佛山率先大規(guī)模使用氫燃料電池公交車

　　2019年春節(jié)，佛山市民乘坐氫燃料電池公交車拜年、逛街，感覺安靜而舒適。從轉(zhuǎn)彎、加速到途經(jīng)顛簸路面，氫燃料電池公交車給人最深的印象是平穩(wěn)。佛山作為全國首座商用加氫站的誕生地和廣東省唯一的燃料電池和氫能技術(shù)核心部件產(chǎn)業(yè)基地，也將成為廣東省首個大規(guī)模使用氫燃料電池公交車的城市。

　　按照規(guī)劃，到2030年，我國將投入使用100萬輛燃料電池車，在建加氫站達1000座。而氫在終端能源的占比，至少要達到10%。一個百萬輛氫能汽車產(chǎn)業(yè)的市場正在醞釀形成，并觸發(fā)粵港澳大灣區(qū)的領(lǐng)軍企業(yè)加快在國內(nèi)展開布局。

　　創(chuàng)新：首個商用加氫站氫能公交大規(guī)模上路

　　2016年，廣東新會人張銳明積累了23年氫能產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，懷揣一個“氫能夢”歸國創(chuàng)業(yè)。早在2010年左右，氫能在國內(nèi)尚未掀起熱潮，佛山就曾舉辦過氫能峰會，令他感到詫異。“佛山的政府部門持續(xù)跟蹤、關(guān)注和支持氫能產(chǎn)業(yè)，一直到落地全國首個商用加氫站，非常不容易。作為非一線城市，佛山南海擁有四家整車制造企業(yè)，加上長江新能源整車項目，具備汽車產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。”作為廣東泰羅斯汽車動力系統(tǒng)有限公司（下稱泰羅斯）總經(jīng)理，張銳明告訴記者說，這一切讓他意識到了“佛山的機遇”。

　　事實上，繼全國首座商用加氫站落地佛山南海丹灶，去年12月，佛山禪城首座加氫站也正式建成營業(yè)，同時70輛氫燃料電池公交車正式投入運營，這是截至去年廣東省內(nèi)最大一批氫燃料公交車投放。今年上半年，佛山預(yù)計會有300輛氫燃料電池公交車投放運營。佛山將率先成為廣東省首個大規(guī)模使用氫燃料電池公交車的城市，并在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中領(lǐng)跑全國。相比純電動汽車充電慢、低溫損耗大、續(xù)航里程受限等不足，氫燃料加注燃料快捷，能夠超低溫啟動，可以適應(yīng)不同氣候條件。除了綠色環(huán)保的優(yōu)勢，氫燃料電池公交車將氫能源儲存設(shè)置在車頂，在避免氫氣泄露聚集的同時，還有預(yù)防撞擊、高溫、高壓等導致爆炸著火的安全裝置和措施。

　　“我看到了國內(nèi)科技、工業(yè)制造與國外的差距。我的愿望就是希望能在氫燃料電池領(lǐng)域，縮小這個差距。”張銳明坦言，氫燃料電池汽車要做到技術(shù)可靠，全部國產(chǎn)化，并能夠把成本控制得比較低，要經(jīng)歷漫長的過程。而這三個目標要組合在一起實現(xiàn)，難度非常大。他進一步表示，以氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施加氫站為例，其落地過程中的法規(guī)、政策和標準都需要政府的主導。而佛山的持續(xù)推動，讓他看到了信心。廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地作為省內(nèi)唯一的燃料電池和氫能技術(shù)核心部件產(chǎn)業(yè)基地落地佛山南海丹灶。而以國內(nèi)唯一具備生產(chǎn)氫燃料電池空壓機等核心零部件能力的廣東廣順新能源動力科技有限公司（下稱廣順新能源）為核心，佛山在不斷引入氫能產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)。

　　未來：為百萬輛氫能汽車市場蓄能

　　據(jù)媒體報道顯示，截至2017年底，歐洲擁有139座正在運行的加氫站，亞洲擁有118座（其中日本91座），北美擁有68座，南美擁有1座，澳大利亞擁有1座。國內(nèi)已建成的加氫站也屈指可數(shù)。而與國內(nèi)首座商業(yè)化運營的加氫站相隔不到4公里，廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地正在從核心零部件到整車汽車，打造日益完善的氫能汽車產(chǎn)業(yè)鏈。

　　除了張銳明技術(shù)入股，該公司的股東來自氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的核心零部件企業(yè)、整車制造企業(yè)和鋰電池企業(yè)，便是其中的一個縮影。這些產(chǎn)業(yè)鏈上下游的股東形成了“三駕馬車”。截至2019年春節(jié)前夕，泰羅斯向佛山南海交付完畢30輛氫能公交車。接下來的時間力爭能夠交付100輛至200輛的氫能公交車。

　　“等到氫燃料電池發(fā)動機的技術(shù)指標追趕上國際水平，產(chǎn)能能夠滿足可預(yù)期的市場需求，我就該退休了。”談到回國創(chuàng)業(yè)的目標，59歲的張銳明笑稱，該公司的技術(shù)目標是在三年內(nèi)，讓氫燃料電池發(fā)動機的壽命從現(xiàn)在的1萬小時提升至2萬小時。此外，該公司的商業(yè)化目標是實現(xiàn)年產(chǎn)1萬臺套氫燃料電池發(fā)動機。談到未來的行業(yè)前景，張銳明推測，現(xiàn)在國內(nèi)汽車年產(chǎn)量大約在2000萬輛至3000萬輛，如果未來氫燃料電池汽車以20%至30%的比例占領(lǐng)汽車市場，那么國內(nèi)氫燃料電池汽車的年產(chǎn)量將達到500萬輛左右的水平。“這將是一個非常巨大的市場。”他接著說，到那時，國內(nèi)將涌現(xiàn)出十萬臺套、百萬臺套年產(chǎn)量的氫燃料電池發(fā)動機制造企業(yè)。

　　灣區(qū)廣角 港澳示范很重要

　　粵港澳大灣區(qū)在氫能汽車產(chǎn)業(yè)鏈方面已經(jīng)擁有了完整的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，未來將迎來重大機遇。國內(nèi)純電動、混動領(lǐng)域競爭相當激烈，大灣區(qū)如果能在港、澳形成氫能汽車的示范應(yīng)用，將非常重要。從內(nèi)向外來看，本土品牌氫能大巴在港、澳參與示范應(yīng)用，這會為相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)國際化運作提供一個大平臺。同時，從外向內(nèi)看，港、澳人才需要技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境，他們的科研成果如果能在大灣區(qū)腹地實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，那么整個粵港澳大灣區(qū)在氫能產(chǎn)業(yè)的成就將不可估量。以港、澳為翹板，氫能產(chǎn)業(yè)的人才可以在大灣區(qū)對內(nèi)、對外展開雙向合作。

　　此外，佛山氫能汽車產(chǎn)業(yè)實施“走出去”戰(zhàn)略，已經(jīng)找到突破口，這是一件好事。以佛山的氫能汽車產(chǎn)業(yè)來說，其在技術(shù)成熟度上已領(lǐng)先國內(nèi)同行。本土氫能汽車企業(yè)憑借成熟的產(chǎn)品，向國外進軍，避開國內(nèi)競爭的鋒芒，是一條可行的路徑。

　　AI：為大規(guī)模上路提速

　　在南海國家生態(tài)工業(yè)示范園的入口，廣順新能源科技大廈拔地而起。春節(jié)后，長江氫能汽車研發(fā)中心、自潤滑流體動力機械技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心、泰羅斯總部、氫能燃料電池汽車云智能運營與決策中心等研發(fā)平臺將一同入駐。在這棟新大廈中，整車制造技術(shù)支撐的長江氫能汽車研發(fā)中心、核心零部件制造技術(shù)支撐自潤滑流體動力機械技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心、氫燃料電池發(fā)動機制造商泰羅斯、運營支撐氫能燃料電池汽車云智能運營與決策中心將形成相互依托、協(xié)同研發(fā)的關(guān)系。

　　其中，氫能燃料電池汽車云智能運營與決策中心囊括一個數(shù)據(jù)中心、四個云平臺和一個人工智能實驗室，為燃料電池企業(yè)、燃料電池汽車運營商以及燃料電池汽車公共服務(wù)提供決策支持，滿足監(jiān)管和技術(shù)提升的要求。

　　大數(shù)據(jù)挖掘工作要從氫燃料電池汽車的研發(fā)開始，一直延續(xù)到制造和運營階段。在這項工作中，人工智能實驗室會為從技術(shù)到運營模式的決策提供數(shù)據(jù)分析。人工智能扮演著“醫(yī)生的角色”，能夠為診斷氫燃料電池發(fā)動機的故障、預(yù)期氫燃料電池發(fā)動機的壽命、選擇針對性策略來調(diào)整氫燃料電池發(fā)動機，提供數(shù)據(jù)支持，這將為氫能汽車大規(guī)模“上路”提速。

　　布局：輸出“佛山模式”

　　2017年8月，廣東省發(fā)改委發(fā)布有關(guān)加快戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案的通知。在“智能交通裝備”部分，該方案提出，“重點發(fā)展純電動汽車和燃料電池汽車”。同年，全國首個正式商業(yè)化載客運營的氫燃料電池公交車示范線在廣東省云浮市落地。而繼廣順新能源、泰羅斯等新能源汽車核心零部件企業(yè)落地之后，長江汽車全球唯一的氫動力汽車研發(fā)中心及其年產(chǎn)16萬輛的整車項目落戶佛山南海。2018年6月，《廣東省人民政府關(guān)于加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的意見》提出，做大做強新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群，以珠三角新能源整車基地為龍頭，推動新能源汽車整車規(guī)?；l(fā)展，引導關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)集聚，打造全球先進的新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群。

　　廣東正在依托佛山、云浮兩個珠江西岸城市，打造出完整的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈，不斷吸引整車企業(yè)落戶。談到在四川布局的意向，張銳明希望，當南?；啬軌?qū)崿F(xiàn)每年1萬臺套氫燃料電池發(fā)動機的產(chǎn)能時，也能夠把“佛山模式”復制到四川去，再造一個年產(chǎn)1萬臺套的生產(chǎn)基地。屆時，該公司或?qū)⒂袡C會與四川的公交客車制造企業(yè)合作，并在當?shù)馗鱾€城市開展氫燃料電池汽車的示范推廣。

　　第三只眼 中科大攻克氫能源汽車應(yīng)用關(guān)鍵難題

　　中國科學技術(shù)大學路軍嶺教授、韋世強教授、楊金龍教授等課題組密切合作，研制出一種新型催化劑，攻克了新能源汽車——氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用的關(guān)鍵難題：解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機，延長電池壽命，拓寬電池使用溫度環(huán)境，在寒冬也能正常啟動。該研究使氫能源汽車有望民用推廣，成果1月31日發(fā)表在國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》。

　　氫氣被認為是未來最有前途的清潔能源之一。氫燃料電池利用氫和氧的化學反應(yīng)釋放的化學能轉(zhuǎn)化為電能，無需燃燒，具有高能量轉(zhuǎn)換效率和零排放，是未來新能源清潔動力汽車的主要發(fā)展方向之一。但氫燃料電池的發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)，其中一個關(guān)鍵難題是燃料電池鉑電極的一氧化碳“中毒”問題。目前，氫主要來源于甲醇和天然氣等碳氫化合物的蒸汽重整和水煤氣變換反應(yīng)，由此產(chǎn)生的氫通常含有0.5％至2％的一氧化碳。作為氫燃料電池汽車的“心臟”，燃料電池鉑電極容易被一氧化碳雜質(zhì)氣體“毒害”，導致電池性能下降和壽命縮短，嚴重阻礙氫燃料電池汽車的推廣。

　　學術(shù)界比較看好的車載氫氣凈化法，是將特定催化劑放置在燃料電池的入口處，在氫氣進入燃料電池之前，使氫氣中的一氧化碳雜質(zhì)氣體優(yōu)先和氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而避免一氧化碳雜質(zhì)氣體進入電池毒化電極。然而，現(xiàn)有的催化劑只能在高于室溫和極窄的溫度范圍內(nèi)工作，使得氫燃料電池汽車無法在頻繁冷啟動期間得到有效保護，很難步入實用。

　　中國科大合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心路軍嶺教授團隊設(shè)計了一種原子級分散于鉑表面的氫氧化鐵新型催化劑，該催化劑能夠在約-75℃至107℃范圍內(nèi)100%選擇性地高效去除氫燃料中的微量一氧化碳。因此，該新型催化材料可以為氫燃料電池在頻繁冷啟動（即使在約零下75℃的極寒條件下）和連續(xù)運行期間提供全時保護，避免氫燃料電池受一氧化碳中毒。

　　“這些發(fā)現(xiàn)可能會大大加速氫燃料電池汽車時代的到來。”路軍嶺說，我們的最終目標是開發(fā)一種廉價的且具有高活性、高選擇性的一氧化碳優(yōu)先氧化催化劑，既可以提供機載燃料電池的全時保護，也可以為工廠高純氫氣制備提供有效手段。

　　一位審稿人評論說：“與文獻報道的其他催化劑體系相比，這種倒置型單原子催化劑在富氫氛圍一氧化碳優(yōu)先氧化反應(yīng)中的活性、選擇性和穩(wěn)定性均表現(xiàn)最佳。”