与气氢重卡相比,液氢重卡的使用成本更低、续航能力更长、储运效率更高。随着我国氢能重卡在跨区域、长距离应用场景的开拓,更加适用于长途干线物流运输场景的液氢重卡研发进程正在加快。央企航天科技集团六院101所(简称“101所”)在其中发挥了重要作用。
近日消息,101所自主研发的国内首款百公斤级车载液氢系统“赛道1000”,目前已完成与一汽解放蓝途“星熠”液氢燃料电池牵引车的跑车测试,凭借行业领先的性能指标与稳定的系统输出,在应用场景中展现出显著性能优势,标志着液氢重卡研制和示范迈入新阶段。
技术精益求精,推广应用在即
具体来看,“赛道1000”车载液氢系统有五项突破性技术,测试过程经第三方现场见证:航天级低温绝热性能,静态蒸发率小于3%,运行工况下气瓶压力平稳;质量储氢密度达10%,实现高效储氢,助力液氢重卡续航冲刺1000km;超临界瞬态响应达4kW/s,燃料电池供氢压力1.3MPa以上;首次实现液氢系统故障诊断,并和整车动力系统联动;液氢系统总重较首代产品大幅降低,实现轻量化集成设计,携氢量达百公斤级。
另值得一提的是,该款液氢重卡搭载300kW液氢燃料电池系统,动态跑车过程全运行工况供氢压力1.3MPa以上,稳压能力安全可靠;首次连接液氢加氢枪,实现液氢加注前自动吹扫置换,泄漏风险趋近于零。
虽然目前取得了很大突破,但101所研发团队并不满足于此,已启动下一代技术攻关,接下来的攻关目标包括:侧置式液氢系统完成拓扑优化,空间利用率提升35%;通过增压绝热耦合算法迭代,蒸发率目标突破2%大关,供氢压力覆盖各型燃料电池系统需求;匹配多元化加注方式,拓展饱和态液氢气瓶和过冷液氢气瓶新型谱。
此外,101所将联合产业链优势单位共同开展攀枝花液氢应用示范区建设,“赛道1000”将率先参与液氢重卡跑车示范。相信在实际的使用环境中,将进一步促进液氢重卡技术的改进和优化。
全面发力液氢,规模商业可期
公开资料显示,101所是国内最早进行航天氢能利用技术研究的机构, 从上世纪60年代起便从事液氢生产和应用技术研究,建成国内唯一的氢氧火箭发动机试验基地,为我国长征五号系列运载火箭芯一级氢氧发动机、长征三号甲系列运载火箭上面级氢氧发动机为代表的新一代载人运载火箭提供研制试验保障,助推北斗导航、火星探测、空间站建造等国家重大航天工程顺利实施。
近年来,101所通过技术转化和应用,承担了多项国家氢能源领域相关课题研究工作,攻破多项关键核心技术。2019年,其建成我国首个液态储氢加氢测试平台,与清华大学、北汽集团等单位合作联合研制了我国首台液氢重卡,研制完成的我国首套车载液氢供气系统搭载整车试行成功;在北京2022冬奥会开幕式上,由101所参与研制的世界首套氢燃料高压火炬“飞扬”,用微微之火点亮了冬奥,实现了冬奥会历史上火炬的零碳排放。
此外,101所还建成了我国首座液氢加氢站。作为集液氢制、储、运、供、用于一体的最佳研究与应用平台,101所还研制生产了液氢加氢枪、液氢截止阀、液氢调节阀等核心设备。
时间来到2024年,科技部高技术中心下达国家重点研发计划项目综合绩效评价结论的通知,由航天科技集团六院101所牵头承担的国家重点研发计划“重型车辆液氢储供关键技术研究”项目顺利通过综合绩效评价。
同年10月,101所牵头制定的北京市液氢领域首个地方标准《车载液氢系统整车匹配安全要求》正式发布;今年1月,其牵头制氢的北京市制定全国首个《燃料电池电动汽车液氢加注规程》地方标准发布。
可以看到,101所作为中国液氢行业的开拓者、引领者、标准制定者,始终保持先发优势,抢抓机遇,加快自主创新和产业化步伐。
在液氢重卡推广面临技术调整、加氢站建设、经济账以及行业标准等诸多难题的当下,101所及合作伙伴的努力,显著加速了液氢重卡的落地推广进程。