标签: 氢能源

【哔哥哔特导读】电动车在国内早已盛行，为何氢能源仍引起重视？多省提前布局，海内外连接器大厂相继展开研发——最轻的元素，竟有如此重要的意义。 「明明已经有电动车了，为什么还要发展氢能源汽车?」今年以来，很多网友都发出了类似的疑问。 7月份，国内新能源汽车渗透率突破50%，车型以纯电或油电混动为主，电动汽车在国内，已逐渐成为主流。 ▲新能源汽车渗透率 图/乘联分会 与此同时，我国对于氢能源发展的支持力度却不断加大。 今年3月，山东省宣布免征氢能源车辆高速公路通行费; 4月，四川省表示将探索氢能源汽车通行高速公路费用全免; 5月，全球首款氢能源电动自行车在无锡下线; 8月，全国首列宜宾氢能源智轨电车正式上线运营，该电车于7月份装配下线，采用了35MPa储氢系统和大功率燃料电池系统，单次加氢可行驶里程超200公里，行驶过程中零排放、无污染。 国内电动车优势已经十分明显，为何还要发展氢能源? 01|国内加速发展氢能源 当前中国的能源结构正在经历深刻的转型，可再生能源快速发展、化石能源往清洁高效利用方向发展，能源政策也不断优化。 自2023年以来，国家对于氢能源的扶持力度不不断加大，多部门相继出台政策扶持，氢能源的发展进入快车道。目前，国内加氢站数量以达到全球第一，多地也相继建成了制氢加氢一体站、PEM制氢设备等氢能源基础设施，长距离输氢管道也已投入规划建设。 官方对氢能源的扶持力度不断加大，氢能源在民间的受欢迎程度，也不断提升。终端上牌数据显示，2023年全年氢燃料电池汽车实销7760辆，同比增长55%，其中大部分为重卡、轻卡以及客车。乘用车虽然销量不高，但同步增长率达到137%，涨势喜人。 ▲氢能源客车 图/包图网 随着“双碳”战略的持续推进及各地氢能源政策的进一步落地，氢能源汽车的推广规模有望得到更加快速的扩展，根据中国汽车工程学会组织编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测，2025年我国氢燃料电池汽车保有量将达到10万辆左右，2030年将达到100万辆左右。 众所周知，氢能源是日本的强项，据不完全统计，日本申请的氢能源相关专利数量达到34624个，占全球的60%以上，在多个关键技术方面处于全球绝对领先地位。 为何在这个基础上，国内要大力支持氢能源发展，对于相关产业，又能带来什么机会? 02|对连接器的新考验 当前氢能源车辆主要有两种工作形式，氢内燃机车(HICEV)和氢燃料电池车(FCEV)，氢内燃机车和传统油车的区别在于燃料。在使用过程中，其对氢气的纯度要求较低，不需要稀有金属作为催化剂，但容易发生超级爆震，且会产生氮氧化物等有害物质。 因而，我国目前主要的氢能源电车、汽车以及两轮车，均采用了氢燃料电池的工作模式，通过氢气和氧气在电堆中催化剂的作用下发生电化学反应产生电能，进而驱动电动机，使车辆前行，其排放物为水，对环境更为友好。 ▲质子交换膜燃料电池结构原理 图/Hydrogen Energy Engineering . Springer, 2016 不难发现，氢燃料电池车辆的驱动形式，本质上依然是电驱动。那这是否意味着，现有新能源汽车的连接器，对于氢能源车型，也可以拿来就用呢? 答案是否定的。与其他电驱动车辆相比，氢能源汽车的连接器，主要增加了氢燃料电池内部的相关的线束，这些线束因为涉及氢气的化学性质，在指标上和传统的高压线束又有区别。 《国际线缆与连接》记者咨询了万联新能总经理李建。李建向记者介绍：“ 由于氢燃料电池工作时湿度较高，因此氢能源燃料电池内部的连接器，对于防潮和防腐蚀的可靠性要求更高，耐化学腐蚀的能力也需要更强。 ” 此外，李建还提到，氢燃料电池内部的连接器，由于尺寸比较小，对连接器的精度要求也会更高。 作为兴万联电子的专为氢能源业务成立的子公司，万联新能可以说是国内第一代开发氢能源汽车连接器的厂商，产品主要集中在氢能源电池的电压采集，电池控制器以及内部高压电缆领域等。 ▲兴万联车用线束组件 在海外，也有不少大厂针对氢能源应用进行专门的研发，涉及的应用场景也不尽相同。德国连接器大企浩亭集团推出的Han-Ex®，Han®3A、Han®DDD等连接器，均适用于氢能源场景下。肖特的Eternaloc®馈通板，则适用于氢冷式涡轮发电机。 03|发展氢能源的必要性 通过对比，我们也不难发现，氢能源交通工具和电动交通工具殊途同归，虽然两者在设计和指标上有所区别，但都是通过电驱动的形式，达到节能减排，高质量发展的效果。 最近的几年时间里，800V让电动车充电越来越快，同时也有越来越多的光储充一体充电站落地。这给了我们一个启示： 电驱动车辆的核心，在于储能和补能。 如何让车辆储存更多的能量，或者通过快速的补能，实现更长远的续航，一直是众多车企和消费者最为关心的问题。 ▲正在补能的氢能源卡车 图/包图网 氢能源的使用，是这个问题的一个有效答案：一般来说，一台氢能源汽车的充气时间为3～5分钟，与传统燃油车型补能时间相近，续航里程亦能达到数百乃至1000公里。即便是一辆氢能源公交车，其加氢时间也仅需～15分钟，补能过程相当方便。 更为重要的是，氢作为一种理想的长期储能方式，能够大规模转化可再生能源，并进行长周期的储存、运输和能源化使用。 氢可通过可再生电力经电解水方法制备，制取过程不产生二氧化碳，因此称之为绿氢。而通过该方法制备的氢气，又可通过压缩存储、液态存储、固态存储等方式进行储存，最终通过管道和车辆等不同运输形式，到达不同的补能场所。 以电动汽车常见的充电问题为例：近期，湖北高速公路首座氢能源离网超充站项目在武汉成功签约，可通过氢电耦合技术，在用电低谷时将风、光电能等清洁能源制氢存储，在用电高峰时再通过氢燃料电池发电，实现电网削峰填谷，有效应对节假日“充电潮汐”现象。 在一些不具备建设光储充一体化充电站的场所，氢能离网充电不失为一个有效的解决方案。 ▲氢罐 图/包图网 由此可见，氢能源发展的意义并不局限于一款产品，一个品类，更多是通过绿色的方式，完成储能和补能的基础建设，在这个基础上丰富能源供应来源，保障能源安全，带动相关产业链的发展。随着新型交通方式和储能的升级建设，氢能源的舞台会更加广阔。 本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载