhǎng)度12米的全低地板燃料電池公交客車(chē)，共計(jì)6輛。該車(chē)采用上汽60kw燃料電池系統(tǒng)，車(chē)載氫系統(tǒng)由上海舜華提供，包括7個(gè)145L、35MPa儲(chǔ)氫瓶組成，最大儲(chǔ)氫重量21kg，最長(zhǎng)續(xù)駛里程可達(dá)560km，排放物為干凈的水，是完全“零排放、零污染”的新能源車(chē)輛。氫氣加注保障由安亭加氫站完成，每次加注過(guò)程僅需3-5分鐘。
氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素，制造成儲(chǔ)存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陰極和陽(yáng)極，氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極。
燃料電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染，它是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)力，而不是采用燃燒汽油、柴油等傳統(tǒng)燃料或通過(guò)蓄電池儲(chǔ)能提供動(dòng)力的方式獲取動(dòng)力。眾所周知，燃燒傳統(tǒng)生物燃料會(huì)釋放如COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物，對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生污染。如上所述，燃料電池只會(huì)產(chǎn)生水和熱，如果氫是通過(guò)可再生能源產(chǎn)生的，如光伏電池板、風(fēng)能發(fā)電等，整個(gè)循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過(guò)程。
燃料電池運(yùn)行安靜，噪聲大約只有55dB，相當(dāng)于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝，或是在室外對(duì)噪聲有限制的地方。同時(shí)，燃料電池的發(fā)電效率可以達(dá)到50%以上，這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過(guò)熱能和機(jī)械能的中間變換。
20世紀(jì)60年代，氫燃料電池就已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進(jìn)入70年代以后，隨著人們不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù)，很快，氫燃料電池就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車(chē)。
我國(guó)氫燃料電池動(dòng)力汽車(chē)的應(yīng)用最早可追溯到2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間，20輛中國(guó)自主研制的氫燃料電池轎車(chē)在同濟(jì)大學(xué)新能源汽車(chē)工程中心舉行赴京發(fā)車(chē)儀式，它們將在奧運(yùn)會(huì)中投入運(yùn)營(yíng)。這20輛氫燃料電池轎車(chē)是基于大眾帕薩特領(lǐng)馭車(chē)型，通過(guò)改制和集成最新一代燃料電池轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)而成功研發(fā)出來(lái)的。它們以氫氣為能源，經(jīng)氫氧化學(xué)反應(yīng)生成水，真正實(shí)現(xiàn)零污染。氫燃料電池轎車(chē)加一次氫可跑300多公里，時(shí)速達(dá)每小時(shí)140~150公里。氫燃料電池轎車(chē)比同類(lèi)型內(nèi)燃機(jī)車(chē)重200多公斤，貴5倍以上。
氫燃料電池車(chē)的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑，劣勢(shì)也是顯而易見(jiàn)。隨著科技的進(jìn)步，曾經(jīng)困擾氫燃料電池發(fā)展的諸如安全性、氫燃料的貯存技術(shù)等問(wèn)題已經(jīng)逐步攻克并不斷完善，然而成本問(wèn)題依然是阻礙氫燃料電池車(chē)發(fā)展的最大瓶頸。氫燃料電池的成本是普通汽油機(jī)的100倍，這個(gè)價(jià)格是市場(chǎng)所難以承受的。
據(jù)儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)獲悉，作為真正意義上“零排放”的清潔能源，氫燃料電池在發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用正在提速。荷蘭、丹麥、瑞典、法國(guó)、英國(guó)與德國(guó)六國(guó)已經(jīng)達(dá)成共同開(kāi)發(fā)推廣氫能源汽車(chē)的協(xié)議，各國(guó)將一同建設(shè)一個(gè)歐洲氫氣設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，并協(xié)調(diào)能源傳輸。英國(guó)政府提出，將大力發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)，其計(jì)劃2030年之前英國(guó)氫燃料電池車(chē)保有量達(dá)到160萬(wàn)輛，并在2050年之前使其市場(chǎng)占有率達(dá)到30%-50%。此外，現(xiàn)代汽車(chē)ix35燃料電池車(chē)批產(chǎn)型號(hào)已于2012年3月下線，并計(jì)劃2015年起大批量生產(chǎn)。這表明燃料電池已從實(shí)驗(yàn)室真正走向產(chǎn)業(yè)化。
目前，我國(guó)乘用車(chē)燃料電池壽命超過(guò)5000小時(shí)，商用車(chē)燃料電池壽命超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)，基本滿(mǎn)足車(chē)輛運(yùn)行條件;氫燃料電池汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度已達(dá)到傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)水平;氫燃料電池汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程達(dá)到750公里;氫燃料電池低溫啟動(dòng)溫度達(dá)零下30℃，車(chē)輛整體適用范圍基本達(dá)到傳統(tǒng)車(chē)水平。預(yù)計(jì)到2050年全球氫能產(chǎn)業(yè)每年可產(chǎn)生4萬(wàn)億美元經(jīng)濟(jì)效益，可與石油產(chǎn)業(yè)媲美，可見(jiàn)未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。
下一步，我國(guó)將通過(guò)上海氫燃料電池汽車(chē)的示范運(yùn)行，采集各種運(yùn)行技術(shù)數(shù)據(jù)和積累運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)社會(huì)和金融資本進(jìn)入燃料電池汽車(chē)和氫基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)領(lǐng)域，進(jìn)一步加快燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程。提升公眾對(duì)燃料電池技術(shù)和氫安全問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和接受程度，提高公共和私人消費(fèi)對(duì)燃料電池汽車(chē)的接受度，從而促進(jìn)氫燃料電池汽車(chē)的推廣。
當(dāng)前，我國(guó)正面臨能源革命和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的艱巨任務(wù)。發(fā)展氫能可以部分替代傳統(tǒng)化石能源，既是我國(guó)能源安全戰(zhàn)略的重要組成部分，也是優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重要途徑。此外，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)能夠有效帶動(dòng)新材料、新能源汽車(chē)以及氫儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)雀叨搜b備制造業(yè)快速發(fā)展，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破，對(duì)于我國(guó)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。【環(huán)球網(wǎng)科技 記者 樊俊卿】
