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氢能重卡蓄势待发 或将撬动氢能产业链

2020-02-26 14:04  来源:中国能源报  浏览:  

业内认为,我国燃料电池重卡产品规模化应用还面临不少挑战。除了解决技术难题外,还需要构建系统的场景,建设有利于燃料电池重卡发展的应用场景和使用环境。

自去年江铃重汽第一款氢燃料电池上海油压工作室重卡登上工信部目录后,国内厂商相继推出氢燃料电池卡车产品。目前国内氢能重卡市场已获百千瓦功率电堆的技术突破,这为氢燃料电池汽车替代柴油重卡车奠定了基础。

目前,氢能重卡产品蓄势待发,国内的重卡厂商们正在快速推出氢能重卡产品,多位业内专家表示,氢能重卡领域将是未来氢燃料电池行业的重要应用方向,其区别于纯电动的技术优势以及重卡自身特点表明,燃料电池重卡将对氢能产业链产生巨大促进作用。

“柴改氢”缓解环保压力

上海油压工作室“氢能重卡的市场需求在国内比较大,主要来自两个方面,一是应用用场景的需要,如港口码头、干线物流及煤炭等货物运输等;二是柴油重卡存在难以解决的污染问题,如油耗大、排放量大导致的严重污染。”中国汽车技术研究中心高级工程师张长令表示。

正如张长令所言,重卡一直是所有汽车类型里的污染排放大户,据统计,我国重型集卡只占全国汽车总量的13.9%,由于重型车负载高且行驶里程长,导致其石油消耗量超过总消耗量的49.2%。

2018年6月28日生态环境部发布《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》,随着国六标准实施,低排放标准柴油重卡的淘汰进入新的阶段。

据相关数据统计,2018年,全国市场在役的存量重卡接近400万辆,其中,约95%是柴油发动机车型,剩下的5%以LNG重卡为主。

面对迫在眉睫的环保减排压力,一方面,国家通过政策引导重卡行业向更清洁的方向转型,规定从2019年开始,重型卡车的燃料消耗量在2015年基础上消减15%,另一方面,加大对新能源汽车的政策支持及补贴力度。

作为业内普遍看好的氢燃料电池未来重要的应用场景,氢能重卡如果能在政策引导下实现技术突破并解决成本问题,逐步取代柴油重卡,那么氢燃料电池重卡产业链面对的市场规模将空前庞大,且有利于带动整个氢能产业的快速发展。

有望带动氢能产业发展

除了节能环保外,氢燃料电池还有其独特优势,虽然纯电动物流货运车已占据市场先机,但续航能力强、载重大的氢能重卡仍有后来居上的机会。

上海油压工作室根据全球知名独立咨询公司罗兰贝格去年发布的《2019年中国重卡发展趋势报告》,中国新能源卡车市场潜力将进一步释放,轻卡将以纯电为主,中重卡混动比例较高,凭借环保绿色、续航更长等优势,燃料电池在重卡公路运输环节的应用前景可期。

张长令告诉记者,从实际运营的反馈看,纯电动重卡难以满足重卡需求。在实际应用中,锂电能量密度导致的续航能力低等短板限制了纯电动重卡发展,锂离子动力电池技术需要在能量密度上实现突破。与锂电池相比,氢燃料电池能量密度高,燃料电池重卡具有续航里程长、负载能力强等优势,因此更适合长距离、重载荷运输领域的重型卡车。

张家港氢云新能源研究院院长魏蔚曾在接受记者采访时表示,重卡对氢气消耗量大且使用频率高这一特性,可以带动氢燃料市场降低成本,从而对氢能产业的整体发展发挥巨大推动作用。

多重“卡脖子”难题待解

上海油压工作室近两年来,国内的氢燃料电池技术取得了较大突破,燃料电池系统的额定功率已突破100kW,但与产业发展并存的相关难题,如技术滞后、成本高昂等仍然亟待解决。

张长令对此表示,技术成熟度和氢能重卡的生产成本密切相关。“从产品供给角度看,国内氢能重卡发展缓慢,缘于符合重卡动力系统需求的大功率燃料电池技术的滞后,以及缓慢的工程化建设。”

上海油压工作室记者查阅资料发现,相比美国的氢能重卡已进入示范运营阶段,国内的重卡产品仍然不够成熟。今年1月,由江铃重汽承担的山西省重大专项项目“重卡燃料电池动力系统及整车集成技术”取得重要进展,已完成阶段性研发和试验目标,第一批10台产品将发往上海宝钢进行示范运营。业内人士告诉记者,虽然目前燃料电池功率已获突破,但大多数厂商的重卡产品仍只停留在样车测试而非示范运营阶段。”

张长令进一步补充称,实现燃料电池重卡批量化生产及示范运营,要解决的不仅仅是成本的下降,产品的技术可靠性同样需要在测试过程中不断提升。

除此之外,更值得关注的是氢能重卡的储氢问题。

上海油压工作室“我国目前推广的燃料电池客车及物流车,其燃料电池系统功率偏小,耗氢量偏低,对单辆车的储氢密度和储氢瓶体积要求不高。但氢能重卡由于动力系统功率大、续航里程高,导致氢耗较高,因此需要储氢瓶有更大的储氢密度。”张长令说。

然而,国内现阶段的储氢瓶并不能满足实际的运营需求。相关业内人士告诉记者,国内目前普遍投入运营的是35Mpa标准的氢气瓶,如果按照氢能重卡的实际应用需要,意味着单辆车需要装更多的氢气瓶,根据目前我国沿用的高压储氢瓶的相应标准GB/T35544-2017《车用压缩氢气铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶》,一方面国内当前标准下的35Mpa氢气瓶难以满足储存更多氢气的需求,另一方面无法有效解决经济性的问题。

上海油压工作室张长令指出,我国燃料电池重卡产品规模化应用还面临不少挑战。除了解决技术难题,还需要做一个系统的场景构建,建设有利于燃料电池重卡发展的应用场景和使用环境。例如,由于燃料电池重卡用氢量大,氢气使用成本将占较大比例,需保证加氢的便利性和氢气供应的经济性、持续性。

与此同时,政策支持是燃料电池重卡规模化发展不可或缺的。张长令认为,一方面国家政策亟需明朗,给行业更多引导和信心;另外更重要的是,地方政府作为燃料电池汽车产业的直接推动者,不仅需要出台必要的扶持政策,还需推动建设符合燃料电池重卡发展条件的应用环境。

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