一到這裡,就被北京“氫”功硬控了

日期:2024-12-18 14:31    來源:北京市科學技術委員會、中關村科技園區管理委員會

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  充氫5分鐘,續航800公里,它被稱為行走的空氣凈化器。

氫燃料電池車“NEXO”

氫燃料電池車“NEXO”

  儲氫罐與傳統鋰電池相比又輕又小,有了它的助力,這輛小“氫馬兒”最高時速可達45公里。

氫能助力車

氫能助力車

  氫燃料電池車、氫能助力車、氫能無人機……許許多多氫能驅動的新型交通工具迎面而來,展示了未來交通的新面貌。行走在大興國際氫能示範區展廳,參觀者也置身在制氫、儲氫、加氫、用氫等氫能源産業鏈全景中,感受着氫能産業加速落地的北京速度。今天我們就跟隨“新質生産力看北京”走進這裡,在“氫”風徐來中,感受氫能為新質生産力注入的新動能。

  打造氫燃料電池的“晶片”

燃料電池質子交換膜

  “我手裏拿着的是我們用於氫燃料電池的質子交換膜,它的厚度是 12 微米,在這麼薄的厚度下,它的強度還是非常高的……”北京清馳科技有限公司(以下簡稱清馳科技)CEO張晶展示的這個企業核心産品是燃料電池最核心的部件。12微米相當於我們頭髮絲直徑的十分之一,這個看似單薄的膜片,實則是氫氣轉化為電和水,變為“能量”的重要場所,因此被張晶稱為氫燃料電池的“晶片”。

  清馳科技位於大興國際氫能示範區A區,是一家聚焦氫能和儲能行業核心部件——質子交換膜研發生産的企業。來到這裡,CEO張晶為“新質生産力看北京”記者團開啟了氫燃料電池關鍵材料“公開課”。張晶告訴我們,以前95%以上的質子交換膜依賴進口,清馳科技的重要使命就是打造自有知識産權工藝技術,實現氫能關鍵材料的國産化的穩定供應。

  目前,質子交換膜主要應用在氫燃料電池重型卡車上,一輛重卡的壽命預期需要達到百萬公里,這就要求這個12微米厚度的薄膜,要在一輛重卡上“生存 ” 8 到10 年,並同時承受80度左右的“工作”高溫考驗,所以為了滿足行業需求,質子交換膜就必須在提升性能和壽命的同時降低成本。除了這些,在張晶眼裏還有最後和最難的一關,那就是産品的供應穩定性和品質一致性。

  “如果大家在北京可能會碰到三一重卡在跑,我們的産品已經用在它的氫燃料發動機上。它是49噸的重卡,單堆功率達到了240千瓦,功率越大對膜整體的要求就越高,一輛這樣的車用了我們400片質子交換膜,整體面積加起來將近25平方米。目前三一重卡一輛車累計跑了大約2—3萬公里,沒有任何問題,這就表明我們的産品品質是穩定和一致的,客戶對我們的要求我們做到了。”張晶自豪地説。

  清馳科技已完成全環節國産化的高性能質子交換膜的開發,量産産品理化、極化和耐久性能都達到國際領先水準。現在,清馳科技的年産15萬平方米的高精度萬級潔凈生産線上正在源源不斷地産出一張張薄如蟬翼的質子交換膜,支撐氫能産業新質生産力的發展。

  “我剛剛説的是已經量産的産品,後續我們還做什麼呢?我們下一個攻關目標是高耐久燃料電池質子交換膜,我們今年剛獲得了北京市科委、中關村管委會科技經費的支援,未來將這項成果應用在高負載、長續航的重型卡車上。”張晶表示。

  遇見“氫能即用革命者”

  在大興國際氫能示範區B區還隱藏了一位氫電熱三位一體的“氫能即用革命者”,他的名字是北京海得利茲新技術有限公司(以下簡稱海得利茲)。

一到這裡,就被北京“氫”功硬控了

  你能相信嗎,這個神奇的盒子“喝”進去的是甲醇,“吐”出的卻是電和熱。

一到這裡,就被北京“氫”功硬控了

  在山東聊城氫進萬家的項目裏,它可以提供一層樓的供電,還有半層樓的供熱取暖,另外發出來多餘的電還可以給電動車供電,也就是達到一機三用的應用。

  在首都副中心通州,它將為北投集團臨時建築提供冷熱電三聯供體系,解決了工地所需要的供暖問題、洗澡問題。

  更有意思的是,它還現身大興區龐各莊的西瓜育苗大棚。“西瓜育苗的時候需要大量的熱,其實是非常耗電的,所以通過甲醇重整制氫高溫質子交換膜燃料電池技術可以做能源互補。我們去年跟龐各莊老宋瓜王做了示範項目,效果很好,今年龐各莊鎮開始小批量採購,繼續再對兩個西瓜大棚進行示範應用,所以明年就能吃到‘氫能西瓜’了,具體它到底是不是特別甜,得嘗嘗才知道。”海得利茲董事長相艷介紹。

  柴油發電機已有百年的應用歷史,在多種離網場景廣泛使用。但是,傳統的柴油發電機碳排放高、噪音大、功率不可調、組網困難且不能長時間工作,無法適配所有場景。海得利茲甲醇氫能燃料電池發電系統作為新一代氫能技術發電機,可適配各種離網式應用場景,可持續綠色發電、體積小、噪音低並可與多種能源進行耦合應用。

  “採用甲醇重整高溫質子交換膜燃料電池技術,使用甲醇作為燃料,甲醇通過重整成為富氫氣體(70%的氫氣)直接通入高溫膜燃料電池電堆進行發電,發電效率高達45%。它的特點是安全、可靠、高效、綠色,在離網式的各種場景可以開展應用。”相艷表示,海得利茲用甲醇氫能路線秉持氫能即用的行業解決方案,專注於甲醇重整高溫膜燃料電池技術,發展新質生産力,在新型氫能技術路線上,依靠高溫膜燃料電池科技創新這一“本質”,通過甲醇這一“介質”,提升綠色高品質發展的“品質”。

  北京潛心練“氫”功

  走進大興國際氫能示範區,我們看到代表“未來能源”的氫能,正快速融入百姓生活。

一到這裡,就被北京“氫”功硬控了

  大興國際氫能示範區西南角是全球最大“海珀爾”加氫站,日加氫量可達4.8噸,可以滿足800台燃料電池車用氫需求。

  興40路是大興區的氫能公交車示範線路,綠色環保排出的尾氣只有水,這樣的氫能公交車讓市民上班路“氫”快了不少。

  佔地約20公頃的大興國際氫能示範區,匯聚了200多家企業,園裏有清馳科技、海得利茲這樣的潛力企業,也聚集了國氫科技、億華通、美錦氫能等龍頭企業,帶動了産業鏈上下游協同落地發展,成為了北京氫能産業發展、氫能應用的“樣板間”。

  “大興國際氫能示範區核心技術覆蓋氫能全産業鏈,我們着力打造‘標桿氫區、綠色氫區、全球氫區’,讓大興氫能成為京津冀氫能産業協同發展的核心支點。在氫能的利用上,我們本着務實的原則,宜氫則氫、宜電則電,有些電車他解決不了的場景必須用氫能來解決的就用氫能來解決,比如建設氫能高速,讓高載重的氫能重卡跨城運輸,讓氫能高速成為連接京津冀的一個重要推動力。”大興國際氫能示範區産業服務部總監謝韜表示。

  “氫”啟未來、綠享北京。近年來,北京市科委、中關村管委會加快推動大興國際氫能示範區建設,推進氫能領域底層技術攻關,推動關鍵技術裝備和核心部件研製和示範應用,促進未來能源領域高品質發展。目前,北京已成為國內氫能産業鏈最完整的地區之一,在科技創新、産業基礎、市場應用、政策環境和支撐要素等方面具有領先優勢,為綠色可持續發展提供着澎湃動能。

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2024年12月18日