新能源的“尽头”“氢”风徐来

氢气、氧气,这两种人们耳熟能详的物质,通过化学反应产生电能,释放能量过程中唯一副产品是水……作为清洁高效的可再生能源,氢能被一些人视作新能源的“尽头”,是可以改变我们未来的“终极能源”。

在人类获取能量方式发生重大转变的关键时刻,大连向“新”而行,以“质”致远,在新兴产业和未来产业布局“先手棋”,瞄准氢能产业发展的生长点、提升关键核心技术水平,推动新质生产力“加速奔涌”,为破解氢能产业密码持续添柴加薪、输入大连智慧。

辽宁自由贸易试验区大连片区洺源科技(大连)有限公司的实验室和生产线,科技创新与产业变革的“双螺旋”结构正加速演进,我们感受到“氢”风已至和高速迫近的未来。

大连新闻传媒集团记者刘蕴哲

走进辽宁自由贸易试验区大连片区,记者看到,天蓝色车体的氢燃料电池公交车在街区道路上穿梭,承担着当地两条公交线路的日常运营任务。作为氢能产业应用的先导领域和重要突破口,氢燃料电池汽车加速“跑”进人们的生活,大连在氢燃料电池技术方面拥有的自主创新优势,更是打开了近距离观察视角。

此刻,在洺源科技(大连)有限公司,一辆装载着氢燃料电池发动机的客车刚刚下线,“这台氢燃料电池发动机是我们最新研发成果,它代表氢能产业在发展新质生产力方面的新突破。这辆客车特点是高效率和零排放,相比传统的内燃机车辆,其在相同的能量输出下,耗能更低、效率更高、续航更长。它不仅为乘客提供安静、舒适的乘坐体验,还将推动传统交通出行方式向绿色、低碳方向转型升级。”洺源科技(大连)有限公司总经理嵇官成介绍道。

这辆车“过人之处”源自哪里?打开车尾引擎盖,一台“体量”不大的氢燃料电池发动机给出答案。相比普通储能电池,只要保证氢气和氧气的供应,氢燃料电池即可产生源源不断的电能。嵇官成告诉记者,“经过多轮迭代与优化,洺源科技研发氢燃料电池实现了高度集成化和小型化。氢燃料电池安装在车辆后部,体积小、效率高、很安全。氢能在释放能量过程中产生的唯一副产品是水。”

据悉,目前交通运输领域碳排放占我国碳排放总量约10.4%,公路运输在交通运输领域碳排放中占比高达85%以上,是交通运输领域碳排放绝对的主体和减排重点。相较欧美,我国交通运输行业的碳排放具有占比低、增速快、减排潜力大的特点。

逐绿而行、“氢”风渐起。氢能开发与利用正引发一场深刻的能源革命,氢能成为破解能源危机,构建清洁低碳、安全高效新型能源体系的新选择。

成立于2016年的洺源科技(大连)有限公司洞察先机,创立之初便在氢燃料电池技术研发上持续发力。如果把氢燃料电池比作汽车的心脏,双极板就是血管,150千瓦级的氢燃料电池电堆需要400至500片金属双极板叠装组成。生产出体积更小、质量更轻、更耐低温、成本更低的金属双极板,成为这家企业研发小组的目标之一。为攻克金属双极板高精密加工工艺,研发小组反复计算、模拟、设计、实验,进行上千次测试,有时为了等一个测试结果,所有人要住在厂里连续加班。

历经数年研发攻关,该研发小组相继攻克氢燃料电池低温快速启停、功率动态跟随等核心技术难关,并基于这些核心技术开发了三代氢燃料电池系统,其电堆模组功率达到260千瓦,并且可以适应多种环境,从零下30℃的冰天雪地到50℃工作高温,都能轻松驾驭。去年10月,该公司在第十三届中国国际专利技术与产品交易会上发布了额定功率为220千瓦级的氢燃料电池发动机产品,引发业内广泛关注。

中国科学院院士欧阳明高在2023世界氢能技术大会上说,我国氢能能源技术发展实现局部突破,呈现阶段性进步特征。“我们感受到国内氢能产业化程度正在加深,产业对技术进步的需求越来越强烈。产业以及市场对氢燃料电池发动机产品的要求很高,从经济性、耐久性、可靠性等维度‘考量’它,这为我们创新研发、产品精进提供了动力。” 嵇官成说。

在市场迫切需求和期待,以及企业自身创新驱动研发不辍的双重因素加持下,洺源科技(大连)有限公司氢燃料电池发动机产品更新迭代速度提档升级。嵇官成表示,从单机功率上看,氢燃料电池发动机产品目前已更新至第四代——220千瓦氢燃料电池发动机。其在整体性能、比功率密度等方面实现大幅提升,在相同功率下,实现氢燃料电池发动机体积更小、重量更轻。同时,产品寿命和耐久性等关键指标升至1.5万至2万个小时。“220千瓦氢燃料电池发动机完成配产准备,今年有望批量投产,单台发动机成本大幅下降、经济性大幅提升。”

目前,洺源科技(大连)有限公司氢燃料电池发动机产品已经应用于公交车、重型卡车、牵引车和船舶上,已装车约400辆;未来,可以应用于重型商用车、厢式物流车、环卫车、乘用车等领域,应用前景广阔。

“我国氢能产业发展迎来窗口期,这也是世界氢能产业发展的窗口期。”中国科学技术协会主席万钢在2023世界氢能技术大会上表示。

时不我待、只争朝夕。4月18日,市氢能产业发展工作领导小组会议提出,要牢牢把握氢能产业发展新趋势,立足我市氢能技术研发、产业基础、场景应用等优势,推动氢能产业体系构建、项目引育、生态营造、政策配备,加快布局清洁能源新赛道。在优化氢能产业空间布局上,将加快形成涵盖“研、制、储、运、加、用”的氢能全产业链,打造“两先区”高质量发展新优势。

眼下,在辽宁自贸试验区大连片区氢能产业园二期,洺源科技(大连)有限公司氢燃料电池动力总成项目“蓄势待发”,这里将成为国内先进的燃料电池动力总成研发基地与规模化生产基地。该项目总投资3.5亿元,是氢燃料电池动力系统技术研发成果实现批量生产的关键,企业将在此进一步布局生产氢燃料电池电堆双极板、空压机、氢气循环系统等核心关键部件。这里有望实现年产3万台套氢燃料电池系统及5000辆整车,预计年产值50亿元,将带动氢燃料电池上下游产业链的共同发展,形成产业规模和区域性产业集群,填补大连乃至东北地区产业链的空白。

编辑:李兆琪