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【制造业高质量发展】加氢5分钟续航400公里 氢燃料电池助推新能源汽车产业前景可期

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(原标题:【制造业高质量发展】加氢5分钟续航400公里 氢燃料电池助推新能源汽车产业前景可期)

国际在线报道(记者 章文君):汽车尾气排放造成的环境污染正日益加剧,地球石油资源也正在逐渐枯竭,在这种情况下,众多国家在努力寻找一种既安全又环保的可替代能源。近年来,我国多家企业积极布局新能源汽车领域,加大技术革新力度推动产业发展。


新源动力公司研发的氢燃料电池汽车和加氢站

说起新能源汽车,搭载锂电池的电动汽车可能更被人们所熟知。即便是目前新能源汽车里最主流的应用,也存在充电时间长、续航里程短、电池维修保养成本高等劣势。而以氢燃料电池为动力的汽车却是一个新的选择。由于氢燃料电池的特殊性,它可以像汽油一般加注进车内,改善了传统新能源车型面临的充电时间过长的问题。氢燃料在经过一系列的使用过后,并不会排放氮氧化物、一氧化碳等有害气体,排放的仅仅是水,十分环保。2014年,日本丰田公司就曾推出一款特殊的车型,名为MIRAI,采用全新的氢燃料电池作为动力。据悉,截至2019年7月,丰田宣布第一代Mirai车型自上市以来累计全球销售超1万辆。

成立于2001年由中国科学院大连化学物理研究所等单位发起设立的新源动力股份有限公司就是我国第一家致力于氢燃料电池产业化的企业。目前,该企业拥有专利482项,技术涵盖质子交换膜燃料电池关键材料、关键部件、电堆、系统各个层面,在中国燃料电池领域规模最大。


氢燃料电池模块

相比纯电动车搭载的动力锂电池,氢燃料电池具备质量轻,补充能量时间短的特点。据新源动力股份有限公司总工程师邢丹敏介绍,普通一辆小车一般需2、3分钟即可加满氢气,大车大概需要5分钟,续航能力在300-400公里。另外,冬天中国北方温度过低,在这样的环境里,搭载锂电池的电动汽车续航里程明显降低,而氢燃料电池在零下20-30度环境下可以正常工作。

然而,氢能作为一种清洁能源,具有易燃、易爆的属性,想要得到推广和应用,其安全性广受关注。氢气安全危害的出现需要在一定环境条件下才会产生。只要人们在使用过程中控制必要条件,就可避免氢气的危害。

通常情况下,氢在空气中,与汽油、丙烷和天然气相比,具有更大的浮力(快速上升)、扩散性(横向移动)和快速挥发性。空气中很难聚集高浓度的氢,如果发生泄漏,氢气会迅速扩散,特别是在开放环境中,很容易快速逃逸,而不像汽油挥发后滞留在空气中不易疏散。美国迈阿密大学曾做过一个著名的试验:两辆汽车分别用氢气和汽油作燃料,然后进行泄漏点火试验。点火3秒后,高压氢气产生的火焰直喷上方,汽油则从汽车的下部着火;到1分钟时,用氢气作燃料的汽车只有漏出的氢气在燃烧,汽车没有大问题,而汽油车则早已成为大火球,完全烧光。所以氢气易挥发的性质,与普通汽油车相比,有利于汽车的安全。


氢气汽车和汽油汽车的燃烧对比试验(美国迈阿密大学)

另外,国内外对燃料电池制定了很多标准和规范,其中65%以上的内容是针对安全性的规定。目前,为了保证车载氢系统的安全,各企业也都从材料选择、氢泄露监测、静电防护、防爆、阻燃等方面进行了预防和控制。邢丹敏表示:“对于氢气储罐的设计,我们都是按规程在操作。加油站也是危险品,我们一样也做得很好,氢同样也是可以做得很好的。”

谈及氢气的来源,邢丹敏认为,可以通过电解水、化石燃料转化进行。另外,邢丹敏谈到,风力发电、光伏发电也是较好的来源。风电和太阳能光伏电,由于其功率不平稳,发电时间不稳定,会对电网产生巨大冲击,很难并入电网。但如果这些电能利用起来制氢则十分有益。

近日,工信部发布了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)。征求意见稿提出要深化“三纵三横”的研发布局,其中“三纵”就是要以纯电动汽车、插电混合动力(含增程式)汽车、燃料电池汽车,布局整车技术创新链。征求意见稿中明确提出要统筹新能源汽车能源利用与风电光伏协同调度,有序推进氢燃料供给体系建设。这无疑对氢能源汽车发展带来了利好消息。

来源:中央广电总台国际在线

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