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本屆冬奧會以綠色為主題，氫能在清潔能源領(lǐng)域大放異彩。從冬奧會到冬殘奧會，氫能都在源源不斷的提供綠色動力，氫能汽車、氫能火炬、加氫站，賽場一個個精彩瞬間的背后，少不了氫能系統(tǒng)化應(yīng)用配套的支持。

中集安瑞科董秘鐘穎鑫在接受記者采訪時表示，整個冬奧和冬殘奧會期間，除了氫能之外，還有風(fēng)力、光伏等一些綠電的應(yīng)用，清潔能源的示范效果會引導(dǎo)行業(yè)，提升公眾對于包括氫能在內(nèi)的清潔能源的信心，整個產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)也會有很大的提升，行業(yè)將進入高速發(fā)展時期。


氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷突破

氫能產(chǎn)業(yè)得以不斷發(fā)展，依靠的是技術(shù)的不斷進步。近年來，氫的制取、儲存、運輸、應(yīng)用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)迭代迅速，包括加氫站、儲氫瓶等關(guān)鍵配套技術(shù)趨于成熟。

中集安瑞科旗下中集氫能的研究院院長李懷恩告訴記者，從冰立方到延慶賽區(qū)，再到張家口賽區(qū)，中集氫能為北京冬奧和冬殘奧會提供了30多臺氫氣管束式集裝箱、10多臺50MPa儲氫瓶組和一套70Mpa全集成加氫站設(shè)備等氫能裝備，為冬奧和冬殘奧會提供服務(wù)，保障火炬、800多輛氫燃料汽車等的氫氣供應(yīng)。

高壓氣態(tài)儲氫是現(xiàn)階段主要的儲氫方式，具有充放氫氣速度快、容器結(jié)構(gòu)簡單等特點，也是當(dāng)前的技術(shù)主流。本次冬奧會和冬殘奧會上首次投入使用的70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備實現(xiàn)了多項技術(shù)突破。

據(jù)介紹，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備是國內(nèi)首臺集卸氣、增壓、控制及AI智能監(jiān)控系統(tǒng)等多功能的全集成加氫裝置；是首臺滿足SAE J2601加注協(xié)議中T40等級的70Mpa加注系統(tǒng)、配有紅外線數(shù)據(jù)通訊功能的集成高效便捷加氫裝置；是首臺可同時滿足20Mpa和30Mpa氫氣拖車供氣的多氣源撬裝加氫裝置；是首臺完成整機防爆撬裝加氫裝置；是首臺集成撬裝防爆冷水系統(tǒng)；也是首臺集成撬裝安全系統(tǒng)以及首臺應(yīng)用一體化大屏幕撬裝裝置。

李懷恩表示，國內(nèi)以前有類似的加氫站設(shè)備套裝產(chǎn)品，但集成度不高，中集安瑞科此次將所有的功能設(shè)備，包括壓縮機、兩套防爆制冷機組加氫機控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，都放入集裝箱里，結(jié)構(gòu)設(shè)計和單體設(shè)計的難度很大。70MPa相當(dāng)于700倍的大氣壓，這個壓力是非常大的，對整個系統(tǒng)、所有部件、管路系統(tǒng)、閥門以及安裝制造的過程，要求都要更加嚴(yán)格。

但項目在實驗過程中也遇到了困難，李懷恩提到，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備需要進行壓力和泄露性測試，為了保障安全，測試壓力最高要達到103兆帕，而且要保持24小時，這個強度是非常非常大的。但在測試過程中總是有泄露，氫分子特別小，漏點不容易發(fā)現(xiàn)。在找不到問題的時候，心里是非常焦慮的，團隊從部件、管路分段等方面逐一排查，花費了很長時間，終于將問題解決了。

“測試過程非常考驗細心和耐心。”李懷恩感慨，“要保證產(chǎn)品的萬無一失，壓力和泄露性測試，需要連續(xù)觀察24小時以上，在漏點找到后，還要再觀察24小時，團隊曾經(jīng)兩天兩夜連軸轉(zhuǎn)，加上當(dāng)時天氣很冷，大家真的很不容易。”

氫能商用化還要邁過多道坎

氫氣具有特殊的物理性能，清潔低碳、高熱值之外，易燃易爆也是其不可忽視的特點，所以氫能的安全應(yīng)用至關(guān)重要，也是當(dāng)前氫能裝備要攻克的技術(shù)難點。

此次70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備在防爆方面做了特殊的處理，李懷恩介紹，從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)制造，整個流程、每一個環(huán)節(jié)，都要充分考慮安全問題，嚴(yán)格做好安全措施。集裝箱里每一個部件都是防爆的，一些機組部件甚至需要跟供應(yīng)商特別定制，此次裝備的防爆機組配置在國內(nèi)的加氫站里都是最先進的。

另外，由于項目是為了張家口賽區(qū)的加氫站配置的，在戶外需要面對極寒的天氣條件，70兆帕撬裝全集成加氫站設(shè)備也做了低溫保護設(shè)計。據(jù)介紹，設(shè)備中的材料大部分采用的是不銹鋼材料，這種材質(zhì)更加適合在低溫環(huán)境下使用。內(nèi)部涉及到液體的部分全部配置了防凍液，如果溫度低到一定程度，設(shè)備的自控系統(tǒng)還會啟用加熱裝置和保溫裝置。集裝箱本身也有防護作用，可以保證設(shè)備在低溫狀態(tài)下的正常運行。

由于高成本等問題，目前氫能尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。李懷恩分析，氫能要想成為大眾能源，經(jīng)濟性、低成本、易使用三者缺一不可。從經(jīng)濟方面來考慮，氫能產(chǎn)業(yè)需要首先將制氫和設(shè)備的成本降下來。相信未來終端應(yīng)用達到一定規(guī)模之后，氫能的上下游成本都會下降，氫能的商用化程度會更高。

冬奧會和冬殘奧會對氫能的運用，無疑推動了整個氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程。鐘穎鑫表示，本次冬奧和冬殘奧會是一個大型清潔能源示范項目，影響力不僅在全中國，也擴大到了全世界。由于燃燒后是水，氫能的使用沒有任何碳排放，被認為是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的二次能源。得益于其清潔低碳、高熱值、高轉(zhuǎn)換率是其最主要特點，氫能將會是未來中國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的主要路徑之一。

能夠為冬奧和冬殘奧會做貢獻，從業(yè)二十多年的李懷恩深感榮幸，“能參與到冬奧和冬殘奧會的工作中，肯定是很激動的，這次體育盛會的火炬和服務(wù)車輛都選擇了氫能做能源，顯示出國家對于節(jié)能減排的決心，也證明了我們當(dāng)年選擇氫能的方向是對的，這是非常讓人高興的。希望未來氫能在中國能源結(jié)構(gòu)中占到一個相當(dāng)大的比重，可以走入千家萬戶，讓我們的生活更美好。” 

原標(biāo)題：氫能技術(shù)閃耀冬殘奧會 未來大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用可期