我国极地清洁能源利用实现历史突破

来源：中国电力报 时间：2025-03-06 17:58

“氢腾”燃料电池南极首秀

——我国极地清洁能源利用实现历史突破

邱燕超 王倩倩 刘柏汝 赵玮琪

　　3月1日，南极罗斯海恩克斯堡岛传来捷报：由中国国家电投集团（以下简称“国家电投”）自主研发的“氢腾”燃料电池产品设备在南极秦岭科考站成功发电，标志着全球首次实现了氢能技术在南极环境下的应用。这不仅是我国清洁能源技术发展的里程碑事件，更为极地科考能源供给开辟了全新路径。

　　清洁能源，解决极地供电难题

　　位于南纬74度56分、东经163度42分的秦岭科考站，此刻正见证着人类极地科考能源体系的革新。建筑面积达5244平方米的科考站内，由太原理工大学牵头、国家电投氢能科技发展有限公司（以下简称“国氢科技”）等单位共同实施的新能源微电网系统正式投运。

　　据介绍，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。其中“氢腾”燃料电池既是储能装置又是分布式能源。在风光条件良好的时段，该燃料电池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。此次应用于南极秦岭站供能的微电网系统，配备最大储氢容量50立方的储氢罐，单独用“氢腾”燃料电池发电可为站区提供连续24天、最大30千瓦的供电。该燃料电池系统可模块化扩展，功率范围覆盖50千瓦至数十兆瓦，发电效率可达50%，热电综合效率可达90%以上，设计寿命4万小时。相比于传统化石燃料发电，这款产品每发出一度电，可节省约400克标准煤，减少约1千克二氧化碳排放。

　　数据显示，南极地区年平均气温零下10摄氏度至零下60摄氏度，最大风速达100米/秒。项目团队攻克了氢燃料电池极低温冷启动、抗强辐射等核心技术，使系统在低温环境下仍能稳定运行。这种突破不仅填补了氢能在极地应用的技术空白，更为未来极端环境能源系统建设提供了可复制样板。

　　“氢腾”南极，500天极限攻坚

　　时间回拨至2023年夏，当接到南极清洁能源供能任务时，留给国氢科技设备发运仅有500天。国氢科技济南绿动负责人陈颖回忆当时的场景，“高寒、强风、辐射、极昼极夜、低气压……氢发电产品在极端环境下的应用还是全新的，时间紧、任务重、难度大。”

　　“我们要确保产品在南极运行万无一失。”国氢科技济南绿动副总经理、氢发电产品负责人刘元宇的话，道出了国氢科技南极项目团队的心声。国氢科技迅速成立了平均年龄仅30岁的19人研发队伍，上设备，提性能，攻难题，定方案，倒计时全力以赴。

　　研发团队先后转战天津、内蒙古等地，模拟南极用电环境进行低温测试，确保产品在极端条件下的稳定运行。2024年11月1日，氢能发电设备完成各项验收工作随“雪龙2号”启程南极。今年1月8日设备抵站后，项目团队与南极项目组通过安装调试，最终在3月1日实现成功发电。

　　进阶之路，推动高水平科技自立自强

　　“氢腾”的南极首秀并非偶然。回溯其发展历程：2021年博鳌论坛上，10辆“氢腾”大巴以稳定运行超过2万公里，完成重大活动中的首次亮相；2022年北京冬奥会、冬残奥会上，百余辆“氢腾”大巴总行驶里程达89万公里，执行接驳任务7205班次，接驳乘客16.07万人次，创下“零事故、零故障”纪录。

　　为塑造“氢腾”燃料电池“中国人自己的燃料电池品牌”，国氢科技以“自主化、高性能、低成本”为研发目标，从“氢腾”八大关键部件入手攻克技术难题，逐步实现了从材料到零部件、再到电池电堆和系统的全线自主化，为打造“氢腾”品牌奠定了坚实基础。从2019年正式发布第一款“氢腾”产品，到2022年形成适配多种车型的“氢腾”产品谱系，国氢科技用全产业链自主化创新技术，实现了由追跑向并跑、领跑的跨越。

　　国家电投着眼于我国丰富的可再生能源和绿电制氢优势，于2016年明确将氢能作为战略性产业加以培育，构建未来能源供给的“电氢体系”，氢能应用正加速拓展。吉林大安风光制绿氢合成氨一体化项目，即将实现大规模商业化应用；济南绿色国际产业园分布式供能系统持续运行超过2年；“氢进万家”科技示范工程，氢能社区和园区供能即将实现批量应用……这些共同勾勒出氢能社会的现实图景。

　　创新是引领发展的第一动力。国家电投推进“均衡增长战略”，在保持传统能源优势的同时，加快氢能、储能等创新业态发展。目前，国家电投燃气轮机、智慧场站、农村能源革命等多项创新成果已进入规模化应用阶段，科技创新的魅力持续迸发。

　　当南极的极光映照在“风光无限 国家电投”的红色条幅上，中国氢能技术的全球版图正在徐徐展开。从极地科考到城市交通，从工业供能到应急电源，这场以自主创新为底色的能源变革，正为高质量发展注入绿色动能。

　　责任编辑：沈馨蕊