【太平洋汽車網 行業頻道】2月4日，2022北京冬奧會開幕式再次驚豔了世界。雪花狀的主火炬也成為全場最讓人矚目又意想不到的驚喜，除了主火炬，本屆冬奧會聖火傳遞的一大看點是奧運火炬在奧運史上首次採用了氫作為燃料。這一方式也響應了我國2022北京冬奧會全面實現碳中和的理念。除了奧運聖火，新能源汽車也成為了冬奧會場館間靚麗的風景，而其中還活躍著近千輛氫燃料電池汽車。
長期以來，我國都將純電動作為新能源汽車推廣主要方向，但作為化石燃料替代清潔方案的另一個重要方向的氫能源汽車在我國也沒有被束之高閣，從政策推廣到車企技術研發方面都一直在進行，並且已經在多地試進行了長期的試運營。2022冬奧會上再次大規模應用氫燃料電池汽車也成為我國對氫能源汽車大力支援的又一標誌性事件。
氫燃料汽車助力冬奧會
在奧運會期間，作為奧林匹克及殘奧會全球合作伙伴的豐田共向組委會提供了2205輛豐田產品，其中包括了140臺豐田第二代MIRAI氫燃料電池乘用車，以及107臺柯斯達燃料電池動力總成車型。此外，北汽福田歐提供了497輛輝氫燃料客車服務保障北京冬奧會。此外，宇通客車、中通客車、吉利商用車等車企也提供了氫燃料電池客車供冬奧會使用。
據北京冬奧組委釋出的《北京冬奧會低碳管理報告（賽前）》指出，除了全部場館將實現100%綠色電力供應，北京冬奧會賽時交通服務用車中清潔能源車輛（非傳統能源）在小客車中佔比100%，在全部車輛中佔比84.9%。其中，氫燃料車共有816輛，佔比接近20%。而在此之前，張家口的氫能源車已經平穩執行超過三年，累計執行里程已超過2100萬公里，載客量超過6500萬人次。
2022北京冬奧會示範執行八百餘輛氫能源汽車，配備30多個加氫站，是全球最大的一次燃料電池汽車示範。相比純電動汽車，氫能源汽車補充燃料的過程與加油類似，無需長時間的等待。同時在續航、運力達到一定閾值後，儲氫罐會比電池更小更輕，在長續航、大運力商用車，以及部分公共交通方面會表現出更為明顯的優勢。因此商用車是氫燃料電池汽車應用的首選場景，有專家認為北京冬奧會或有望成為氫能在國內加速落地的“分水嶺”。
自北京冬奧會申辦成功以來，氫能在國內經歷了快速的發展。早在2017年，上汽大通MAXUS就在廣州車展上正式推出了氫燃料電池汽車FCV80。國家能源集團、長城汽車、濰柴等更是成功成為了國際氫能委員的指導委員。2020上海車展期間，長城汽車展示了其氫燃料技術的最新成果長城氫檸技術；紅旗帶來了不同尋常的e·H₂ Engine氫內燃機；上汽大通MAXUS也帶來了全新氫燃料電池汽車EUNIQ 7車型。此外，廣汽、北汽福田、濰柴等中國品牌在氫能汽車上也頗有建樹。
不僅自主品牌，國際氫燃料電池巨頭也紛紛在國內開啟了佈局。2019年4月，豐田與北汽福田、北京億華通公司在氫能客車領域展開合作，本屆冬奧會上，北汽福田投入了數百輛搭載了豐田氫燃料電池系統的車輛為冬奧會提供保障。到2020年，豐田在四川一汽豐田佈局了一條FCEV氫燃料電池汽車生產線，由四川一汽豐田參與研發，基於國內在售的柯斯達打造的FCEV柯斯達於2021上海車展上正式亮相，併為2022北京冬奧會提供保障服務。
2021年3月，現代汽車集團全球首個海外氫燃料電池系統生產和銷售基地“HTWO廣州”動工，這是以現代汽車氫燃料電池專屬品牌“HTWO”命名的首座工廠。HTWO廣州將佔地20.7萬平方米，是中國首家大型氫燃料電池系統生產專用工廠。按照現代規劃，新工廠預計2022年下半年正式竣工，預計到2030年總投資將達到85億元人民幣。而現代旗下的氫燃料電池汽車NEXO前不久也正式釋出了中國版，並將在不久後進入中國市場。
據悉，北京冬奧會示範運營30多個加氫站中，由中石化負責的北京慶園街加氫站、北京王泉營加氫站、北京燕化興隆油氫合建站、河北崇禮西灣子加氫站已在2021年9月初投入運營，在冬奧會正式開幕前夕已向北京及周邊市場供應高純氫超260噸。中國石油也為北京冬奧會建成投用河北太子城加氫站、北京福田加氫站、北京金龍綜合能源服務站和河北崇禮北油氫合建站4座加氫站，冬奧期間日供氫能力將達到5500kg。
目前，加氫站提供的氫氣主要是從含氫工業副產氣中分離提純出來。不過，1月28日能源巨頭殼牌石油宣佈，世界上最大的電解水制氫裝置之一已經開始在河北省張家口運營。該專案將在2022年2月4日開幕的冬季奧運會期間為張家口賽區的氫燃料電池汽車提供約50%的綠氫供應。
氫燃料電池汽車是未來？
當然，作為元素週期表開頭的第一個元素，氫原子小而輕的特點也給他的儲存和運輸帶來了難度。普通的容器很難完全限制氫氣，尤其是加壓甚至液化狀態的氫氣，其很容易穿過難以察覺的空隙，甚至直接穿過容器的分子間隙緩慢滲漏。在高溫、高壓下，氫氣甚至可以穿過很厚的鋼板，因而儲氫罐對工藝的要求很高。而大規模工業化製備氫氣目前也還沒能得到很好的解決，這些都給氫能源汽車的發展帶來了阻礙。
有難度就有人挑戰，包括豐田、本田、現代、通用、寶馬、賓士等國際巨頭都曾在氫能汽車上發力，不過在純電動汽車不斷加速發展的當下，並不是所有企業都還在堅持。去年，通用集團就宣佈暫停氫燃料電池的開發，轉向全面電動化的發展路線。而已經在氫燃料電池汽車領域積累起雄厚基礎的現代、豐田等企業目前仍然在持續發力。同時自主品牌在近些年也在氫能源汽車上取得了一定的成績，長城、一汽、廣汽等也在氫能源汽車上開始了佈局，而上汽大通已經推出了量產版本的氫燃料電池汽車。
不止企業在氫能源領域持續發力，我國在大力發展電動汽車的同時，並沒有放棄對氫能源汽車的支援。在最新的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》中，氫能源汽車也被多次提及。而2022北京冬奧會上大量應用的氫燃料電池汽車，再次給氫燃料電池汽車在國內的發展注入了一劑強心針。
不過，從“碳中和”的視角來看，目前將氫氣分為灰氫、藍氫和綠氫，其中以化石能源為原料，透過蒸汽甲烷重整或自熱重整等方法制造的氫氣稱為灰氫；在甲烷蒸汽重整與自熱重整制氫過程中增加碳捕捉和貯存環節（CCS），這樣製出的氫氣被稱為藍氫。藍氫碳排放量較低，但無法消除所有碳排；綠氫是指透過可再生能源發電，利用電解水技術製備的氫氣，可以實現真正的零排放。
目前為止，綠氫的大過製備尚不成熟，工業制氫仍然以灰氫及藍氫為主，在氫氣的製備中尚無法實現真正的零排放。對於碳中和，人類要做是減少化石燃料的開採和利用，減少被地球數億年來以固態封存在地下的碳釋放到大氣中，透過化石燃料製備的灰氫和藍氫可以減少不可控的碳排放，但仍然有化石燃料中的碳透過部分途徑進入了大氣。當然相比直接燃燒化石燃料，氫能的利用仍然有客觀的前景。目前僅我國每年沒有充分使用的工業副產氫能就有1000萬噸，足夠供給百萬臺級“氫汽車”。
但是，從氫的製備到運輸再到加氫站網路的建設，是一套完全不同於以往的全新體系，推廣難度相較可以直接利用現有電網建設的充電樁更為巨大。對於消費者日常使用的乘用車，在加氫站足夠啤機之前，即便加氫動作與加油不相上下，但里程焦慮或許不亞於需要長時間充電的純電動車型。只是對於需要長續航、大運力的商用車，氫燃料電池汽車動力系統相較純電動車型所需的巨型電池能呈現出明顯的優勢，而氫燃料電池汽車或許能夠和純電動汽車作為互補，在未來汽車市場上煥發生機。（文：太平洋汽車網 郭睿）