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奥运会上演新能源汽车秀 “863”攻坚低成本氢燃料 |
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2008-08-20 11:30:05.0 来源：全球电源网 作者：Tian 【 字号： 大 中 小 】 |
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当中国政府利用北京奥运会展示日益强大的国力时，中国汽车企业也在进行一场“汇报演出”：在国家“863”计划下，总计500辆各种类型的节能和新能源汽车为北京奥运会赛事提供各种服务。
此前，一些观点认为“863”计划在新能源汽车的研发上并未取得预期效果，尤其是没有形成量产能力。此次集中展示将在一定程度上回应这种质疑。
7月31日，科技部部长万钢在考察奥运新能源汽车应用情况时说，奥运期间及奥运会后，“鸟巢”和“水立方”将是世界注目的焦点，新能源汽车在此运行，很有意义，要将这项“明星工程”做好。
相比混合动力汽车，氢燃料电池汽车的商业化前景更加遥远。因此，清华大学和北汽福田开发的3辆氢燃料电池城市客车为期一年的示范运行格外引人注目，它将为氢燃料电池汽车的技术改进、降低造价和运行成本提供重要数据，也为政府部门制定相关的标准法规提供依据。
示范参照戴克车
8月12日，本报记者体验了一下在北京公交801路(区间)上示范运行的氢燃料电池城市客车。这条示范线路从颐和园北宫门起，至中国人民大学止，运行时间是每周一至周五8:30至15:00。和普通公交车一样，全程票价实行单一票制1元，持公交卡乘车普通卡0.40元/次、学生卡0.20元/次。
这3辆车的示范运行是“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”的一部分。该项目于2006年6月20日启动，由中国政府、全球环境基金组织(GEF)和联合国开发计划署(UNDP)共同支持实施。最初是由戴克公司提供的3辆氢燃料电池客车进行示范运行(2007年年底已经结束)。
此次，清华大学和北汽福田开发的氢燃料电池客车的示范运行选择了与戴克公司车辆相同的运行线路，目的就是与后者的运行数据进行比较。
燃料电池汽车北京项目办公室提供的数据显示，从2006年6月20日到2007年2月25日，戴克公司的氢燃料城市客车平均百公里耗氢量为
18.5kg，平均百公里燃料成本为1448元(2006年11月后数据，之前为1573元)，是天然气车的9.7倍，柴油车的7倍。
在车辆可靠性方面，由于燃料电池汽车的系统复杂，集成和控制较难，故障率与传统公交车相比不可同日而语。从2006年6月20日到2007年2月25日之间，戴克公司的车辆共发生故障45次(没有致命故障)。从2006年9月26日到2007年2月25日，平均完好车率和工作车率均为95.24%，同期，北京公交集团平均完好车率为99.16%。
目前，国产的3辆氢燃料电池客车刚开始运行不久，还没有具体的运行数据。清华大学汽车工程系副教授王贺武说，在实际运行中，预计其耗氢量不会超过10kg/100km，但仍需示范运行的检验。截止到目前，也未发生影响运行的严重故障。
更“低”的成本
燃料电池汽车商业化前景的一个重要因素就是成本过高。王贺武说，清华大学和北汽福田研发的氢燃料电池客车的售价每辆大约350万元，远远低于戴克公司此前提供的车辆，但仍然显著高于普通客车。3辆戴克燃料电池客车购买价格总计540万美元，每辆180万美元(以当时的汇率计算，约合人民币1440万元)。
降低成本的主要方法是采用了不同的设计原理。戴克公司的氢燃料电池汽车是直接以燃料电池驱动，而国产氢燃料电池汽车采用小燃料电池加动力蓄电池的能量混合型动力系统，即所谓的“电电混合”。理论上，这种技术的最大优势就是降低成本，提高效率。目前，这种“电电混合”的设计原理已经成为国际趋势，戴姆勒公司现在也有采用这种设计原理的氢燃料电池汽车。
清华大学完成了主要的开发工作，北汽福田的主要作用是将它们变成产品。上燃动力和大连新源动力提供了燃料电池发动机，株洲南车电机股份有限公司提供了电机，春兰集团和北京有色金属研究总院提供动力电池，电力变换系统由北京航空航天大学提供。整车控制系统由清华大学自己完成，发动机控制、电池管理系统等都由清华大学和相关企业共同完成。
尽管远远低于戴克公司几年前的燃料电池客车价格，但是清华大学和北汽福田开发的氢燃料电池客车的成本仍远远高于普通的柴油公共汽车。
在燃料成本方面，国产氢燃料电池客车一次可加氢约20kg，每天运行大约300分钟、200公里以上。外购氢气的价格较高，但是因为国产氢燃料电池客车的百公里耗氢量低于戴克公司的车辆，因此燃料成本低于后者。如果大规模利用天然气重整制氢，那么燃料成本将进一步下降。普通柴油公交车运行相同距离大约需要85-90升柴油，以目前每升柴油6.23元的价格计算，大约为560元。
制氢成本有望降低
除了车辆以外，制氢、加氢的基础设施建设也是影响氢燃料电池汽车商业化推广的重要因素。此次在北京奥运会上示范运行的氢燃料电池汽车全部在位于北京中关村科技园区永丰高新技术产业基地的北京新能源交通示范园的加氢示范站维护和加氢。
北京加氢示范站由北京清能华通科技发展有限公司、BP公司和清华同方公司共同建设。北京清能华通科技发展有限公司是北京清华节能与新能源汽车工程中心的产业化实体，后者是北京市政府和清华大学联合建立的科研机构。
加氢站的氢气来源包括外购氢气、天然气重整制氢和水电解制氢三种方式。外购氢气由美国空气化工产品有限公司(AP)提供，该公司也负责北京加氢示范站的运营管理，它在美国建设并管理的加氢站超过50个，在日本也有七八个，该公司在山东淄博有一个天然气制氢工厂。
北京加氢站安装的全国唯一的一个天然气重整制氢装置由四川亚联高科技有限责任公司提供。该公司参与了“863”计划的一些项目，在北京加氢站之前，还与同济大学向上海提供了移动加氢站配套氢气提纯装置。
由于占地面积较大、同时配备了多种制氢设备，北京加氢示范站耗资巨大。一些最关键的价值不菲的设备，比如氢气高压储罐、氢气加注机等都从美国进口。据加氢站工作人员介绍，仅硬件设备就达到上千万元，一个氢气长管拖车就价值三四百万元。北京清能华通科技发展有限公司业务发展部经理张国强说，如果只配备加氢设备，那么投资就可以大幅下降。
目前，外购氢气的价格大约是7-10元/立方米(在不同情况下，可以低至4-5元/立方米)，天然气重整制氢的价格大约是外购氢气的1/3。张国强说，北京加氢站目前90%左右的氢气都是通过天然气重整获得，只有10%外购。随着规模扩大，制氢成本会进一步降低。
另外，我国尚没有加氢站的建设标准和规范。据记者了解，通过北京加氢示范站的运行，清华大学、北京清能华通科技发展有限公司正在联合相关机构，制定相应标准、规范，促进氢能基础设施的规范化、产业化。
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