燃料电池:为卡车货运带来技术突破

燃料电池:为卡车货运带来技术突破
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行业现状

燃料电池:为卡车货运带来技术突破

被市场接受的重要因素:续航里程

很长一段时间以来,燃料电池技术一直被视为交通运输领域实现碳中和目标的有效替代技术。然而考虑到较少的车型选择和产业链相关基础设施布局的不完善,这一技术在去过一段时间以来并未得到有效推广。不过,卡车领域似乎正在出现一些积极的变化。中国的乐观态度也积极促使其他国家和工业组织采取更多的行动。

燃料电池:为卡车货运带来技术突破

各国若决心推动氢能源产业,必须在基础设施建设上进行广泛投入

在这一新兴能源领域,每年都在产生积极变化。近年来,各大轿车制造商均已承诺向电池电动化的转型,因此民用车的电动化浪潮势不可挡。然而出于对可靠性的更高要求,电池作为卡车的唯一动力来源则显示出不少障碍。长距离的续航要求更大重量和体积的电池,大号的电池又反过来影响卡车续航的提升。相比于蓄电池,燃料电池则展现出其独特优势:理论上,不仅可以提供类似传统化石能源一样的超长续航,在能量补充速度上也非常迅速。仅仅是因为其当前较高的商用成本,阻碍了市场化的进一步推广。

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丰田正在联手本国政府和全球工业界积极推动氢燃料技术

在影响未来的众多因素中,价格或许是起核心作用的一点,氢燃料必须在单位成本上有效打败天然气,柴油等能量载体,才有可能真正实现大规划商业应用。在商业成本面前,环保不再是那么紧迫的任务。同样关键的一点是,政府对这一产业的扶持也显得非常重要,通过税收和补贴的政策影响,可以在氢能起步时,提供更好的帮助。

除了单位价格,另一个显而易见的问题便是续航。受限于当前储能技术的发展,使用传统化石能源的40吨卡车续航可达2500公里,使用相同容积油箱的氢燃料卡车在行驶400公里之后就必须再次补能。但是在全球各大科研机构和工业力量的推动下,这一问题正被加速得到解决。预计在十年内,在某些特定场景的运输任务中,氢燃料卡车将会具备明显的综合优势。政府需要为传统的化石能源运输逐步征收小比例费率,以减缓其成本下降速度,既不能过分打击传统运输行业,又能够为氢燃料的发展提供更多时间和资金上的支持。

燃料电池技术的推动

中国政府显然已经认识到了这一点,并首次将推动燃料电池发展纳入了其国家发展规划。丰田公司也积极加入进来,并且与中国一汽集团和东风汽车公司在内的五家公司成立了新的合资企业“燃料电池系统研发联盟”。

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丰田与日野汽车公司共同开发的燃料电池卡车,续航为600公里

丰田汽车公司还与日本商用车制造商日野汽车公司共同开发了一款基于Hino Profia,重量为25吨,长度为11米的燃料电池卡车,续航里程为600公里。特别设计的轻量化车身结构旨在提高装载不同货物的可能性并提高装载量。两套燃料电池系统实际上来自于丰田汽车旗下的Mirai并按照相应的比例放大,应用于卡车上。长期来看,大型船舶氢燃料系统的研究应用也可从中受益。

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戴姆勒集团与沃尔沃组成共同研发机构,开发氢燃料技术

与此同时,德国戴姆勒集团也正在与沃尔沃卡车集团合作,共同组建合资企业以加速燃料电池卡车的研发。这一合资公司成立的目的是希望,在2030年前后,推出可以进行长途运输的重型燃料电池卡车。戴姆勒卡车公司的董事会主席马丁・达姆说到:“对于长途重型货运来说,燃料电池技术是实现碳中和的重要解决方案”。

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博世集团与尼古拉公司为美国市场合作研发的燃料电池卡车

在这一有前景的运输领域,博世集团与美国卡车制造商尼古拉公司合作,研发了一款重量为40吨的卡车,并预计在2023年左右上路。该车型的一个重要竞争力便是续航里程。考虑到北美地区的长距离运输需求,在几年前公布的燃料电池原型车Nikola One,其续航里程就可以达到1600公里。除此之外,博世集团还会提供eAchse技术,该技术是燃料电池传动系统中的重要组成部件并提供动力控制功能。

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现代汽车公司与瑞士政府合作的H2 Xcient项目将提供新的商业合作思路

在这场对未来技术的竞争中,瑞士也积极参与进来,在这个国家的公路网中,正出现越来越多燃料电池卡车的影子。来自韩国汽车制造商现代公司的研发项目已经在瑞士落地,并计划到2025年实现1600辆H2 Xcient燃料电池卡车的上路行驶,考虑到瑞士的实际运输情况,该车型的续航里程标定为400公里。该项目较为不同的创新在于有别于传统的商业模式,卡车将不是以购买的方式提供用户使用,而是根据每公里的价格提供租赁服务,其单位使用成本将与柴油卡车相同。

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