電動車成小區(qū)安全“定時炸彈”?氫能或是破局之道

　　2月23日凌晨4時39分，南京市雨花臺區(qū)明尚西苑6棟發(fā)生火災(zāi)，截至23日24時，已造成15人死亡，另有44人在院接受治療，其中1人危重、1人重癥。

　　南京市消防救援部門通報，經(jīng)初步分析，火災(zāi)為6棟建筑地面架空層停放電動自行車處起火引發(fā)，一層起火后，架空層直接聯(lián)通了建筑內(nèi)部的天井，形成煙囪效應(yīng)，向上快速蔓延。具體原因正在進(jìn)一步調(diào)查。

　　2月25日上午，北京市豐臺區(qū)馬家堡電話局附近一電動車棚起火，現(xiàn)場伴有持續(xù)電池爆炸聲。

　　近年來，電動車頻頻引發(fā)安全事故。電梯內(nèi)電動車突然爆炸、鋰電池室內(nèi)充電瞬間爆燃等事故不在少數(shù)。家用電動設(shè)備的安全問題越來越成為公眾關(guān)注的焦點。近日，《小康》·中國小康網(wǎng)就電動工具的安全問題采訪了國家電投集團(tuán)氫能首席專家，國家電投集團(tuán)氫能型號總工程師柴茂榮，柴茂榮認(rèn)為，氫能小型車或是破局之道。公開資料顯示，國內(nèi)首家符合新國標(biāo)要求的微型水冷氫能兩輪車已由廣東藍(lán)軒氫能科技有限公司研發(fā)成功。

　　氫能小型車安全性更高

　　柴茂榮現(xiàn)在是國家電投集團(tuán)氫能首席專家，國家電投集團(tuán)氫能型號總工程師，氫能科技董事、首席技術(shù)官。致力于催化劑、電池材料、燃料電池材料的多項技術(shù)開發(fā)，是燃料電池鉑碳催化劑的最早發(fā)明者之一，也是燃料電池最基礎(chǔ)的理論氫氣溢流(Hydrogen Spillover)理論的提出者之一，在Science、 J. Membrane Science、Applied Catalysis、Electrochemistry、Material Science等期刊發(fā)表論文50余篇，專利近70項。先后就職于日本通產(chǎn)省地球環(huán)境研究機(jī)構(gòu)、三井金屬礦業(yè)株式會社。2017年4月回國加入國家電投集團(tuán)，其負(fù)責(zé)研制的“氫騰”燃料電池發(fā)動機(jī)已全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，并在2022年北京冬奧會期間有著優(yōu)異的表現(xiàn)。榮獲“2020年度中國能源創(chuàng)新人物”，2021年能源礦山冶金學(xué)部“大國工匠”等榮譽(yù)稱號。

　　作為國際知名的燃料電池專家，柴茂榮致力研究并推廣燃料電池技術(shù)，活躍在燃料電池科技最前沿。其掌握的燃料電池觸媒、金屬分散等相關(guān)技術(shù)，處于國際領(lǐng)先水平。過去的5年間，他領(lǐng)銜的團(tuán)隊在清潔能源技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)項目實施方面取得了一系列突破，包括催化劑、質(zhì)子膜、碳紙、膜電極、雙極板、電堆、系統(tǒng)、空壓機(jī)以及氫引射器、“氫騰”燃料電池……

　　在為冬奧會服務(wù)的52天里，國家電投集團(tuán)共投入了200輛氫騰大巴(其中50輛備用)，出動6842車次，接送150413人次，運行793000公里，減少碳排放550噸，零故障、零事故地完成了所有運行任務(wù)。氫騰大巴的核心——氫能燃料電池發(fā)動機(jī)是柴茂榮帶頭研制的。

　　柴茂榮坦言，氫能小型車無疑比傳統(tǒng)鋰電池電動車更為安全可靠。鋰電池本身易燃易爆。購買正規(guī)廠家的產(chǎn)品，保證電池符合安全標(biāo)準(zhǔn);到有安全保障和消防設(shè)施的集中充電點進(jìn)行充電;如果發(fā)現(xiàn)電池有安全隱患和使用期限到期，及時更換，切勿存在僥幸心理;規(guī)劃建設(shè)集中充電場地……對于電動車的充電安全問題，這些策略確實行之有效，但繞不開的是“鋰電池易燃”這一底層邏輯。

　　“氫能二輪車在咱們國家已經(jīng)慢慢普及起來，相較于傳統(tǒng)的鋰電池電動二輪車，它最大的優(yōu)勢是安全性更高。因為鋰電池很容易引發(fā)自燃，特別是在充電、快充的時候，鋰電池瞬間爆燃及其帶來的含氟劇毒煙霧，常常造成惡性死傷事故。這正是氫能車的優(yōu)勢所在。現(xiàn)在氫能車采用固態(tài)儲氫的技術(shù)，固態(tài)儲氫技術(shù)和燃料電池的高安全性相結(jié)合，相較于普通的電動二輪，優(yōu)勢明顯。”就安全問題，柴茂榮將氫能二輪車與鋰電池電動二輪車進(jìn)行了對比。在他看來，氫能小型車的安全性與便捷性能夠在電動工具這一領(lǐng)域開拓出一片天地，“小型車除了二輪車之外，還有三輪車、割草機(jī)、農(nóng)用拖拉機(jī)等工具，氫能車在這方面的優(yōu)勢是非常明顯的。”

　　氫能未來發(fā)展前景可期

　　據(jù)柴茂榮介紹，在交通運輸領(lǐng)域，氫能用途很廣。日本的燃料電車乘用車，充電3分鐘能夠跑1000多公里，冬天跑得更遠(yuǎn)。他認(rèn)為，我國需要先大力發(fā)展乘用車，從發(fā)展乘用車做起;只有把乘用車發(fā)展起來，量才能上去，成本才能降下來。燃料電池汽車，乘用車是繞不開的路，因為它具備了電動車的電子化和燃油車的逆變器，等于前面是電動車，后面是燃油車，是這樣一套裝置，所以它具備燃油車的高安全性、低成本和加“氫”速度快的優(yōu)點，又有電動車的可靠性和長壽命、高環(huán)境適應(yīng)性這些條件，從零下40℃到零上60℃，整個工作范圍非常廣，而且加速性、啟動性非?？?，這就是最大的特點。柴茂榮建議，我國應(yīng)該加快放開乘用車市場，通過規(guī)?；党杀竞图夹g(shù)迭代，提高安全性、可靠性，這是非常重要的一點。

　　2021年，我國氫能就已經(jīng)開始逐漸擴(kuò)大，2022年冬奧會以后我國發(fā)布了燃料電池車示范通知，現(xiàn)有5個燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群，共涵蓋47座城市。第一批是北京、上海、廣東。第二批是河北、河南，而且對燃料電池里面關(guān)鍵卡脖子的“八大件”(電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、催化劑、碳紙、空氣壓縮機(jī)、氫氣循環(huán)系統(tǒng))都有補(bǔ)貼。我國想以2022年冬奧會為契機(jī)，開發(fā)一批燃料電池車，整體來講非常慘淡。現(xiàn)在兩年了，總共銷了大約5000輛。下一步，只有一個辦法，把乘用車市場放開。

　　我國交通前景將以重卡、公交為突破口，建立“柴”改“氫”的工業(yè)示范，布局加氫站，擴(kuò)大氫能的利用規(guī)模，逐步拓展到乘用車領(lǐng)域，而且在船舶方面要開發(fā)新用途。

　　氫氣因燃燒過程中不會排放溫室氣體，而被認(rèn)為是未來重要的能源形式。國際可再生能源署(IRENA)預(yù)測，到2050年，氫能將滿足全球12%的能源需求。電解水是目前主流的低碳制氫路線之一，根據(jù)電的來源，可分為常規(guī)電制氫和可再生電力制氫。

　　柴茂榮預(yù)測，2060年前后中國的能源消費總量將比當(dāng)前增加20%至30%，屆時除電力外，氫能、熱能也會是主要的能源供應(yīng)來源。

　　畢馬威研報顯示，近年中國氫氣年產(chǎn)能為3300萬噸左右，60%以上來自于煤制氫。通過電解水等低碳路線生產(chǎn)的氫，其產(chǎn)量占比僅為1%。而在應(yīng)用端，由于目前制氫、儲氫的成本較高，氫能的使用范圍較窄，應(yīng)用仍處于起步階段。

　　柴茂榮認(rèn)為，中國氫能發(fā)展的第一步是在10年到15年內(nèi)把氫的應(yīng)用鏈打通，提高氫能利用的經(jīng)濟(jì)性。他在新疆、內(nèi)蒙古等地留意到，當(dāng)?shù)厣a(chǎn)出的氫很多運不出去，原因就在于廠商只考慮了制氫，沒有考慮到下游的應(yīng)用場景。第二步是把減碳作為目標(biāo)，再用10年至15年的時間投資研發(fā)可再生電力制氫、熱解制氫、光催化制氫等綠氫制取技術(shù)，降低這些技術(shù)路線的成本。第三步是以碳中和為目標(biāo)，以整體性的視角規(guī)劃中國新的能源體系，在適宜布局氫能的區(qū)域、產(chǎn)業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的投資。

　　柴茂榮指出，目前中國在氫能普及度上落后于日本、德國，未來衡量中國氫能是否普及的標(biāo)志就是看氫能乘用車是否獲得較大的市場，原因在于氫能車?yán)m(xù)航距離遠(yuǎn)、氫的成本將比油低。

　　“我們與日本、德國就差‘一輛車’的距離，只要哪天中國人用上氫能小轎車了，就說明氫能開始普及了。” 柴茂榮說道。

　　來源：《小康》·中國小康網(wǎng)