响应双碳目标，助力老牌重工业城市完成双碳转型挑战——氢雄氢燃料电池解决方案构建山西阳泉减排新篇章

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<article><section data-type="rtext">摘要：本案例描述了氢雄在近年中紧扣双碳政策，通过技术创新、产学研合作，推动燃料电池助力行业供给侧结构性改革，攻克燃料电池关键技术。同时通过与全国最大煤炭生产地山西阳泉的地方能源企业合作，氢雄实现了全国首家氢能重卡示范加氢站项目成功落地，成为助力改善传统煤矿运输环境，响应国家双碳政策的优质典范。关键词：氢雄燃料电池；碳中和；碳达峰 ；燃料电池案例正文：碳达峰，既指我国承诺在2030年前，二氧化碳排放不再增长，并在达到峰值之后逐步降低。而碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。2020年12月，中央经济工作会议在北京举行，会议确定，2021年要抓好八项重点任务，其中包括做好碳达峰、碳中和工作。而在今年的两会期间，碳达峰、碳中和也首次被写入政府工作报告，成为大会期间引发广泛讨论的热门话题。气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，全球生命系统正在受到威胁。作为全球清洁能源解决方案引领者，氢雄近年来对双碳政策高度重视，并积极汇聚行业资深技术专家和领军人物，联合同济大学、华南理工大学、太原理工大学和武汉理工大学就燃料电池前瞻应用开发、上游材料、系统及关键材料的联合开发建立深度合作，助力实现2030年碳达峰，2060年碳中和目标。老牌重工业城市迎来双碳转型挑战坐落于山西省中东部的山西阳泉，是山西煤炭能源重化工基地的重要组成部分，其境内矿藏资源丰富，尤以无烟煤储量大、品位高、易开采而著称。据数据统计，山西阳泉矿区含煤面积达1835平方公里，地质储量173亿吨，其中阳泉市行政区域范围内含煤面积1051平方公里，地质储量102亿吨，是中国最大的无烟煤生产基地之一。“绿水青山就是金山银山”，一直以来，山西阳泉都秉持着这样的绿色生态发展理念，而在迎接碳达峰、碳中和目标的举措上，阳泉当地也做出了积极响应，肩负着打赢蓝天保卫战的重要使命。但对于这样一个以煤炭重工业起家的城市而言，实现“双碳”目标是一项极为复杂的系统工程，需要地方深入行业链条，精准命中每一处影响碳排放指标的关窍，才能将减排减碳目标落到实处。从供给侧结构性改革为主线的工业产业转型中，优化煤炭开采环节成为阳泉地方以及当地传统煤炭企业的首选项。但除了传统重工业对于碳排放的影响外，在生产环节之外所产生的运输需求，也在无时无刻的阻碍着双碳目标的达成。根据统计，目前我国仅交通运输行业的碳排放，就已经占到了全国碳排放总量的8%左右，其中道路运输领域碳排放额最高，约占整个交通行业的75%。纵观全煤炭行业，煤炭运输所带来的碳排放量万万不可忽视。而根据国际可再生能源机构估算，如果将运输行业中的传统能源替换为可再生能源，每年可为“碳中和”计划贡献约2亿吨的二氧化碳减排量。不难看出，交通行业率先实现零排放，将成为未来助力双碳目标落实的关键所在。因地制宜，氢能源电池开启减排新篇章为了响应当地对于国家双碳政策的深切落实，山西省阳泉市编制了《阳泉市“十四五”综合能源发展规划》，立足阳泉实际，深入分析研判京津冀地区能源需求，突出阳泉区位优势和能源供给特色，确定了走精细化、差异化、高端化能源发展路子。而在运输行业中，则因地制宜，以丰富的本地煤炭资源为基础，大力推动氢能源运输项目落地。在这其中，氢雄联手阳泉当地能源企业华阳集团合作落地的氢能重卡示范加氢站，便成为当地的新能源示范工程。由于转换方式简单、排放物相对清洁（水），氢燃料方案可以说是目前碳污染背景下最优秀的解决方式之一。而从氢能源产出途径而言，我国目前最为主流的氢能获取方式既是煤炭制氢，那么作为全国产煤大省，山西阳泉当地丰富的煤炭资源给绿色能源的供给，自然给氢能的应用带来了极为优渥的先天优势。而这座落户于阳泉市开发区天成物流工业园区内的氢能重卡示范加氢站，已于2021年年初正式投入运营，总建筑面积达2191㎡。为应对煤炭运输行业流量大、需求大的特点，氢雄基于自己的氢能源转换技术，将氢能重卡示范加氢站设计加注能力提升至1000公斤/天（12h），可满足70辆氢燃料电池重卡车的加氢需求。而在此之前，我国大多数加氢站设计加注能力多为200-500公斤/天。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/63fc88e61f5236eb08d8d9ea4fff4477u5.jpg?imageView2/2/w/1260" />同时为了进一步推广当地绿色能源转型，雄韬氢雄还为当地配备5辆氢能重卡进行煤炭运输运营，这些重卡车辆均搭载了氢雄自研90kW燃料电池系统，无论体积功率比还是输出效率，均达到了新能源行业先进水平。根据测试，目前已经投入运营的氢能重卡车辆续航里程已经超过300公里，足够应对当地各类中长途煤炭运输需求。同时氢雄在产品制造上也选择本土优质供应商，实现了核心零部件的国产化，配合氢雄自主掌握的低铂载膜电极以及批量化自动生产，进一步压缩了产品制造成本，让氢能源系统实现平价化，大大减轻了当地向新能源系统转型的成本压力。而相比同为新能源驱动的纯电动汽车，氢能源燃料电池可以更加高效的解决能量补充问题。根据氢雄统计，目前服务于示范加氢站中的物流车单车加注时间约为5分钟，重卡单车加注时间约为15分钟，几乎与传统燃油补充效率相当。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/e0126ffc0d58e2f5ce0c180dc301765bu5.jpg?imageView2/2/w/1260" />基于氢能重卡示范加氢站的落地以及氢燃料电池重卡车辆的应用，氢雄已在阳泉当地打造出了“制氢-纯化-运输-加氢-氢能重卡应用”的一条龙式服务链条，贯穿以清洁能源应用为核心的氢能产业上下游产业链、供应链以及创新链，在响应国家双碳政策的同时，还延长了山西煤炭的价值链条，帮助当地实现了新能源的多元产业发展。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/3f2b09a0aed7e02d7dceafc947ab1c8eu5.jpg?imageView2/2/w/1260" />不惧攻坚，秀出清洁能源硬实力一次性能源紧缺正在席卷全球，各个国家都在积极推进能源消费改革，能源结构开始转向低碳、无碳、能源多次利用和可再生（可持续）的方向发展，而在其中，氢燃料电池也成为其中最受关注、也被认为是最有大规模落地前景的清洁能源技术之一。但实际上，在制造成本和电池寿命方面，氢燃料电池技术还有许多痛点亟待攻克。根据统计，在2020年前，全球正式商用的氢燃料电池的使用寿命多在2000-5000小时左右，仅能供给轻量级家用车辆使用，往往难以承受碳排放量更高、运输压力更大的货运车辆运行负担。为了攻克种种难关，氢雄在系统集成和电堆技术上积极与同济大学进行合作，实现了电堆空气路自适应控制研究等技术成果转化，通过在线监测阻抗的手段最大化减小动态过程的膜电极压力载荷、精准控制过氧比，将氢瑞A1电堆产品的单堆额定功率达到42-84kW，设计寿命拉长至15000小时以上，从而可以专项应用于商用车、重卡等高压力高强度运输场景。同时，氢雄还联合武汉理工大学展开了氢喷射器的研发，用于替代氢气循环泵，在提升给氢精度的同时降低成本。而空压机、回氢泵/氢喷射器、水泵、DCDC的控制集成于一起的一体化概念提出，更是进一步提升了氢燃料电池产品的功率密度和系统集成度，让电池研发成本和使用成本得到了进一步的压缩。作为全球第一个将氢能重卡实现商业化运营的品牌，氢雄目前已在湖北武汉、山西大同、山西阳泉等全国多地落成以加氢站为核心的氢能基建，同时氢燃料电池产品也已经覆盖到52-130kW区间的多个档位，适配到大同、武汉、广州、荆门、上海等多地区，服务覆盖物流、园区、公共交通等多个场景。根据官方统计，氢雄旗下燃料电池产品目前运营总里程已超过1000万公里，技术可靠性和经济性均得到了广州恒运集团，山西华阳集团、上海德先汽车等产业链知名合作企业的高度认可。阳煤集团党委书记、董事长翟红表示，“世界能源转型看中国，中国能源转型看山西。阳煤集团布局和发展氢能产业，优势在于有煤化工产业氢能优势和广阔的运用场景”。<img data-alt="" src="//img.huanqiucdn.cn/dp/api/files/imageDir/eed75d765dca3ae8122d543e1de57475u5.jpg?imageView2/2/w/1260" /></section></article>

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