“開發(fā)和應(yīng)用燃料電池重卡逐漸成為全球共識(shí),‘以獎(jiǎng)代補(bǔ)’政策驅(qū)動(dòng)我國燃料電池汽車向中重型商用車方向發(fā)展,燃料電池推廣也逐步從政府主導(dǎo)的公交車市場(chǎng)向商業(yè)化卡車市場(chǎng)過度。”6月8日,在第六屆國際氫能與燃料電池汽車大會(huì)上,濰柴新能源科技有限公司總經(jīng)理、濰柴巴拉德氫能科技有限公司CEO張超的一席話,道出了燃料電池重卡良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
優(yōu)勢(shì):
續(xù)航能力強(qiáng)、加氫快、低溫性能優(yōu)越
北汽福田新能源研究院副院長、副總工魏長河表示,目前新能源商用車的主要推廣模式是“平原用電、山區(qū)用氫;短距用電、長距用氫”,燃料電池商用車是填補(bǔ)重載長距離運(yùn)輸要求的重要發(fā)展方向。
資料顯示,2017-2020年,全球燃料電池汽車數(shù)量從7186輛增至34218輛,其中,美國、中國、日本、韓國發(fā)展最為顯著。中國是全球最大的商用車市場(chǎng),燃料電池汽車保有量已從2015年的10輛增至2020年的7729量。預(yù)計(jì)2035年燃料電池商用車保有量將達(dá)120萬輛,加氫站規(guī)模近萬座;計(jì)劃2060年中重型燃料電池商用車占中重型商用車的比重接近65%。
據(jù)了解,純電動(dòng)重卡續(xù)航能力大多集中在200-300公里,相比之下,燃料電池重卡具有續(xù)航能力強(qiáng)、加氫速度快、低溫性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。尤其是氫燃料能量密度高,可通過增加氣瓶體積或提高儲(chǔ)氫壓力等方式提高續(xù)航能力,使得燃料電池重卡續(xù)航普遍能達(dá)400公里以上?!叭剂想姵乇饶芰扛?,可達(dá)0.5-1.0KWH/Kg,特別適合重載車。”中國工程院院士衣寶廉介紹。
同時(shí),燃料電池重卡利好政策不斷。2020年4月,財(cái)政部等四部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車補(bǔ)貼政策的通知》提出,要開展新技術(shù)、新車型的示范應(yīng)用,重點(diǎn)推動(dòng)氫燃料電池車在中重型商用車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,并向重卡傾斜。2020年9月,財(cái)政部等五部委決定開展燃料電池汽車示范應(yīng)用工作,明確將燃料電池車輛應(yīng)用場(chǎng)景作為示范應(yīng)用工作的重點(diǎn),并設(shè)定了燃料電池技術(shù)參數(shù)創(chuàng)新目標(biāo)。
同濟(jì)大學(xué)教授章桐介紹:“去年五部委發(fā)布了燃料電池汽車示范城市群申報(bào)政策,申報(bào)結(jié)果雖還未公布,但會(huì)有幾個(gè)示范城市群首先帶頭進(jìn)行燃料電池汽車規(guī)模化示范應(yīng)用?!?
短板:
加氫困難、購車和運(yùn)營成本高
目前,上汽、陜汽、徐工集團(tuán)等車企均已布局燃料電池重卡,并擁有燃料電池牽引車、自卸車和礦用卡車等車型。但同時(shí),目前燃料電池重卡還面臨成本高昂、加氫站建設(shè)困難等問題。
輕程(上海)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO劉可飛表示,燃料電池商用車用戶關(guān)注安全性、友好度和經(jīng)濟(jì)性,而經(jīng)濟(jì)性主要受購車成本、氫氣價(jià)格、技術(shù)進(jìn)步和物流優(yōu)化等因素影響。
目前,一座加氫站的建設(shè)費(fèi)用高達(dá)1200萬-1500萬元。對(duì)此,衣寶廉表示,實(shí)施油、氫、電合建站,可大幅降低加氫站的建設(shè)費(fèi)用,同時(shí),考慮成本問題,應(yīng)先對(duì)加氫站依賴程度低的商用車加快商業(yè)化進(jìn)程。
值得注意的是,目前燃料電池重卡價(jià)格仍高于燃油車重卡,一輛燃油重卡的價(jià)格通常在35萬-40萬元,而一輛49噸燃料電池重卡的價(jià)格則在40萬-60萬元。綜合油(氫)耗、油(氫)價(jià)等運(yùn)營成本,燃油重卡每公里成本為2.0-2.3元/km,而49噸燃料電池重卡則在4.2-4.9元/km。
此外,燃料電池重卡載重往往高達(dá)數(shù)十噸,相較于燃料電池乘用車而言,運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜,在穩(wěn)定性、可靠性、壽命等方面有著更高要求。
破題:
降低能耗+關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
“受限于加氫站布局,目前燃料電池重卡多應(yīng)用于鋼廠、港口等特定區(qū)域。因此,大功率、長壽命、低成本、高環(huán)境適應(yīng)性是燃料電池重卡未來的發(fā)展方向?!睆埑硎?。
他預(yù)計(jì),目前燃料電池重卡續(xù)航里程約為400公里,未來將提至800-1000公里,整備質(zhì)量將由11噸降至9噸,使用壽命將由15000小時(shí)增至30000小時(shí),使用成本將由480元/百公里降至200元/百公里,并能適應(yīng)更低溫度。
同時(shí),根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù),當(dāng)燃料電池重卡產(chǎn)量達(dá)到5-10萬輛級(jí)別時(shí),價(jià)格才可與傳統(tǒng)柴油重卡競(jìng)爭(zhēng)。
那么,如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?對(duì)此,金龍聯(lián)合汽車工業(yè)(蘇州)有限公司氫燃料電池技術(shù)經(jīng)理?xiàng)铉硎?,未來?duì)于電電混合(氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的電與車載電池的電混合)的動(dòng)力架構(gòu)的能量采取控制策略,該公司將推動(dòng)基于規(guī)則的能量控制策略向基于優(yōu)化的控制策略轉(zhuǎn)化,以此降低燃料電池汽車能耗。
上海重塑能源科技有限公司應(yīng)用工程部執(zhí)行總監(jiān)孫北認(rèn)為,燃料電池重卡規(guī)?;l(fā)展的主要任務(wù)是建立規(guī)?;茪溆脷涞木G色能源體系,建設(shè)基于場(chǎng)景需求的基礎(chǔ)設(shè)施,開發(fā)和驗(yàn)證可持續(xù)的商業(yè)場(chǎng)景,突破產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)。
此外,鄭州宇通客車股份有限公司燃料電池高級(jí)經(jīng)理、河南省燃料電池與氫能工程技術(shù)研究中心主任張龍海還表示,燃料電池商用車需根據(jù)不同車型、應(yīng)用場(chǎng)景提高燃料電池響應(yīng)能力,開發(fā)功率型動(dòng)力電池,優(yōu)化控制技術(shù),并降低同等車型動(dòng)力電池用量。