第08版:协商

“氢进万家”有多远?

——田学雷委员三探“氢电”技术突破和应用场景的故事

《 人民政协报 》 ( 2022年10月31日   第 08 版)

本报记者 张文敬 雷蕾

“在聊城中通客车公司,我们调研组登上了当下最先进的一款‘5G+无人驾驶’氢燃料新能源车……”说起8月份在泰安、聊城的调研经历,省政协委员、山东大学材料科学与工程学院教授田学雷告诉记者,“无人驾驶”的体验非常“震撼”。

“目前,与百姓生活关系最密切的就是氢能在公交车领域的应用。”委员试乘的氢燃料电池车,每次加氢仅需要15分钟,满载续航里程可达500公里,轻量化设计,能有效降低能耗……调研时,技术人员介绍的性能指数让人欣喜。

“这款车在车辆氢系统集成设计中专门进行了氢电隔离,并配有氢气泄露警示装置。安装的远程监控系统,可实时监控车辆动力电池系统温度及整车运行轨迹数据,以保障安全高效运行。”作为铸造行业的专家委员,这些年田学雷对新能源汽车的迭代升级及核心关键零部件技术突破与应用场景,一直保持着敏锐“嗅觉”。

2021年4月,科技部与山东省政府签署《共同组织实施“氢进万家”科技示范工程的框架协议》,联合启动“氢进万家”科技示范工程(以下简称“氢进万家”)。山东成为全国首个也是目前唯一的“氢进万家”示范省份。

去年11月18日,中石化济青高速淄博服务区加氢站启动,这一“全国首座具备加氢服务能力的高速服务区”是“氢进万家”从蓝图走入现实的典型场景。

田学雷决定先自行前往一探究竟。

“做学术搞研究,格局和眼界都得与时俱进,思想与水平才能匹配。”田学雷笑着说,建真言献实策,绝不能只是“拍拍脑袋”,得有“一手资料”。

从济南出发,沿着济青高速公路一路向东,约100公里处便是淄博服务区。

“我们这个加氢站设有两台双枪加氢机,日供氢能力500千克/12小时,可满足50辆氢燃料电池车辆的加注需要,担负着济南、青岛、潍坊、淄博等地新型燃料车高速路上加氢重任。”服务区工作人员王旭介绍,目前服务的客户主要是大型乘用车、重型卡车及特种车辆等。

“氢能源客车加氢快、续航里程长,与纯电动客车可形成良好的互补关系。如市区内短距离的公交线路适合应用纯电动公交车,长距离的城区、城乡、城际线路可考虑应用氢燃料电池客车。”

“成本和配套设施是运营企业必须考虑的问题。氢能源客车目前的采购价格接近纯电动车的2倍,每百公里运行成本约是纯电动公交车的6倍,并且线路运营受加氢站建设布局的限制。”

……

在服务区,田学雷听到了车主的不同声音。“从运营企业角度来看,购置、运营乃至车辆全生命周期的成本优化,是氢能源客车推广应用的关键。”他认为,在氢能赛道上,关键核心技术的自主可控和不断突破,是重中之重。

从济青高速淄博服务区回来后,田学雷意识到,还要再听一听来自企业的声音,向氢能研究的专业人士“取经”。他与潍柴新能源科技公司氢能研究业务经理郗富强取得联系,并成为微信好友。8月8日,他赶赴潍坊市,当面求取“真经”。

服务于北京冬奥会的“网红”雪蜡车,配套应用的就是潍柴动力研发的氢燃料电池系统,“全国首辆,世界领先,完全自主知识产权。”郗富强介绍,2021年,潍柴集团牵头建设了全国唯一的国家燃料电池技术创新中心。

“这一系列成果标志着‘氢进万家’正从蓝图走向现实。”田学雷说,氢燃料电池能源转换效率远远高于内燃机;但在技术突破与典型场景之外,降低氢能使用成本仍是攻关重点。

氢燃料车成本高,不是毫无缘由的。目前,绝大部分燃料电池汽车采用质子交换膜技术。为实现氢燃料电池的高效、稳定工作,要求质子交换膜具有高质量电导率、良好的热稳定性和化学稳定性、高机械强度和耐久性。

“质子交换膜的技术壁垒很高。能规模化生产这个质子交换膜的,全球有三家,国内仅有一家,可喜的是,在咱们淄博市!”田学雷说的这一家,正是位于淄博市的山东东岳未来氢能材料股份有限公司。为了对国产质子交换膜的生产技术和性能指标一探究竟,他又请教东岳集团协同创新研究院院长刘体建。

“东岳公司建成了年产150万平方米高性能燃料电池质子膜生产基地,量产产品为厚度15微米的质子交换膜,性能和寿命与美国戈尔公司的15微米膜相当,但是距离戈尔公司的8微米质子膜还有一定差距。”刘体建对同行和对手的技术差距“知彼知己”。

用于质子膜的高性能增强材料及其批量制备技术,是当前阻碍公司质子膜性能提升与产品迭代的主要障碍。可喜的是,东岳公司将尽快解决这一难题。田学雷说,这一“卡脖子”问题解决了,新能源汽车真正的“春天”就不远了。

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