電動(dòng)車(chē)成小區(qū)安全“定時(shí)炸彈”?氫能或是破局之道

　　2月23日凌晨4時(shí)39分，南京市雨花臺(tái)區(qū)明尚西苑6棟發(fā)生火災(zāi)，截至23日24時(shí)，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(mén)通報(bào)，經(jīng)初步分析，火災(zāi)為6棟建筑地面架空層停放電動(dòng)自行車(chē)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(tái)區(qū)馬家堡電話局附近一電動(dòng)車(chē)棚起火，現(xiàn)場(chǎng)伴有持續(xù)電池爆炸聲。

　　近年來(lái)，電動(dòng)車(chē)頻頻引發(fā)安全事故。電梯內(nèi)電動(dòng)車(chē)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(dòng)設(shè)備的安全問(wèn)題越來(lái)越成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。近日，《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)就電動(dòng)工具的安全問(wèn)題采訪了國(guó)家電投集團(tuán)氫能首席專家，國(guó)家電投集團(tuán)氫能型號(hào)總工程師柴茂榮，柴茂榮認(rèn)為，氫能小型車(chē)或是破局之道。公開(kāi)資料顯示，國(guó)內(nèi)首家符合新國(guó)標(biāo)要求的微型水冷氫能兩輪車(chē)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(chē)安全性更高

　　柴茂榮現(xiàn)在是國(guó)家電投集團(tuán)氫能首席專家，國(guó)家電投集團(tuán)氫能型號(hào)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(xiàng)技術(shù)開(kāi)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(xiàng)。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(huì)社。2017年4月回國(guó)加入國(guó)家電投集團(tuán)，其負(fù)責(zé)研制的“氫騰”燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)已全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并在2022年北京冬奧會(huì)期間有著優(yōu)異的表現(xiàn)。榮獲“2020年度中國(guó)能源創(chuàng)新人物”，2021年能源礦山冶金學(xué)部“大國(guó)工匠”等榮譽(yù)稱號(hào)。

　　作為國(guó)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(guó)際領(lǐng)先水平。過(guò)去的5年間，他領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在清潔能源技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目實(shí)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(huì)服務(wù)的52天里，國(guó)家電投集團(tuán)共投入了200輛氫騰大巴(其中50輛備用)，出動(dòng)6842車(chē)次，接送150413人次，運(yùn)行793000公里，減少碳排放550噸，零故障、零事故地完成了所有運(yùn)行任務(wù)。氫騰大巴的核心——氫能燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)是柴茂榮帶頭研制的。

　　柴茂榮坦言，氫能小型車(chē)無(wú)疑比傳統(tǒng)鋰電池電動(dòng)車(chē)更為安全可靠。鋰電池本身易燃易爆。購(gòu)買(mǎi)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(diǎn)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(shí)更換，切勿存在僥幸心理;規(guī)劃建設(shè)集中充電場(chǎng)地……對(duì)于電動(dòng)車(chē)的充電安全問(wèn)題，這些策略確實(shí)行之有效，但繞不開(kāi)的是“鋰電池易燃”這一底層邏輯。

　　“氫能二輪車(chē)在咱們國(guó)家已經(jīng)慢慢普及起來(lái)，相較于傳統(tǒng)的鋰電池電動(dòng)二輪車(chē)，它最大的優(yōu)勢(shì)是安全性更高。因?yàn)殇囯姵睾苋菀滓l(fā)自燃，特別是在充電、快充的時(shí)候，鋰電池瞬間爆燃及其帶來(lái)的含氟劇毒煙霧，常常造成惡性死傷事故。這正是氫能車(chē)的優(yōu)勢(shì)所在。現(xiàn)在氫能車(chē)采用固態(tài)儲(chǔ)氫的技術(shù)，固態(tài)儲(chǔ)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(dòng)二輪，優(yōu)勢(shì)明顯。”就安全問(wèn)題，柴茂榮將氫能二輪車(chē)與鋰電池電動(dòng)二輪車(chē)進(jìn)行了對(duì)比。在他看來(lái)，氫能小型車(chē)的安全性與便捷性能夠在電動(dòng)工具這一領(lǐng)域開(kāi)拓出一片天地，“小型車(chē)除了二輪車(chē)之外，還有三輪車(chē)、割草機(jī)、農(nóng)用拖拉機(jī)等工具，氫能車(chē)在這方面的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的。”

　　氫能未來(lái)發(fā)展前景可期

　　據(jù)柴茂榮介紹，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫能用途很廣。日本的燃料電車(chē)乘用車(chē)，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(guó)需要先大力發(fā)展乘用車(chē)，從發(fā)展乘用車(chē)做起;只有把乘用車(chē)發(fā)展起來(lái)，量才能上去，成本才能降下來(lái)。燃料電池汽車(chē)，乘用車(chē)是繞不開(kāi)的路，因?yàn)樗邆淞穗妱?dòng)車(chē)的電子化和燃油車(chē)的逆變器，等于前面是電動(dòng)車(chē)，后面是燃油車(chē)，是這樣一套裝置，所以它具備燃油車(chē)的高安全性、低成本和加“氫”速度快的優(yōu)點(diǎn)，又有電動(dòng)車(chē)的可靠性和長(zhǎng)壽命、高環(huán)境適應(yīng)性這些條件，從零下40℃到零上60℃，整個(gè)工作范圍非常廣，而且加速性、啟動(dòng)性非常快，這就是最大的特點(diǎn)。柴茂榮建議，我國(guó)應(yīng)該加快放開(kāi)乘用車(chē)市場(chǎng)，通過(guò)規(guī)模化降成本和技術(shù)迭代，提高安全性、可靠性，這是非常重要的一點(diǎn)。

　　2021年，我國(guó)氫能就已經(jīng)開(kāi)始逐漸擴(kuò)大，2022年冬奧會(huì)以后我國(guó)發(fā)布了燃料電池車(chē)示范通知，現(xiàn)有5個(gè)燃料電池汽車(chē)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(duì)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(guó)想以2022年冬奧會(huì)為契機(jī)，開(kāi)發(fā)一批燃料電池車(chē)，整體來(lái)講非常慘淡。現(xiàn)在兩年了，總共銷(xiāo)了大約5000輛。下一步，只有一個(gè)辦法，把乘用車(chē)市場(chǎng)放開(kāi)。

　　我國(guó)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(chē)領(lǐng)域，而且在船舶方面要開(kāi)發(fā)新用途。

　　氫氣因燃燒過(guò)程中不會(huì)排放溫室氣體，而被認(rèn)為是未來(lái)重要的能源形式。國(guó)際可再生能源署(IRENA)預(yù)測(cè)，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(lái)源，可分為常規(guī)電制氫和可再生電力制氫。

　　柴茂榮預(yù)測(cè)，2060年前后中國(guó)的能源消費(fèi)總量將比當(dāng)前增加20%至30%，屆時(shí)除電力外，氫能、熱能也會(huì)是主要的能源供應(yīng)來(lái)源。

　　畢馬威研報(bào)顯示，近年中國(guó)氫氣年產(chǎn)能為3300萬(wàn)噸左右，60%以上來(lái)自于煤制氫。通過(guò)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(chǔ)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(guó)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(yùn)不出去，原因就在于廠商只考慮了制氫，沒(méi)有考慮到下游的應(yīng)用場(chǎng)景。第二步是把減碳作為目標(biāo)，再用10年至15年的時(shí)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(guó)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(guó)在氫能普及度上落后于日本、德國(guó)，未來(lái)衡量中國(guó)氫能是否普及的標(biāo)志就是看氫能乘用車(chē)是否獲得較大的市場(chǎng)，原因在于氫能車(chē)?yán)m(xù)航距離遠(yuǎn)、氫的成本將比油低。

　　“我們與日本、德國(guó)就差‘一輛車(chē)’的距離，只要哪天中國(guó)人用上氫能小轎車(chē)了，就說(shuō)明氫能開(kāi)始普及了。” 柴茂榮說(shuō)道。

　　來(lái)源：《小康》·中國(guó)小康網(wǎng)