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全球首例!济南起步区下线“氢腾”燃料电池点亮南极秦岭站

2025-03-10 09:03:09来源:新京报点击:8085 次

3月1日,由国家电投集团国氢科技自主研发制造的全球首台南极氢燃料电池发电设备在中国第5个南极站——秦岭科考站成功发出第一度电。据了解,全球首台南极氢燃料电池发电设备其核心部件之一——“氢腾”氢燃料电池,就产自济南新旧动能转换起步区,由国氢科技落地起步区的济南绿动氢能科技有限公司(下称“济南绿动”)生产。

全球首例在南极应用氢能技术

秦岭站是中国第5个南极科考站,也是新时代我国第一个常年考察站。这里是南极洲气候环境恶劣的区域之一,由于新能源制氢和氢燃料电池发电具有良好的低温适应性,氢电耦合的“风-光-氢-储-荷”供能系统就成为极地恶劣环境的优选。

本次秦岭站采用多能互补微电网,该微电网核心部件之一便是“氢腾”氢燃料电池产品。3月5日,在济南绿动位于济南国际招商产业园起步区片区的厂区内,济南绿动副总经理、氢发电项目负责人刘元宇告诉记者,“氢腾”燃料电池发电产品本身具有良好的低温适应性,但面对极地恶劣环境,如何与整个微电网项目更好配合运行,仍是不小的挑战。

为了让设备能够满足极地场景要求,19名国氢科技研发人员组成氢发电团队,攻克了氢燃料电池快速冷启动、高效转化等技术难题,研发出了具备高可靠性和强适应性的专用氢燃料电池发电产品。

据介绍,在微电网运行过程中,氢能既起到了储能的作用,又起到了分布式能源的作用。在风光条件良好的时段,系统使用多余的电力制氢,通过存储氢气实现储能;在风光发电条件不好时,通过氢燃料电池将氢气转换为电能和热能,系统可为站区提供约2.5小时、最大150千瓦的供电。

“整个氢发电过程只产生电、水、热,热电综合效率可达90%以上,在供电基础上,未来系统也可实现为站区供暖或提供热水,这一过程产生的水也达到饮用标准。”刘元宇说。

秦岭站微电网项目的成功运行,不仅验证了氢燃料电池产品在极端低温环境中的可靠性,还填补了氢能在南极能源系统建设中的应用空白,为低温恶劣环境能源系统建设、微电网建设提供了样板。

一块电池跨越大半个地球的旅行

济南绿动生产厂房内,随着机械臂高效转动,将一片片氢燃料单电堆堆叠,一块站立在产线上的长方体氢燃料电池便逐步成形。

回忆氢燃料电池发电设备在秦岭站成功运行的整个历程,刘元宇话语中流露难以掩饰的自豪和激动。这一创新之举,就开始于产线上的一块氢燃料电池。他告诉记者,南极站所用的搭载“氢腾”氢燃料电池的设备及系统,是在2024年初在起步区下线。

设备下线后,为了模拟南极的用电环境,进行各项设备的联调联控,国氢科技研发人员与太原理工大学项目团队,近两个月驻场内蒙古模拟现场,克服环境恶劣等各种困难开展测试。

2024年11月,“氢腾”氢燃料电池产品在内蒙古完成模拟环境调试验证和设备装船,搭载中国雪龙2号前往南极。经过长达3个月的漂洋过海,2025年1月8日,搭载“氢腾”氢燃料电池的设备顺利到达秦岭科考站,并最终在3月1日完成安装调试,成功发电,进入运行阶段。

“一块电池”跨越山海、走过半个地球,由位于北纬36度02分~北纬37度54分间的济南市,到达位于南纬74度56分,东经163度42分的南极秦岭站,不可谓不是一场伟大的旅行。

而在这场伟大旅行的背后,国氢科技、济南绿动和济南起步区一道,早已展开准备。

时间拨回2021年,氢能行业龙头企业国家电投签约落地起步区,打造黄河流域氢能产业基地。这是国家电投在国内布局的五大氢能产业基地之一、四大燃料电池产业基地之一,也是面向华北和中原地区、辐射黄河流域、京津冀及环渤海经济圈的产业基地。

2022年3月,国家电投黄河流域氢能产业基地项目正式开工,当年12月31日,固定式供能燃料电池、空冷燃料电池及车用燃料电池系统3条生产线正式投产,分别可实现1000台(套)的年产能。

2023年8月2日,“氢腾”品牌发电燃料电池和空冷燃料电池产品在起步区正式对外发布,并正式启动“氢进万家”科技示范工程《燃料电池热电联供系统关键技术研发及应用》课题。

2023年12月21日,首批搭载“氢腾”品牌氢燃料电池的重卡正式交付,如今,40辆氢能重卡及22辆氢能环卫车正服务于起步区城市建设与环保清洁。

践行国家“双碳”战略的起步区实践

氢能技术在南极环境下的首次成功应用,是国氢科技发挥清洁能源自主技术优势的又一创新之举,也是国氢科技践行“双碳”战略为极地科考提供清洁能源的“中国方案”。

而在这一创举的背后,起步区元素随处可见,从产线投产到氢燃料电池重卡交付,再到推进氢能产业园建设,皆是践行国家“双碳”战略的起步区实践。

“起步区成立了氢能专班,为公司协调了绿色通道,助力了公司的高质量发展。”刘元宇告诉记者,近年来,起步区积极构建氢能示范应用场景,除应用氢能重卡外,“氢腾”发电燃料电池设备及系统已在济南起步区厂区稳定运行超过两年。

根据《济南新旧动能转换起步区“十四五”产业发展规划》,氢能产业是济南起步区重点培育的新能源主导产业的主攻方向之一。

起步区经济发展部部长牟晓丽表示,为加快氢能产业发展,起步区从产业规划、项目招引、示范应用、要素保障等方面全面发力,一方面聚焦济南绿动氢能等重点企业落地投产做好综合服务保障,同时,积极发挥政府主导作用,不断拓展氢能综合示范应用场景,谋划布局综合供能站,补齐加氢短板,将结合未来住宅建设积极支持企业开展“氢进万家”试点。

根据《起步区综合能源专项规划》对起步区各等级加能站的布局等要求,至2035年末,起步区规划综合加能站共39座,有别于传统加油站,可以实现加油、加气、加电、加氢等新旧能源的综合应用及转换模式,实现加能全过程的智能化与低碳化。综合加能站由服务区、储能区、加能区、供给能源等区域构成,在大型站及中型站内设置加氢设施,小型站内预留移动加氢车车位,为远期氢能车辆大量推广预留氢能储备空间。

产业发展离不开人才支撑。近年来,济南起步区聚焦辖区重点产业发展搭建了涵盖人才服务、人才补贴、平台建设、科技攻关等于一体的人才政策体系,既有“真金白银”的支持,也有“真情实意”的关怀。

“我们聚焦氢能等重点产业发展,通过有力政策举措,持续强化人才要素保障。一方面,积极助力绿动氢能技术带头人获评济南市海右产业领军人才并给予相应资金支持,做好企业人才政策兑现。同时,持续深化人才领域开放合作交流,依托起步区与山东大学、南洋理工大学合作共建的中新绿色科技研究院,加强氢能产业领域专业人才的培养和科技成果转化,让人才更好赋能主导产业高质量发展。”起步区党群工作部部长姜凌飞说。

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