氢燃料电池汽车如何保障“绿色冬奥”探析

北京是首个举办夏奥会与冬奥会的“双奥之城”，而两届奥运会也与氢燃料电池汽车结下深厚“氢”缘。2008年北京夏奥会期间，共有3辆氢燃料电池汽车运行，并建成我国首座车用加氢站，开启了氢燃料电池汽车“从0到1”的示范，到了2022年北京冬奥会，氢燃料电池汽车更是成为运输主力。

为保障冬奥会期间一场场赛事运输工作，从车型使用到氢的生产、运输、补给各环节背后是各个企业提供的支撑。而氢燃料电池汽车的低排放、抗低温等特点，更是成为冬奥会期间的一抹亮眼绿色，向世界展示了本届冬奥会始终坚持低碳、可持续的理念。

氢能成冬奥会交通主角

冬奥会赛场上奥运健儿们比拼正酣，赛场下的保障工作也在有条不紊推进中，交通运输领域则是 “重头戏”。在三大赛区中，穿梭着的一辆辆运送车辆每天将运动员安全、安心的运送到赛场，保障冬奥会赛事顺利进行。

本次冬奥会上担当交通运输主力的是在2008年奥运会上亮相过的氢燃料电池汽车。北京市经济和信息化局汽车交通处副处长吴志全介绍称，北京冬奥会共计投入使用816辆氢燃料电池汽车作为主运力开展示范运营服务，这是迄今为止在重大国际赛事中投入规模最大的。其中，大巴车数量创下有史以来氢燃料电池大型客车服务国际级运动赛事数量最多的纪录。

北京冬奥会坚持绿色、共享、开放、廉洁的办奥理念，而氢燃料电池汽车在行驶过程中只排放水，因此被称为“终极环保车”，这是氢燃料电池汽车成为冬奥会交通主力的原因。同时，氢燃料电池汽车可实现-30℃低温启动、-40℃低温存放和停机自动保护，大巴车续航里程可达400公里以上。这意味着，氢燃料电池汽车具有耐低温和长续航的特点，能在冬奥会期间有力的保障运送工作进行。

冬奥会期间氢燃料电池汽车整车由丰田和福田提供。其中，包括丰田全新Mirai第二代乘用车、首次实现本土研发及生产的丰田柯斯达中巴车、丰田-福田首次合作开发的大巴车等，为奥运大家庭成员提供交通运输服务，其中1辆Mirai为巴赫主席专用车。为保障车辆投入使用期间不出现问题，此前车辆经过了多种测试才投入使用。

丰田汽车研发中心（中国）执行副总经理权藤宪治介绍称，2019年开始中国面向冬奥会的使用场景进行研发，由丰田汽车中国研发中心在黑河、延庆、张家口、湖北山区等进行了超过50天的耐寒、山路等严苛测试，研发费用超过140亿日元（约7.6亿元）。

而低温下如何保障运动员在乘坐期间车厢内温度的问题，也是车辆投放前所关注的问题。福田汽车欧辉客车事业部研发副总裁刘继红表示：“我们研发了“U度”综合热管理技术，该技术可以将氢燃料电池所产生的废热进行循环利用，利用所产生的废热为车内采暖和前风窗除霜、除雾，在燃料电池功率达到75%时即可实现全余热供暖，并使整车能耗降低7.6%。”

24小时运氢不间断

冬奥期间氢燃料电池汽车在行驶的过程中，氢能生产、运输、补给如何保障也备受关注。据了解，北京市两个赛区共投入312辆氢燃料电池汽车，自冬奥会2月4日开幕以来到2月14日已累计用氢约42.04吨。吴志全表示，北京冬奥为氢能和氢燃料电池汽车示范应用提供了世界级舞台，是对北京氢燃料电池汽车全产业链进行全面检验的一届奥运会。

本次冬奥会上，作为科技冬奥氢燃料电池汽车氢源供应保障单位，环宇京辉与京能集团合作，利用由光伏、风能等所产生的“绿电”进行氢气的制取工作，实现“绿电制绿氢”。“我们是保障冬奥会的制氢 储氢 运氢环节，每小时制造500m?，每天给冬奥会供应1.5吨。”环宇京辉京城气体科技有限公司副总经理张岩介绍称，为保障冬奥会的用氢需求，每天充装好的氢气会放在储氢区域内，加氢站联系后环宇京辉这边会运送过去，全天不分时间段运输，到加氢站后将装满氢气的罐子安装好，再把空罐子拉回来。

由于氢气本身属于易燃气体，因此如何保障安全运输至关重要。为此，冬奥会开始之前，环宇京辉制定了缜密的运输专项应急预案，并进行多次桌面演练和安全应急演练。张岩告诉北京商报记者：“在我们的指挥中心有监控系统，包括车辆位置调度等，有安全隐患会随时和驾驶员沟通，避免事故的发生，保障冬奥会期间氢能安全、高效配送。”

氢源生产端、补给端保障的同时，冬奥会期间亿华通提供的燃料电池发动机也是车辆稳定运行保障之一。冬奥会期间闭环内有569辆搭载亿华通发动机的燃料电池汽车，北京和张家口两地亿华通发动机的燃料电池汽车共700余辆服务冬奥会。北京亿华通科技股份有限公司常务副总经理于民告诉北京商报记者：“为适应冬奥会赛区的超低温环境，亿华通携手福田欧辉客车于2020年1月在海拉尔完成了极寒测试。而去年8月，我们成立冬奥会服务保障工作组，正式比赛期间服务保障团队在延庆、崇礼及北京主赛区为冬奥交通车辆提供服务保障工作，并定时对车辆进行点检、巡检、保养，保障车辆具备良好运行状态。”

北京的“绿色名片”

有效保障氢燃料电池汽车投入使用，让“绿色”这个北京冬奥会的底色更加鲜亮。

据了解，冬奥期间氢燃料电池汽车实现了交通活动中的零碳排放。数据显示，丰田Mirai乘用车每百公里可减少排放二氧化碳大约18.79公斤，丰田柯斯达中巴车每百公里可减少排放二氧化碳大约47.01公斤，丰田-福田合作开发的12米大巴车，每百公里可减少排放二氧化碳大约57.86公斤。

值得关注的是，北京冬奥也推动了氢能和氢燃料电池汽车产业标准制修订。吴志全表示，为实现氢燃料电池汽车在冬奥会上使用，推动修订《燃料电池电动汽车加氢口》《燃料电池电动汽车车载氢系统试验方法》和《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件》等标准。

将搭载70MPa、Ⅲ型瓶的车载氢系统的燃料电池电动汽车相关技术要求纳入其中；组织丰田等企业分享技术经验，为相关标准制定提供技术支持，完成了国内首个Ⅳ型瓶标准（《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》），首次取得了搭载Ⅳ型瓶的70Mpa氢能源汽车的认证。制定了国际首个手持火炬用氢燃料气瓶标准，确保了火炬绿色能源内核工业化生产的可靠性、安全性和一致性。

不仅如此，北京冬奥推动完善了加氢站建设流程。事实上，加氢站属于新生事物，安全等级要求较高，相关技术仍处于不断发展完善阶段。吴志全表示，为确保加氢站安全稳定运行，明确了油氢合建站的审批流程，并创新了工作程序和工作方法，确保了服务于冬奥会的庆园街、王泉营、金龙和燕化兴隆4座加氢站合法投入运营，为今后加氢站的建设积累了丰富的经验。

同时，北京冬奥推动建立了氢能安全保障机制。据了解，由氢能各环节各领域主管部门，协调建立了氢能制、储、运、加、用全产业链的安全保障措施和工作机制，确保了冬奥期间氢燃料电池汽车安全运行，也为后续氢能产业发展和氢燃料电池汽车运行提供了组织保障。