近来，一批氫能同享單車悄然出現在成都街頭，被市民親切喚作“氫馬兒”。通過小型化、輕量化的氫燃料電池系統，氫能被轉化為電能，再驅動電機供给助力，令騎行體驗更輕鬆。

  氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能，直接轉換成電能，具有無污染、噪聲低、高功率等特點。把氫能變電能，“四川造”氫燃料電池已經“在路上”——從氫能同享單車到氫能公交車、氫动力市域列車，“四川造”氫燃料電池系統已陸續上路投入運用﹔圍繞高功率、長壽命等目標，“四川造”氫燃料電池還在迭代升級的路上尋求創新打破。

  “四川造”氫燃料電池有哪些亮點？下一步發展有何重點？近来，聚集氫燃料電池這一氫能開發运用的關鍵環節，四川日報全媒體記者深化多家川企開展調研。

  在成都市新都區，新的“氫馬兒”在陸續下線。“隻用100克氫氣，就能够助力續跑100公裡。”四川輕綠科技有限公司總經理楊坤介紹，助力來源於車座下方的氫燃料電池系統——這台350瓦小功率液冷型氫燃料電池系統，由輕綠科技自主研發。

  輕綠科技是小功率液冷型氫燃料電池系統的研發及商業化運營開拓者，其產品首要應用於氫能同享單車、氫能無人機、氫能戶外電源、氫能低速觀光車等領域。楊坤表明，公司在小功率氫燃料電池領域持續研發，力爭成為這一領域生產規模最大的企業之一。

  同樣是在新都，與輕綠科技的“小”比较，四川榮創新能動力系統有限公司生產的氫燃料電池能够說是“大塊頭”。前不久，我國首列氫动力市域列車試跑，成功滿載達速。時速160公裡，每公裡能耗5千瓦時，最高續航裡程1000公裡以上——一系列表現優異的指標，離不開榮創新能研发的“心臟”。

  該列車一年多曾经在成都新津下線，裝備榮創新能供给的第三代氫能動力系統，採用氫燃料電池和超級電容相結合的动力供應方法。榮創新能董事長、西南交通大學氫能及儲能技術研究院院長陳維榮告訴記者，第三代氫能動力系統功率更大、功率更加高，能够滿足軌道交通時速200公裡級需求，市場远景廣闊，现在國內70%氫能軌道交通車型的動力系統均出自榮創新能。

  與一“小”、一“大”比较，東方電氣（成都）氫能科技有限公司的氫燃料電池產品堪稱“全”。從各類客車到輕、中、重卡車，再到冷鏈物流車、環衛清掃車等專用車，東方氫能供给的氫燃料電池系統功率覆蓋40千瓦—270千瓦，系統壽命實際測試達10000小時。此外，針對氫發電等應用場景，東方氫能專門開發了氫燃料電池熱電聯供系統，功率覆蓋范圍可從千瓦級到兆瓦級，額定發電功率超50%，綜合能量轉化功率超90%，設計壽命超30000小時。

  “不同的應用場景，對氫燃料電池系統的參數指標側重點不同。”東方氫能燃料電池系統開發部工程師李寧解釋，例如對車載氫燃料電池系統，功率密度、运用壽命就十分關鍵﹔對無人機运用的氫燃料電池系統，小型化、輕量化的要求更严苛﹔對氫燃料電池發電系統來說，往往需求功率絕對值更大、穩定性更強。“我們近期還在針對一些特别場景開發新產品，例如高原地區氫燃料電池熱電聯供系統，要提高系統對高原低氧環境的適應性。”

  在氫能軌道交通領域，榮創新能創造了多個“首列”：全球首列時速160公裡氫动力全自動市域列車、國內首列氫能鉸接輕軌車、国际首列氫能接觸網作業車、國內首輛氫能地鐵施作业業車、國內首輛氫燃料電池混合動力調車機車……不過，公司負責人坦言，許多“首列”也是现在的“仅有一列”。

  受制於制作本钱、运用本钱等要素，氫动力電池的市場規模不大，部分產品雖然已實現量產，但客戶還停留在嘗鮮、試水階段，市場推廣仍需方针支撐。

  “近些年，隨著技術打破和產品迭代，以及產業配套逐漸老练，氫能燃料電池的價格已明顯下降。”陳維榮介紹，每千瓦的價格已從數萬元降至數千元，但價格進一步下降還需求規模化應用支撐，“規模上去了才干削减相关本钱，應用場景起來了產業鏈才干發展。”

  在成都市郫都區街頭，新近投用了一批氫能公交車。它們是上一年成都大運會的保证用車，搭載東方氫能自主研發的氫燃料電池動力系統，均匀百公裡氫耗低至4公斤，加氫一次可行駛450公裡。

  “像這樣的氫能公交車，我們一共有200輛。”郫都區巴士公交有限公司技術部科長鮑昱志說，從榜首輛氫能公交車運行至今已近7年，運營線路超過30條，累計行駛2934萬公裡，載客1975萬人次，“在运用數量和运用時間上，我們都是成都乃至四川最多的。”

  鮑昱志算了一筆賬，氫能公交車的購置本钱約為純電公交車的3倍，在享用加氫補貼的前提下，运用本钱約為純電車的4倍、與燃油車相當。以採用200千瓦的氫燃料電池系統的公交車為例，氫燃料電池系統的價格就超過100萬元，佔車輛總價的一半以上。價格較高，约束了氫能公交車的大規模推廣應用。

  在李寧看來，氫燃料電池系統價格高，歸根結底是本钱沒降下去。首要，氫燃料電池系統技術門檻高，導致研發本钱較高，在沒有規模化應用的情況下，分攤到單個產品上的本钱就更高。通過規模化推廣應用，能够在某些特定的程度上削减相关本钱，從而把價格打下來。到现在，東方氫能交给的氫燃料電池發動機約400台，這一數字領先於其他川企，但“空間還大”。

  另一方面，氫燃料電池系統自身的制作本钱也較高。李寧介紹，在一套氫燃料電池系統中，本钱最高的要數膜電極，而膜電極中本钱最高的便是催化劑，“现在還沒有找到比貴金屬鉑更好更老练的催化劑，隻能盡量減少运用量。”

  氫燃料電池與常見的鋰電池不同，系統更為復雜，首要由電堆和系統部件（空壓機、增濕器、氫循環泵、氫瓶等）組成。中國工程院的學術報告顯示，近年來，氫燃料電池系統的國產化程度逐渐提高，2017年隻有30%左右，2020年已有60%左右，但部分關鍵资料與中心組件仍受制於人。

  國家發展变革委、國家动力局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》明確提出，著力推進中心零部件以及關鍵裝備研發制作。

  “在膜電極方面，我們還在尽力追趕。”東方氫能膜電極開發部工程師孔禹介紹，膜電極是電堆的中心部件，由催化層、質子交換膜、氣體擴散層組成，是將化學能高效轉變為電能的反應場所，其本钱佔了電堆的一半以上，“现在國內質子交換膜、氣體擴散層等首要依賴進口，拉高了本钱，同時影響供應鏈安全。”

  圍繞打破部分關鍵资料部件方面的“卡脖子”問題，東方氫能依托長壽命燃料電池四川省重點實驗室，自主開發功能領先的膜電極產品，部分指標已追上全球榜首方陣的水平。東方氫能副總經理陳亮介紹，東方氫能產業園將引进產業上下游企業，構建燃料電池中心原资料以及中心零部件企業集群。

  在系統部件空壓機方面，位於成都市新都區的勢加透博（成都）科技有限公司也在奮力打破。此前，勢加透博研发的氫燃料電池無油離心空壓機，成功打破國外壟斷，到上一年底交给全球客戶超過18000台。該公司已打破高功能氣動設計等六大技術瓶頸，實現空壓機每分鐘3萬轉乃至10萬轉的轉速。

  “现在正持續加大在小型高速離心壓縮機技術上的升級迭代。”公司負責人介紹，下一步將推進低能耗空壓機的研发和測試渠道建設，在更多關鍵設備國產化方面實現打破。（四川日報全媒體記者 吳憂）

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