谢超鹏:氢能是现代能源体系的重要组成部分

6月12日至13日，在上海国际贸易促进委员会的指导下，上海国际展览 (集团)有限公司与盖世汽车联合主办的2023年中国汽车低碳可持续发展论坛上，未势能源科技有限公司副总裁谢超鹏认为，氢能是现代能源体系的重要组成部分，是实现能源体系多元化、大规模互联互通的重要途径，在未来深度减排中发挥重要作用。为绿色生态发展提供重要支撑。

同时，他表示，未势液氯供气技术的应用与重型卡车（拖拉机、自卸车）、内河大气动力船舶等重型卡车对氯燃料的需求密切相关。总体发展理念以液氢系统和核心部件为产品核心，通过合作建设液氢工厂和液氢加氢站，促进液氢重型卡车和液氢船舶等氢重型卡车的推广和应用。

超朋|未势能源科技有限公司副总裁

以下是演讲内容的整理:

车载液氢开发背景

目前，我国碳排放占交通运输领域的10%以上，占世界的四分之一。因此，随着我国经济和人民生活水平的提高，对物流和旅游的需求将进一步发展，这将导致碳排放在交通领域的比例进一步上升。虽然未来汽车增量不会太大，但需求将推动交通领域碳排放的增长。公路运输碳排放占交通运输领域的85%以上，已成为交通运输领域减碳的重点领域。从实际数据来看，商用车碳排放占所有车辆碳排放的近65%，其中重型卡车碳排放占83.5%，说明商用车的重点是减少交通领域的空间，这也是一个需要重点关注的领域，即重型重载商业领域。

与纵向可替代能源相比，哪些领域有优势？在下图右上角的象限中，传统能源和其他可再生能源都具有更多的替代意义，如重型卡车、中型卡车等。在续航里程、运行效率和能量密度高的领域，能源结构在未来转向氢能方向时首先需要突破。

图片来源：演讲嘉宾材料

目前，在推广燃料电池或氢能的过程中，如重型拖拉机、自卸车、核心船舶等，都需要更大的功率和更长的里程。在重型卡车领域，锂电池寿命可能受到重量的限制，特别是在处理低温能力方面。事实上，重型卡车的运行里程对能源补充和运行效率有更高的要求，因此里程和能源补充时间成为关键。

我们制造液氢的总体思路是以液氢系统和核心部件为产品核心，通过合作建设液氢工厂和液氢加氢站，促进液氢重型卡车和液氢船舶等氢重型卡车的推广和应用。

三大关键技术克服了液氢问题

从未来能源结构转型的角度来看，需要考虑各种储能方法。最好的方法是氢储能，氢在大容量和长周期储存方面具有优势。潜在能源车载液氢系统的发展实现了三个发展目标：一是提高储氢能力，支持长途运输；二是储氢质量密度高，不会给商用车带来额外的重量损失；三是控制静态蒸发率，开发单瓶储氢系统，基本满足长途干线的运输需求。

绝缘技术研究是研究不同工况下超临界压力下过冷液氢的温度分层，确定温度场分布规律，指导气瓶设计。在结构强度中，一方面是振动。例如，在恶劣运输条件下，振动试验在四个方向的重力作用下进行，结果完全满足振动的需要；另一方面，通过类似碰撞的坠落试验，阀门和冲击表面都保持良好状态。虽然外部略有变形，但内部不受影响，压力稳定。

此外，我们还从三个方面对车载液氢系统进行了验证：一是气密性和液氮加注验证，以液氮作为气密性加注试验的替代品，可以通过液氮替代液氢进行试验；二是液氢加注，使液氢直接加入真空管道中的瓶内；三是车辆级别验证。通过这三种验证，预计车辆能够适应不同的工作条件，并符合相应的规范和标准。

在这一过程中存在的问题是缺乏标准和规范。我们愿意与行业同事建立规范和标准，为行业标准做出贡献；其次，零部件成本高，由于民用零部件数量少，缺乏相应的规范；最后，我国没有液氢试验条件，民用领域试验验证设施少，希望建立一套实验验证体系，为了满足整个环节的研发需求，与行业同事分享经验和设施，促进相应行业的发展。

除了产品，基础设施和能源供应也是一个需要解决的问题。为支持液氢系统的发展和液氢车辆和船舶的现场运行，建设液氢“储存、运输、应用”的全生态示范项目，促进氢能产业的大规模应用。此外，由于液氢占地面积小，储存密度高，经济性高，运行噪声低，能耗低，液氢加氢站也进行了建设。液氢实验室包括液氢试验区和液氮试验区，旨在满足液氢产品的开发和测试需求，平台和服务也将为设备研发提供技术支持。

行业痛点及未来发展趋势

氢能是现代能源系统的重要组成部分，是实现能源系统多元化、广泛互联互通的重要途径，在未来深度减排中发挥重要作用，为绿色生态发展提供重要支持。潜在能源是基于氢能的应用，以解决行业的“痛点”为使命：一是技术薄弱，虽然行业基础技术可以，但产业链供应链技术仍然缺乏；二是产业瓶颈，除技术外，还需要生态建设；第三，成本过高；第四，规模较低，我们的工作可以解决这四个痛点。

我们诞生于“863计划”，是中国第一个拥有20多年氢能研发和生产经验的氢能。燃料电池动力系统集成应用于北京奥运会、上海世博会等世界级活动，开启了中国燃料电池汽车的大规模示范运行。氢燃料电池车型及关键部件的开发与长城XEV资源整合融合，正式开启2021年氢燃料电池车型及商业化应用。

目前，我们有两个系统和三个平台，其中一个是燃料电池系统，为车辆或其他交通工具提供动力氢能；另一个主要系统是氢储存系统，不仅提供前瞻性研究，还提供液体氢储存和核心部件。例如，电堆平台和氢电平台都是用我们掌握的核心技术生产的，氢燃料电池平台也在长城系统中共享资源。因此，在燃料电池的核心部件方面实现了资源的协调发展。

除液氢储存平台外，我们四种储氢瓶的质量密度目前处于世界前沿，储氢系统用阀门填补了国内空白。在氢动力解决方案中，我们的范围最全面，核心技术的独立性也最高。

在我看来，仅仅依靠销售产品是很难促进产业发展的，因为产业链配套设施不完善，我们可以在应用和技术领域提供更好的解决方案。例如，在交通领域，提供高质量、高性价比的氢动力系统综合解决方案，满足40kW-400 kW级净功率定制需求；在船舶航运领域，提供100kW-500kW以上的系统和液氢储氢系统的解决方案；在供热解决方案中，如果将热电结合起来，效率可能超过95%，因此供热的综合效率会更高。零碳生产将采用自主方案，采用绿色太阳能光伏发电和自清洁系统，通过自主系统提供热电。

虽然风景发电速度很快，但如何储存能源仍然是一个需要解决的问题。我们认为氢能是最好的解决方案之一，未来的优势可能会更加明显。除了解决方案外，我们还将与行业合作伙伴讨论如何为客户提供氢解决方案和基础设施服务。

在运输能力服务方面，提供车辆采购、使用、维护和处置的综合解决方案，降低使用过程成本。我们与行业合作伙伴共同解决终端用户的需求。此外，我们还在上游建立了行业质量联盟，了解到除系统企业外，产业链中的大部分技术都掌握在小企业手中，生产能力和质量保证能力较差。因此，合作伙伴需要共同努力，提高一致性和质量。

在问题的共同响应机制方面，国内发展相对较好，上下游合作伙伴可以共同快速解决问题。潜在的能源不仅涉及技术和设备，而且还开放了整个链接的解决方案，为终端客户提供一套完整的氢应用解决方案。我相信，未来的成本将逐渐降低，对减碳的贡献将越来越突出，并与业内同事一起探索新的领域，使驱动世界的力量回归自然。

(以上内容来自于2023年6月12日至13日在中国汽车低碳与可持续发展论坛上发表的《车载液氢技术突破与应用落地》主题演讲。)