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氫能二輪車。圖源：《小康》·中國小康網

 

　　2月23日凌晨4時39分，南京市雨花臺區明尚西苑6棟發生火災，截至23日24時，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通報，經初步分析，火災為6棟建筑地面架空層停放電動自行車處起火引發，一層起火后，架空層直接聯通了建筑內部的天井，形成煙囪效應，向上快速蔓延。具體原因正在進一步調查。

 

　　2月25日上午，北京市豐臺區馬家堡電話局附近一電動車棚起火，現場伴有持續電池爆炸聲。

 

　　近年來，電動車頻頻引發安全事故。電梯內電動車突然爆炸、鋰電池室內充電瞬間爆燃等事故不在少數。家用電動設備的安全問題越來越成為公眾關注的焦點。近日，《小康》·中國小康網就電動工具的安全問題采訪了國家電投集團氫能首席專家，國家電投集團氫能型號總工程師柴茂榮，柴茂榮認為，氫能小型車或是破局之道。公開資料顯示，國內首家符合新國標要求的微型水冷氫能兩輪車已由廣東藍軒氫能科技有限公司研發成功。

 

　　氫能小型車安全性更高

 

　　柴茂榮現在是國家電投集團氫能首席專家，國家電投集團氫能型號總工程師，氫能科技董事、首席技術官。致力于催化劑、電池材料、燃料電池材料的多項技術開發，是燃料電池鉑碳催化劑的最早發明者之一，也是燃料電池最基礎的理論氫氣溢流(Hydrogen Spillover)理論的提出者之一，在Science、 J. Membrane Science、Applied Catalysis、Electrochemistry、Material Science等期刊發表論文50余篇，專利近70項。先后就職于日本通產省地球環境研究機構、三井金屬礦業株式會社。2017年4月回國加入國家電投集團，其負責研制的“氫騰”燃料電池發動機已全面實現國產化，并在2022年北京冬奧會期間有著優異的表現。榮獲“2020年度中國能源創新人物”，2021年能源礦山冶金學部“大國工匠”等榮譽稱號。

 

　　作為國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，活躍在燃料電池科技最前沿。其掌握的燃料電池觸媒、金屬分散等相關技術，處于國際領先水平。過去的5年間，他領銜的團隊在清潔能源技術研發和產業項目實施方面取得了一系列突破，包括催化劑、質子膜、碳紙、膜電極、雙極板、電堆、系統、空壓機以及氫引射器、“氫騰”燃料電池……

 

　　在為冬奧會服務的52天里，國家電投集團共投入了200輛氫騰大巴(其中50輛備用)，出動6842車次，接送150413人次，運行793000公里，減少碳排放550噸，零故障、零事故地完成了所有運行任務。氫騰大巴的核心——氫能燃料電池發動機是柴茂榮帶頭研制的。

 

　　柴茂榮坦言，氫能小型車無疑比傳統鋰電池電動車更為安全可靠。鋰電池本身易燃易爆。購買正規廠家的產品，保證電池符合安全標準;到有安全保障和消防設施的集中充電點進行充電;如果發現電池有安全隱患和使用期限到期，及時更換，切勿存在僥幸心理;規劃建設集中充電場地……對于電動車的充電安全問題，這些策略確實行之有效，但繞不開的是“鋰電池易燃”這一底層邏輯。

 

　　“氫能二輪車在咱們國家已經慢慢普及起來，相較于傳統的鋰電池電動二輪車，它最大的優勢是安全性更高。因為鋰電池很容易引發自燃，特別是在充電、快充的時候，鋰電池瞬間爆燃及其帶來的含氟劇毒煙霧，常常造成惡性死傷事故。這正是氫能車的優勢所在。現在氫能車采用固態儲氫的技術，固態儲氫技術和燃料電池的高安全性相結合，相較于普通的電動二輪，優勢明顯。”就安全問題，柴茂榮將氫能二輪車與鋰電池電動二輪車進行了對比。在他看來，氫能小型車的安全性與便捷性能夠在電動工具這一領域開拓出一片天地，“小型車除了二輪車之外，還有三輪車、割草機、農用拖拉機等工具，氫能車在這方面的優勢是非常明顯的。”

 

　　氫能未來發展前景可期

 

　　據柴茂榮介紹，在交通運輸領域，氫能用途很廣。日本的燃料電車乘用車，充電3分鐘能夠跑1000多公里，冬天跑得更遠。他認為，我國需要先大力發展乘用車，從發展乘用車做起;只有把乘用車發展起來，量才能上去，成本才能降下來。燃料電池汽車，乘用車是繞不開的路，因為它具備了電動車的電子化和燃油車的逆變器，等于前面是電動車，后面是燃油車，是這樣一套裝置，所以它具備燃油車的高安全性、低成本和加“氫”速度快的優點，又有電動車的可靠性和長壽命、高環境適應性這些條件，從零下40℃到零上60℃，整個工作范圍非常廣，而且加速性、啟動性非常快，這就是最大的特點。柴茂榮建議，我國應該加快放開乘用車市場，通過規模化降成本和技術迭代，提高安全性、可靠性，這是非常重要的一點。

 

　　2021年，我國氫能就已經開始逐漸擴大，2022年冬奧會以后我國發布了燃料電池車示范通知，現有5個燃料電池汽車示范應用城市群，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，而且對燃料電池里面關鍵卡脖子的“八大件”(電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空氣壓縮機、氫氣循環系統)都有補貼。我國想以2022年冬奧會為契機，開發一批燃料電池車，整體來講非常慘淡。現在兩年了，總共銷了大約5000輛。下一步，只有一個辦法，把乘用車市場放開。

 

　　我國交通前景將以重卡、公交為突破口，建立“柴”改“氫”的工業示范，布局加氫站，擴大氫能的利用規模，逐步拓展到乘用車領域，而且在船舶方面要開發新用途。

 

　　氫氣因燃燒過程中不會排放溫室氣體，而被認為是未來重要的能源形式。國際可再生能源署(IRENA)預測，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，根據電的來源，可分為常規電制氫和可再生電力制氫。

 

　　柴茂榮預測，2060年前后中國的能源消費總量將比當前增加20%至30%，屆時除電力外，氫能、熱能也會是主要的能源供應來源。

 

　　畢馬威研報顯示，近年中國氫氣年產能為3300萬噸左右，60%以上來自于煤制氫。通過電解水等低碳路線生產的氫，其產量占比僅為1%。而在應用端，由于目前制氫、儲氫的成本較高，氫能的使用范圍較窄，應用仍處于起步階段。

 

　　柴茂榮認為，中國氫能發展的第一步是在10年到15年內把氫的應用鏈打通，提高氫能利用的經濟性。他在新疆、內蒙古等地留意到，當地生產出的氫很多運不出去，原因就在于廠商只考慮了制氫，沒有考慮到下游的應用場景。第二步是把減碳作為目標，再用10年至15年的時間投資研發可再生電力制氫、熱解制氫、光催化制氫等綠氫制取技術，降低這些技術路線的成本。第三步是以碳中和為目標，以整體性的視角規劃中國新的能源體系，在適宜布局氫能的區域、產業進行相應的投資。

 

　　柴茂榮指出，目前中國在氫能普及度上落后于日本、德國，未來衡量中國氫能是否普及的標志就是看氫能乘用車是否獲得較大的市場，原因在于氫能車續航距離遠、氫的成本將比油低。

 

　　“我們與日本、德國就差‘一輛車’的距離，只要哪天中國人用上氫能小轎車了，就說明氫能開始普及了。” 柴茂榮說道。