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氢能重卡为何普及慢?氢气却是有苦说不出 今年销量前景创新高

氢能重卡为何普及慢?氢气却是有苦说不出 今年销量前景创新高

卡家超鹏

2023-04-23

氢能重卡为何普及慢?氢气却是有苦说不出 今年销量前景创新高

【卡车之家 原创】日前,德国正式对外宣布“关闭国内最后三座核电站”,全面淘汰核电,至此德国核电时代结束,未来其国民用电将主要来自于风、光、水等可持续发电设施。

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根据报道,德国此举是出于低碳环保和安全考虑,同时德国也表示未来将加大力度在国内发展氢能产业链建设。从侧面来看,德国已将未来能源供应压在了氢能源上,可见氢能已经成为了未来低碳能源体系的重要发展方向之一。

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把视线转向国内,2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发了《氢能产业发展长期规划(2021-2035年)》,其明确指出:氢是未来国家能源体系的组成部分。这也标志着中国也将像德国一样,大力发展氢能产业建设。

那么在当前大环境趋势引导下,国内商用车又将以什么路线去发展呢?

目前国内众多商用车企业走的都是纯电+氢能两条腿走路的技术路线,并将纯电作为解决短途倒短、城配轻载场景的运力方案,将氢能作为中长途物流配送、重载场景的运力解决方案。

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同时在氢能动力领域,又分为氢内燃机和氢燃料电池两种技术路线。氢内燃机通过燃烧氢产生动力,燃烧方式与技术路线大体与传统燃油机相似,我们也可以把它看作是燃油机的升级版,并且在燃烧中并不会产生二氧化碳。

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同时因氢气与空气混合速度更快,氢内燃机也有着点火效率高、不受稀薄空气环境影响的优势。并且其依旧为传统燃油机体型和布局方式,在整车动力链配套方面极具优势,可以很方便的与现有的变速箱、后桥、车架进行匹配。

那么既然是“燃油机升级版”,是不是代表着氢内燃机应用就能更加方便快捷了呢?

实则不然,因受氢气自身属性的影响,氢在遇到铁镍钛等金属材料时,极易发生氢脆现象,发动机使用寿命大大降低。

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同时氢气燃烧时也会出现不受控制的爆震现象,并且氢内燃机依旧需要机油润滑,但氢气燃烧时会产出水,而水又会造成机油乳化,大大降低机油润滑能力,致使发动机寿命寿命大大降低。

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相较之下,氢燃料电池技术就稍显复杂了许多,它是通过氢气与空气中的氧气发生化学反应来产生电力,是由化学能转化为电能的能量转换,同样在作用的过程中也仅产生水。

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并且氢燃料电池系统除了供能量转化的电堆装置外,还需要大功率的散热装置和大电池。这是因为燃料电池只能发电,并不能存储电能,所以氢燃料电池车型还需要配有一块大电池。

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除了整车系统匹配较为繁琐(配套设施较多)之外,氢燃料电池技术也自然就没有了氢内燃机上出现的氢脆、爆震等应用劣势问题的出现了。也正因如此,目前市面上得以交付并得到应用的氢能车型,绝大多数采用了氢燃烧电池技术。

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相对而言,目前氢燃料电池技术已经较为成熟了,据福田汽车新能源业务相关负责人表示:从实际使用效果反馈来看,氢燃料电池车型本身是能够满足目前工矿企业,短途的运输场景需求的,但影响氢能车型普及的一大难点问题,在于氢气的生产与运输。

灰氢是通过化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)燃烧产生的氢气
蓝氢是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成
绿氢是通过使用再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气
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相关数据显示,目前主流的制氢方法是“灰氢”,约占全球氢气产量的90%,但在生产过程中会不可避免的,出现碳排放。虽然“蓝氢、绿氢”方式更加清洁化,但生产成本却提高了。

并且氢气的运输成本也一直居高不下,主要原因是氢气密度低,氢气液化技术难度高,导致运输效率也极低。加上如今氢气运输并没有像石油、天然气有着成熟的长距离管道运输,所以使得氢气运输无法进行持续性的大规模运输,只能通过汽车运输。

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同时氢气也是易燃易爆物品,一旦遇到明火就会造成强烈爆炸,而这种种原因也造成了氢气运输成本和购买成本较高的主要因素。

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据天钢集团联合特钢物流车队负责人表示,为了能够让新购置的30台氢能重卡高效运营,天钢集团联合特钢在厂区内自建加氢站,并且通过和中石化进行深度合作,来进一步降低氢气的购买价格和使用成本,同时也在同步进行氢气自产自用的规划与应用。

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针对上述所提及的氢气生产、运输等难点问题,国家也相继出台诸多政策,如在北京、山东淄博、河北邯郸、广州中山等诸多城市建立氢能示范基地、产业园等等,全面布局氢能制造、储存、运输等场景。

如1月底浙江省正式发布的《浙江省加快新能源汽车产业发展行动方案》中,提出2025年全省要拥有5000台氢燃料电池汽车运营,以及建设使用加氢站数量达50座。

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不仅于此中国石油在4月中旬对外发布消息称,用现有天然气管道长距离运输氢气的技术获得了突破,通过将一定比例的氢气掺入到天然气中运输,使得长距离运输氢气成为可能,该举措已经在宁夏银川宁东天然气示范平台成功应用。

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而且在今年4月份,首个“西氢东送”输氢管道示范工程正式纳入石油天然气“全国一张网”建设实施方案。该管道起点为内蒙古乌兰察布,终点为北京市燕山石化,全长400多公里,一期运力每年10万吨。

2023年,中石化也启动了旗下加油站的转型计划,通过将加油、加气、充电、加氢和换电等服务融合于一体,为消费者提供更加便捷、高效的多元化能源服务。

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以上种种举措的完美达成,势必会大大降低氢气的生产和运输成本,助力氢能产业在国内蓬勃发展。但瑕不掩瑜,想要大面积普及氢能产业与氢能运输,还需要一定的时间去发展、去沉淀,而且在技术研发、运营应用方面,国内已经有诸多企业先行一步了。

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在商用车领域,几乎国内排名前列的各大商用车主机厂,都有着自己的氢能重卡产品,相信卡友们在卡家的以往报道中,都有关注或浏览到。

相关销量数据显示,燃料电池重卡2022年累计实销2456辆,同比大增215%。其中,仅去年12月份,氢燃料电池重卡销售772辆,环比增长87%,同比增长294%。

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此外福田汽车于近日也正式对外公布了,未来的全球发展战略和新能源战略布局。其将通过纯电动、插电式混合动力、燃料电池“三线”并举,以及“油改电/氢+全新平台”等技术路线,打造全系列新能源商用车产品,进而覆盖未来商用车全使用场景。

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值得一提的是,位于河北省本土企业的如果科技、长征汽车,于今年与河刚、新天钢联合特钢两企业,成功签订了各500台氢能重卡的战略合作,且目前已成功交付河钢20台、新天钢30台长征1号氢能重卡。

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