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1.4 参与示范的加氢基础设施基本情况

项目内负责保障燃料电池汽车示范运行的加氢基础设施主要有北京永丰加氢站、张家口创坝加氢站、郑州宇通加氢站、上海安亭加氢站、盐城创咏加氢站和佛山瑞晖加氢站。除此之外,保障德州市燃料电池汽车示范运行的加氢站为企业自有保障站,不对外开放,氢气来源为周边的工业副产氢。

1.4.1 北京永丰加氢站

北京永丰加氢站建于2006年底,运行主体单位是北京亿华通氢能科技有限公司。2020年6月,永丰加氢站完成了一次改造升级,具备35MPa氢系统加注能力,配备2台加氢机和3只加氢枪,日加注量由原来的200kg/天增加到1000kg/天,采用40MPa高压储氢、三级加注策略,可实现通勤客车10min加注完成。加氢站所用氢气由北京环宇京辉京城气体科技有限公司(电解水制氢)、河北欣国氢能科技有限公司(氯碱工业副产氢)、山东滨华氢能源有限公司(氯碱工业副产氢)提供,运输方式采用长管拖车。加氢站的站控系统集成设备具有在线控制、视频监控、安防、泄漏探测功能,可为加氢站安全运行提供保障,如图1-12所示。

图1-12 北京永丰加氢站

1.4.2 张家口创坝加氢站

张家口创坝加氢站于2018年7月投入运行,运行主体单位是张家口海珀尔新能源科技有限公司。该公司具备35MPa氢系统加注能力,配备2台加氢机和3只加氢枪,日加注量1000kg/天(峰值达2178.34kg)。加氢站所用氢气由北京环宇京辉京城气体科技有限公司(电解水制氢)、内蒙古宜和新能源科技有限公司(电解水制氢)、河北欣国氢能科技有限公司(氯碱工业副产氢)提供,运输方式采用长管拖车,如图1-13所示。

图1-13 张家口创坝加氢站

1.4.3 郑州宇通加氢站

郑州宇通加氢站是宇通客车根据国内新能源客车发展趋势和自身发展的需要,为助力燃料电池客车的研发和商业化,在2015年投资建设的加氢站,是当时中原地区第一座加氢站,初期日加氢量超过210kg/天,可满足10辆燃料电池客车的日加氢需求。为满足郑州首条燃料电池汽车示范线用氢需求,加氢站于2018年10月进行了扩建,并于当年11月投入使用。扩建后加氢站的日加氢能力由原来的210kg/天升至1210kg/天可满足60辆以上燃料电池客车的日加氢需求,增配了2台氢气压缩机(日压缩量可达500kg),具有6支固定储气瓶组、2台加氢机和1套加氢预冷系统,其中加氢预冷系统采用-10℃的冷冻机组,可以实现6~8min以内的安全快速加氢。加氢站供氢方式采用20MPa长管拖车运输,氢源来自120km之外的焦作市,制氢方式为氯碱工业副产氢,如图1-14所示。

图1-14 郑州宇通加氢站

1.4.4 上海安亭加氢站

上海安亭加氢站于2007年11月正式投入使用,日加氢能力为800kg/天,站内配备35MPa双枪加氢机,能连续为6辆大客车、20辆乘用车加注氢气。自建成以来,安亭加氢站为同济大学、上汽集团、上海邮政、京东、氢车熟路汽车运营(上海)有限公司等单位的燃料电池汽车提供了安全可靠的氢气加注服务,如图1-15所示。

1.4.5 盐城创咏加氢站

盐城创咏加氢站位于盐城市高新区204国道,占地约10亩(1亩=666.6m 2 ),建设土地性质为商业用地。加氢站总投资3160多万元,主要用于建设站房、加氢岛,安装储氢罐、压缩机、加氢机、安防系统相关设备、消防设备和管道阀门等。该站设计加注压力为35MPa,卸气柱2根,日加注能力1200kg/天,配备4台双枪加氢机,如图1-16所示。

图1-15 上海安亭加氢站

图1-16 盐城创咏加氢站

1.4.6 佛山瑞晖加氢站

佛山瑞晖加氢站是佛山市南海区第一座加氢站,位于南海区丹灶镇,于2017年9月投入运行。加氢站设计加注压力为35MPa,日加注能力为350kg/天,并预留了70MPa加注压力和日加注能力700kg/天的扩展空间。加氢站氢气来源为东莞巨正源股份有限公司生产的石油工业副产氢,运输方式采用长管拖车,如图1-17所示。

图1-17 佛山瑞晖加氢站

上述加氢站基础设施基本情况见表1-2。

表1-2 加氢站基础设施基本情况 KTlHHfZ7/jZIRDom0heTiaSBBwsTbTVJSHJiDQmJ9zAMY6zCaZp9yYjxvvrzIRzZ



1.5 燃料电池电动汽车示范运行情况

1.5.1 示范运行整体情况

截至2020年12月底,各城市示范的223辆燃料电池汽车累计行驶1083.21万km,平均单车行驶里程4.86万km。加氢基础设施和燃料电池汽车示范运行状况良好,积累了较为丰富的示范运行经验,如图1-18和图1-19所示。

图1-18 各城市示范的燃料电池汽车车辆数

图1-19 各城市示范的燃料电池汽车运行里程数

1.5.2 重点跟踪车辆示范情况

根据实际运行情况,各区域重点跟踪了223辆燃料电池汽车中的128辆。这128辆燃料电池汽车示范运行时间超过2年,累计运行里程818.78万km,平均单车行驶里程达6.40万km,平均无故障里程7761km,燃料电池系统实车运行时间平均超过1600h,预测平均寿命超过5000h。

1.燃料电池汽车示范运行统计区间

燃料电池汽车示范运行根据项目实施周期,按2018年6月—2020年12月设置车辆示范运行时长。若车辆交付(上牌)时间晚于2018年6月,则按车辆交付时间作为车辆开始运行的时间。为保障运行数据的质量,各城市不统计燃料电池汽车在调试、试运行等阶段的运行数据,只统计车辆接入企业平台后稳定输出的运行数据。因此,各城市燃料电池汽车示范运行统计区间通常短于示范项目实施周期。如表1-3所示,各城市重点跟踪车辆总数为128辆,示范运行统计区间均超过2年(24个月)。

2.燃料电池汽车平均单车行驶里程

燃料电池汽车平均单车行驶里程=累计里程数/车辆数量(表1-4),按燃料电池汽车示范运行统计区间计算,128辆燃料电池汽车累计运行818.78万km,平均单车行驶里程为6.40万km。

表1-3 各示范体系燃料电池汽车示范运行统计区间

注:德州示范的物流车是由位于长三角地区的盐城市车企生产,由生产企业进行技术监控和示范研究,因此本书将德州示范运行并入长三角地区研究单位。

表1-4 各示范体系燃料电池汽车平均单车行驶里程

3.燃料电池汽车平均无故障里程

燃料电池汽车平均无故障里程=车辆累计运行里程数/故障总数。故障数是监控系统或企业运行记录中各级故障数的总和,其中,故障分类为:

1)严重系统故障:如重要零部件故障和氢电安全故障,导致动力输出中断,车辆无法移动。

2)零部件故障:如出现零部件故障,允许通过容错控制策略来限制功率和零部件工作状态,不影响车辆移动。

3)可恢复故障及报警:如一些传感器信号出现漂移和不准确故障,通过传感器故障信号处理算法和信号重构算法,可让系统恢复正常工作状态(若故障不影响车辆正常行驶,可按实际情况在故障统计时剔除数据)。如表1-5所示,128辆燃料电池汽车累计运行818.78万km,故障总数为1055次,平均无故障里程为7761km。

表1-5 各示范体系燃料电池汽车平均无故障里程

4.燃料电池系统平均寿命

根据示范车辆运行特点,统计时将燃料电池汽车电堆系统的运行时间与燃料电池汽车的实车运行时间等同,可从运行监控数据中统计得出。在电堆系统寿命预测方面,项目组织制定了《在用燃料电池示范车辆燃料电池系统寿命预测方法》,通过采集在用示范车辆燃料电池电堆的运行数据,利用基准电流下的电压参数,通过线性回归得到衰减率,然后根据衰减率预测在用示范车辆的燃料电池系统寿命。

如表1-6和表1-7所示,128辆燃料电池汽车的燃料电池系统实车平均运行时间超过1600h、预测平均寿命超过5000h。

5.燃料电池汽车加氢情况及平均百公里耗氢量

如表1-8所示,128辆燃料电池汽车在示范运行过程中累计加氢405t,累计加氢4万次,平均单次加氢量为10.12kg/次,统计结果表明项目内燃料电池汽车加氢保障体系可以支持示范运行的顺利开展。

表1-6 各示范体系燃料电池汽车的燃料电池系统平均寿命(按车型统计)

表1-7 各示范体系燃料电池汽车的燃料电池系统平均寿命(按区域统计)

表1-8 各示范体系燃料电池汽车加氢情况统计

(续) MXOBp0UQn7RZWwSoUjWbLsxSSPN8baJkCxzD0I/8NkP6gvhS2OGXVnoGk682QK5/

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