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| 氫能重卡從樣車(chē)到商用 還需要跨越幾道門(mén)檻？ |
| （時(shí)間:2019-12-5 9:25:21） |
自今年9月，江鈴燃料電池牽引車(chē)進(jìn)入工信部324批《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》之后，中國(guó)氫能重卡領(lǐng)域不斷迎來(lái)利好消息。
10月17日，大運(yùn)的首款燃料電池牽引車(chē)進(jìn)入工信部325批《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》。
10月21日，由國(guó)投中科、青島前灣集裝箱碼頭、機(jī)科（山東）重工、江蘇奧新四家參與研發(fā)、測(cè)試的3臺(tái)氫能源集卡車(chē)正式投入實(shí)景測(cè)試運(yùn)營(yíng)。
11月16日，上汽紅巖攜旗下紅巖燃料電池自卸車(chē)亮相青島國(guó)際院士港協(xié)同創(chuàng)新成果展示與對(duì)接合作研討會(huì)。
在不到3個(gè)月的時(shí)間里，接連有4款氫能重卡亮相，國(guó)內(nèi)氫能行業(yè)討論、期待已久的氫能重卡似乎就要迎來(lái)產(chǎn)業(yè)化的“春天”。
然而，從樣車(chē)到商用，中國(guó)的氫能重卡仍需跨越重重難關(guān)。
重卡“柴轉(zhuǎn)氫”背后：摘下污染大戶標(biāo)簽
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的日益重視，從交通領(lǐng)域節(jié)能減排成為全球共識(shí)，而重卡作為污染大戶，自然成為推動(dòng)節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。
根據(jù)中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境管理年報(bào)（2018），全國(guó)重型貨車(chē)在汽車(chē)總保有量中占比僅3．1％，但一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸铩㈩w粒物四項(xiàng)污染物排放量卻均在20％以上，是當(dāng)前空氣污染“主力軍”。
不根治排放大戶的柴油重卡，藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)也就無(wú)從談起。
為此，中國(guó)政府通過(guò)政策手段來(lái)引導(dǎo)重卡行業(yè)轉(zhuǎn)型，一方面，強(qiáng)化重卡的排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定從2019年開(kāi)始，重型卡車(chē)燃料消耗量限值在2015年基礎(chǔ)上加嚴(yán)約15％，并限制燃油卡車(chē)進(jìn)城。
另一方面，強(qiáng)調(diào)對(duì)新能源車(chē)的落地推廣，通過(guò)持續(xù)的補(bǔ)貼，以及各地的不限行、不限號(hào)等優(yōu)惠政策，加速推進(jìn)國(guó)內(nèi)主機(jī)廠進(jìn)軍新能源卡車(chē)的商業(yè)化。
與中國(guó)的情況類(lèi)似，其它各國(guó)政府也出臺(tái)了類(lèi)似的政策和要求。
美國(guó)監(jiān)管法規(guī)規(guī)定，2027年前將拖車(chē)、貨運(yùn)卡車(chē)的燃油效率提高25％；歐盟也于2018年5月制定卡車(chē)碳排放目標(biāo)，提出2025年二氧化碳減排達(dá)7％，2030年減排達(dá)16％的標(biāo)準(zhǔn)，并呼吁各成員國(guó)加快首個(gè)重型車(chē)輛二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)立法。
節(jié)能減排的現(xiàn)實(shí)需要和政府的強(qiáng)勢(shì)引導(dǎo)，給重卡“柴轉(zhuǎn)氫”創(chuàng)造了有利的外部條件。
氫能重卡的優(yōu)越性：重載和長(zhǎng)距離
如果僅從節(jié)能環(huán)保的角度考慮，燃料電池并非唯一選項(xiàng)。相比于處在樣車(chē)階段的氫能卡車(chē)，大量的純電動(dòng)物流貨運(yùn)車(chē)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，燃料電池要有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)才能在商用運(yùn)輸卡車(chē)領(lǐng)域后來(lái)居上。
“氫能重卡的優(yōu)勢(shì)在于更符合重卡重載的實(shí)際需求。”國(guó)內(nèi)一家新能源商用車(chē)市場(chǎng)總監(jiān)告訴高工氫電，不同于輕卡和廂式物流車(chē)等中小型商用貨運(yùn)車(chē)型，重卡的載重大，對(duì)能源供應(yīng)系統(tǒng)的要求更高。
從實(shí)際運(yùn)營(yíng)端的反饋來(lái)看，純電動(dòng)并不能完全滿足卡車(chē)的運(yùn)營(yíng)需求。實(shí)際調(diào)研顯示，總質(zhì)量小于3.5噸的微型電動(dòng)商用車(chē)，在成本、容積、續(xù)航、行駛品質(zhì)等方面已經(jīng)可以基本替代同價(jià)位燃油車(chē)。
但在大于3.5噸的商用車(chē)上，考慮車(chē)輛載重引起的能耗、自重增加等問(wèn)題，純電動(dòng)車(chē)型囿于自重、續(xù)航等性能局限，已經(jīng)無(wú)法成為此類(lèi)車(chē)型的最優(yōu)選擇。這在重卡領(lǐng)域體現(xiàn)得更加明顯。
“如果49噸的牽引車(chē)用純電動(dòng)作為動(dòng)力的話，需要用到的鋰電池重量就有將近10噸左右。” 國(guó)內(nèi)一家燃料電池系統(tǒng)企業(yè)副總認(rèn)為，就算不考慮電池成本，附加過(guò)多的重量也擠壓了重卡寶貴的貨運(yùn)空間。
與鋰動(dòng)力電池相比，氫燃料電池具備更長(zhǎng)的續(xù)航里程、更短的充電（加氫）時(shí)間、更輕的重量、更大的性能提升空間等顯著優(yōu)點(diǎn)，自然也就更適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸領(lǐng)域的重型卡車(chē)。
氫能重卡商用還需跨越多道關(guān)卡
氫能重卡在最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，氫燃料電池方面的關(guān)卡已經(jīng)初步打通。
“從氫燃料電池的角度來(lái)看，技術(shù)上已經(jīng)不存在太大的問(wèn)題。”國(guó)內(nèi)一家燃料電池企業(yè)總經(jīng)理認(rèn)為，在過(guò)去的2年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)的氫燃料電池技術(shù)取得較大的突破，燃料電池系統(tǒng)的額定功率正在向100kW以上邁進(jìn)。
高工氫電了解到，率先上公告的江鈴燃料電池牽引車(chē)所使用的氫燃料電池系統(tǒng)，由上海杰寧新能源科技發(fā)展有限公司和清能股份合作開(kāi)發(fā)。這款燃料電池采用超薄非常規(guī)流道石墨極板單堆，其系統(tǒng)額定功率達(dá)到95kw，可配載33噸牽引質(zhì)量，加最高8噸牽引車(chē)頭，總載重42噸。
整體來(lái)看，隨著燃料電池技術(shù)的不斷突破，國(guó)內(nèi)對(duì)氫能重卡的研發(fā)、推廣已日漸重視，但從產(chǎn)業(yè)化的角度來(lái)看，仍需破解諸多難題。
首先需要解決的就是氫能重卡的儲(chǔ)氫問(wèn)題。
由于重卡的載重大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，因此所需要的儲(chǔ)存的氫氣自然也就更多。然而，國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的儲(chǔ)氫裝置------氫氣瓶并不能滿足實(shí)際的運(yùn)營(yíng)需求。
“國(guó)內(nèi)目前普遍投入運(yùn)營(yíng)的氫氣瓶是35Mpa標(biāo)準(zhǔn)的，如果在氫能重卡上使用，就需要裝更多的氫氣瓶。”國(guó)內(nèi)一家氫氣瓶企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)下的35Mpa氫氣瓶難以滿足儲(chǔ)存更多氫氣的需求。
事實(shí)上，目前我國(guó)沿用的高壓儲(chǔ)氫瓶的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)是GB/T35544-2017《車(chē)用壓縮氫氣鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》。
“這一標(biāo)準(zhǔn)意味著70MPaⅢ型瓶可以經(jīng)過(guò)檢測(cè)試驗(yàn)安全后上車(chē)運(yùn)行，而70MPaIV型瓶的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)仍然是一片空白。”上述專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為，IV型瓶基體采用塑料材料，具有重量輕、成本低、質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度大等優(yōu)點(diǎn)，更適合用于氫能重卡儲(chǔ)氫。
然而，在儲(chǔ)氫容量方面更有優(yōu)勢(shì)的IV型瓶，還缺乏有效的驗(yàn)證，更因?yàn)樵?jīng)在安全方面出過(guò)問(wèn)題而被“冷藏”。
“在2015-2016年，車(chē)載天然氣氣瓶采用過(guò)IV型瓶（與IV型氫瓶類(lèi)似），出廠時(shí)這些氣瓶都符合相關(guān)規(guī)范，結(jié)果裝車(chē)后出現(xiàn)了問(wèn)題，引發(fā)了安全事故。”一位熟悉中國(guó)新能源商用車(chē)市場(chǎng)的投資人士告訴高工氫電，安全事故導(dǎo)致法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定者很抵觸IV型瓶，至今仍然沒(méi)有放開(kāi)。
當(dāng)然，除了儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段用氫成本高昂也是一大難題。
從長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀等地的加氫站實(shí)地應(yīng)用的情況來(lái)看，35-45元/公斤是當(dāng)前主流的氫氣到站價(jià)格。再加上加氫站的服務(wù)費(fèi)用，終端用戶用氫價(jià)格通常在60元左右。
常規(guī)的氫能物流車(chē)每百公里耗氫量大約是3公斤左右，至少需要180元/百公里，而重卡的耗氫量還要稍多些。柴油車(chē)每百公里耗油約為18升左右，以當(dāng)前的價(jià)格計(jì)算（6.69元/升）折合120元左右。
如果考慮到國(guó)補(bǔ)和地補(bǔ)的存在，部分地區(qū)還對(duì)終端氫價(jià)進(jìn)行了價(jià)格補(bǔ)貼，使得車(chē)主最低能用40元左右的價(jià)格用上氫，這樣就基本與柴油的價(jià)格持平。
但是，放眼補(bǔ)貼取消后的市場(chǎng)，用氫成本還有待降低，這也需要市場(chǎng)需求來(lái)推動(dòng)。
“只有氫能的應(yīng)用起來(lái)了，成本問(wèn)題最終會(huì)得到解決。”中國(guó)工程院院士干勇曾公開(kāi)表示，在國(guó)內(nèi)的主要港口大量地、密集地使用氫能重卡，加氫站的建設(shè)規(guī)模就可以擴(kuò)大，成本也會(huì)在規(guī)模效應(yīng)下得以降低。
值得注意的是，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的氫能重卡只是少數(shù)進(jìn)入《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》，并且尚未進(jìn)入正式的推薦目錄，還需要經(jīng)過(guò)實(shí)際路測(cè)運(yùn)營(yíng)的驗(yàn)證。隨著江鈴、大運(yùn)和上海紅巖等主機(jī)廠相關(guān)車(chē)型的推出，氫能重卡的商業(yè)化進(jìn)程將會(huì)提速。
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