近日,一場初雪突然來襲,讓冷風中的行人拿出了衣柜里壓箱底的厚重外套,一切都進入了過冬的預備式。天氣越來越冷,不僅讓人的身體感到不適,就連汽車也會因寒冬來臨而受到影響,尤其對于新能源汽車而言,更是一次極大的考驗。
這不,大雪初霽之后,74輛氫燃料電池公交車的運營狀況讓張家口公交再次繃緊了神經,今年它能否像去年一樣順利“過冬”?
冬天整體運行狀況良好
張家口憑借獨特的地理位置和氣候條件,成為北京2022年冬季奧運會的聯合舉辦城市。不過,對于在當地運行的氫燃料電池公交車而言,張家口的低溫氣候,卻成為其必須要跨過的那道坎兒。
國家氣象信息中心數據顯示,1981~2010年期間,張家口12月、1月、2月極端最低氣溫分別達到-21.1℃、-24.9℃和-21.5℃。就是在這樣低溫寒冷的城市,卻擁有全國規模最大的氫燃料電池公交車隊。因此,他們在運營過程中的經驗與教訓更值得關注。
“張家口的冬天非常冷,而且風大,最低氣溫達到-26℃。”張家口公共交通集團有限公司副總經理霍俊青介紹說,“雖然該地區氣候條件十分惡劣,但張家口公交卻成為國內第一批實現氫燃料電池公交車商業運行的企業。”
如此寒冷的氣候,對于氫燃料電池公交車而言,又有怎樣的影響?低溫之下,初入張家口的74輛氫燃料電池公交車會不會“水土不服”?
“國內氫燃料電池汽車的電電混聯模式是比較成熟的,電堆和動力電池可以相互輔助,相互彌補。”霍俊青表示,氫燃料電池電堆正常啟動的必要條件是,外界環境溫度需在0℃以上,而去年張家口冬季最低溫度達到-21℃,在寒冷的天氣下,動力電池一方面可以滿足車輛行駛,另一方面也可為氫燃料電池電堆加熱,使其盡快達到工作溫度。
“總體上看,去年冬天氫燃料電池公交車整體運行情況已達到預期。至少證明,這些車輛在使用過程中是能擔大任的。”霍俊青坦言,“由于是全新產品、全新技術,沒有成功模式可以借鑒,什么都需要摸索著來,一年零四個月,我們每天都擔心能否正常運營,每天都要總結經驗,害怕熬不過第一個冬天。但事實證明,車輛整體運行狀況良好,并未出現大面積停運。今年是氫燃料電池公交車運營的第二個冬天,我們依然會繃緊神經,打好預備戰。”
關鍵技術進步
推動氫燃料汽車的寒區應用
目前,霍俊青所在的張家口公交中,有49輛(該數據中不包含交付但未上線運行的車輛)氫燃料電池公交車是由北汽福田提供的。頗為巧合的是,今年10月,由北汽福田、清華大學和億華通共同研發的“氫燃料電池客車關鍵技術及應用”項目獲得了2019年“中國汽車工業科技進步獎”一等獎。
據了解,北汽福田與億華通之間的合作早在十年之前就已開始。2006年,北汽福田與清華大學、北京億華通承擔國家863計劃——氫燃料電池客車的研發工作,兩年后推出了國內首款公告型氫燃料電池客車,服務于2008年北京奧運會,并在北京384車隊開展為期一年的示范運營。2014年,第二代12米氫燃料電池客車解決了生產成本高、燃料電池壽命短等瓶頸問題。目前,北汽福田正在研發續駛里程超過450km的第四代氫燃料電池客車,計劃于2020年底實現量產。
對于未來氫燃料電池公交車的發展前景,北汽福田工程研究總院副院長秦志東表示:“氫能利用是一個大的產業鏈,并非一個領域、一個企業能夠完全解決的,需要多方合作;只有把上下游打通,成本、設施等困擾行業發展的問題才能得到系統解決。”
今年進博會上亮相的福田氫燃料電池客車背后有了豐田的身影,這無疑標志著福田的“朋友圈”再次擴大。對此,秦志東介紹說:“三方在合作之初便明確了職能分工,北汽福田負責氫燃料電池整車系統集成與開發、測試及制造,豐田提供成熟的氫燃料電堆及部分關鍵部件,億華通則負責氫燃料電池發動機系統集成與認證測試,三方聯手為2022年北京——張家口冬奧會提供9米和12米氫燃料電池高速客車。”
尷尬地“紙上談‘氫’”
寒冷的氣候僅僅是對氫燃料電池客車的第一道考驗,公交企業殫精竭慮的還有加氫問題。如何能讓氫燃料電池公交車“吃飽”,成為公交企業十分頭疼的問題。
其實,無論是從宏觀的政策支持還是地方具體扶持上,張家口地區都可以說是國內氫能發展的“頭部區域”。作為中國惟一的可再生能源國家示范區,張家口為氫能產業提供了頗為廣闊的發展空間。2018年年初,河北省印發的《戰略性新興產業發展三年行動計劃》中明確提出,建設戰略性新興產業示范基地,其中就包括全面提升張家口可再生能源示范區的示范引領作用。
在此背景下,張家口相繼出臺了一系列推動氫能發展的政策。今年6月發布的《氫能張家口建設規劃(2019~2035年)》提出了氫能發展的戰略目標,將氫能產業發展列為張家口市的重要支柱,并提出到2021年打造成為國內一流的氫能城市,到2035年建成國際知名的氫能之都;7月《張家口市支持氫能產業發展的十條措施》正式印發,從財政獎勵、優惠電價、用電保障等具體方面,推動張家口完善氫能產業鏈條,建設氫能應用城市。
然而,眾多利好政策之下,卻難以容一座加氫站“安身立命”。目前來看,無論是進入最后調試階段的沽源風電制氫綜合利用示范項目(項目一期年底投產后可形成年制氫700.8萬標準立方米),還是預計年底投產的年產能1600萬標準立方氫氣的張家口海珀爾制氫、加氫項目,暫時都只是紙上談“氫”。
“受去年一起爆炸事故(即2018年11月28日張家口橋東區爆燃事故)的影響,市內的制氫廠仍未投產,目前氫氣主要是從其他地區輸送到撬裝站(臨時加氫站),再由撬裝站為車輛進行補給。現在補貼之后的氫氣價格大概在30元/公斤左右。”霍俊青介紹道。
張家口“11·28”事故,將氫能安全問題推向了風口浪尖,雖然最終調查顯示,事故與制氫沒有關聯,但此次爆炸事件卻成為這座城市加氫站布局的“攔路虎”。
“現在張家口市只有一座撬裝站,雖然能滿足車輛的加注需求,但也瀕臨飽和,有時甚至會出現加氫排長隊的情況。未來,隨著車隊規模的不斷擴大,加氫站數量不足的弊端將會被無限放大。”霍俊青表示。
在業內人士看來,加氫站的建設布局需要和燃料電池汽車的推廣同步推進。“圍繞氫燃料電池汽車的發展,仍有不少痛點,亟待各方協同攻克。”秦志東表示,“汽車做出來,沒有地方加氫,就談不上推廣。加氫站的建設需要國家、地方政府與能源公司共同推動,解決網點布局發展的瓶頸。目前,我國氫燃料電池汽車的應用,還處于小范圍推廣階段。”
在秦志東看來,張家口氫燃料公交車的試點已經是頗為成功的案例。“不過,還是應做好加氫站整體規劃,同時在產業鏈上游,地方政府需出臺相關政策,允許制氫廠依風力發電廠而建,加速電解氫產業的發展,為加氫站能源來源提供有力支撐。”他說。
無論張家口的臨時撬裝站何時能升級為固定加氫站,也無論第二座加氫站何時能在張家口落地,如何在兼顧安全的情況下建設加氫設施,是氫燃料汽車應用場景中無法回避的問題。
質保、關鍵零部件客戶的兩塊兒心病
在經歷了很多個第一次之后,張家口氫燃料電池公交車的規模化之路仍在繼續。記者了解到,今年10月,隨著100輛氫燃料電池公交車的全部交付,張家口公交集團已擁有氫燃料電池公交車174輛(該數據包含已經上線運行以及交付但并未上線運行的車輛),保有量居全國首位。霍俊青告訴記者,截至目前,張家口的氫燃料電池公交車占據公交車總量的25%左右,“2020年,我們還將繼續招標70輛公交車,全部為氫燃料動力車型。”
在采購氫燃料電池公交車時,霍俊青除了關注車輛品質之外,還會考量一個重要因素——售后質保。“公交車強制報廢年限是13年,一般情況下,車用到8年或是行駛40萬公里以上,基本就考慮更換新車了。對于氫燃料電池公交車來說,由于缺乏有效的借鑒,因此我們更看重車輛的質保年限。車輛招標時,我們會要求核心零部件的質保年限必須達到8年。”他指出。
“除此之外,作為第一批‘吃螃蟹’的先行者,為了給氫燃料電池公交車加上雙重保險,我們不僅要求整車廠有質保承諾,標書內還要附上相關配套廠家的質保承諾函,比如燃料電池作為關乎氫燃料電池公交車使用壽命的重要部件,我們對于燃料電池的使用壽命非常關注,為了把風險降到最低,投標文件里也要有燃料電池生產廠家的相關質保承諾。”霍俊青說道。
零部件作為汽車工業的基礎,其重要性不言而喻,尤其是在氫燃料電池公交車的產業化之路上,其零部件供應更是起到極大的支撐作用。對此,霍俊青坦言:“目前仍然有很多關鍵技術掌握在國外企業的手中,不少零部件需要依賴進口,一旦進口零部件發生損壞,采購時間會非常長,十分影響運營效率,所以國產化進程需要快馬加鞭。”