一輛補貼50萬,加氫15分鐘續航350公里!氫燃料卡車買嗎?

近年來,商用車行業在不斷的探索著新能源驅動系統,試圖尋找最為合適的一套作為未來主要的技術方向,而國內在政策引導以及補貼的雙重作用下,在新能源領域收穫頗豐,技術上也頗有彎道超車的勁頭。

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國內商用車領域的新能源動力分類,常見的無非就幾種:純電驅動、混合動力、氫燃料這幾種,而這幾種也是目前政策引導發展以及具備財政補貼政策的新能源技術類型。

純電動技術:目前應該最為廣泛的一種新能源動力系統,但受電池技術發展的限制,只能適用於城市配送以及部分特殊領域使用,如環衛、港口接駁運輸等少數領域。

混合動力技術:目前在商用車領域並沒有大規模的流行,主要還是因為技術門檻高、系統複雜並且同樣受制於電池技術等因素,混合動力的商用車產品目前大多都還處於試驗階段,實際投入使用很少。

家哥認為混合動力相比純電動,它的適用範圍要更加廣泛,在中長途運輸領域也有一定的實用性,如果現在所有物流運輸車輛都必須要更換新能源車型的話,或許混動動力才是最適合的。

氫燃料電池技術:氫燃料電池利用氫氣作為燃料,可以高效提供電能同時實現零排放。目前已經有不少的商用車廠商進行研發,包括上汽、福田、東風、解放、陝汽等,但投入實際應用的並不多,更多的是處於一種試驗階段。

然而這並不妨礙家哥認為,氫燃料電池才是未來中長途卡車的主流發展方向。

氫燃料電池是什麼

氫燃料電池是一種能量轉化裝置,它將氫氣、天然氣或其它碳氫化合物燃料中的電化學能轉化為電能。

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○ 圖丨氫燃料電池結構

跟傳統的電池需要充電儲能的方式不同,氫燃料電池主要依靠氫氣與氧氣反應,持續產生電能,假如把它看做是發動機,那麼氫燃料電池與發動機的區別就是,前者輸出電能、後者輸出動能。

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○ 圖丨氫燃料卡車的結構

目前國內氫燃料電池卡車大多是從普通柴油卡車的基礎上改造而來,只是把柴油卡車的整套動力系統更換為燃料電池系統+電機的架構,在結構上與純電動車型更加相似,只不過是多了燃料電池裝置和儲氫罐。

氫燃料電池所產生的電能可以直接通過電動機轉化直接驅動車輛,多餘的電能一部分可以儲存在車載高壓電池中,另一部分則是供應車上用電設備使用,因此氫燃料電池車上一般都會有三種不同的電池:

1.燃料電池,相當於發動機,作用是發電;

2.儲能電池,作用是儲存動力用電,驅動電機;

3.低壓電瓶,和其它車輛一樣,給輔助電子設備供電。

為什麼氫燃料是中長途車型的未來發展方向

1. 氫燃料電池熱效率高,普通的就已經超過了40%的熱效率,目前還在不斷研發不斷的突破,有報道介紹,目前已經有技術團體研發出了熱效率達到60%以上的氫燃料電池。

熱效率提升就意味著燃料消耗的降低,對於內燃機來說,40%的熱效率彷彿是不可逾越的鴻溝。

2. 與普通的純電動車型相比,氫燃料電池卡車補充燃料速度快,以一輛氫燃料電池輕卡為例,加氫只需要15分鐘,即可續航350公里。

相比同樣的純電動輕卡,半個小時最多隻能充到80%,完全充滿時間更長,而且續航能力也只能到200公里左右。

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○ 圖丨加氫

對於運輸行業來說,這點尤為重要,特別是幹線運輸,要想盈利最大化,車輛必須保持高出勤率,花費大量的時間進行充電,這也是一種浪費。

3. 卡車特別是中長途運輸的車型,車上空間本身就大,能輕易的容納下氫燃料電池的整套設備,不會對原有的裝載容積形成太大影響。

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4. 燃料電池由於工作方式、能量密度的不同,相比於傳統的電池電池的體積與重量都有所降低,並可具備更長的續航里程。

換句話說,同樣是增加續航里程,增大氫氣罐的容積怎麼也會比增加電池容量要輕和小得多。

傳統的純電動卡車,由於自重大、續航短等等的硬傷,只有在高幅度的補貼以及通行政策影響下,才有一定的市場空間,即使是這樣,純電動車仍然只適用於部分城市運輸領域。

根據國家信息中心副主任徐長明說法:商用車油耗高、排放大,用氫燃料替代效果顯著,此外與發展純電動商用車相比,氫燃料電池車比鋰電池車在大載重、長續航和高強度交通中具有先天優勢,恰好彌補了純電動商用車的技術不足。

現在有哪些公司在發展氫燃料車型

既然說氫燃料電池,具有這麼多優勢,相比純電動技術更適合應用在中長途運輸車型上,那麼目前國內有哪些氫燃料電池車型呢?這裡家哥就舉例說明一下。

慶鈴-中卡

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○ 圖丨慶鈴氫燃料中卡

慶鈴汽車通過與博世合作,打造的一款氫燃料中卡,採用氫燃料電池+電機驅動的形式,續航里程達到了400km,完全能滿足城市內城郊以及城際為主的中短途運輸。同時還能保證真正的零排放以及快速的燃料補充。

江鈴-重卡

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○ 圖丨江鈴重汽氫燃料牽引車

江鈴氫燃料重卡是基於窄體的江鈴威龍開發,採用大功率燃料電池,系統能保持95kW(127馬力)以上的功率輸出。

而電機的最大功率為250kW(335馬力),1600N.m的最大扭矩能滿足一般的港口、長途幹線物流運輸,最大續航能到達400-500km。

三環-輕卡

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○ 圖丨三環氫燃料電池輕卡

而氫燃料電池技術也同樣在輕卡上能實現,譬如三環的氫燃料輕卡,採用氫燃料電池+永磁同步電機的驅動方式,最大功率100kW,最大扭矩1000N.m,續航可到350km,據廠商資料介紹,該車的每公里運行成本僅為0.9元。

韓國現代

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○ 圖丨現代氫燃料卡車

而國外也同樣在加大投入研發氫燃料電池車型,譬如韓國現代汽車的NEPTUNE燃料電池卡車、豐田氫燃料電池卡車等,都在快速鋪開相關技術的研發,意在技術領先成為引領者。

目前阻礙氫燃料車型發展的因素

雖說氫燃料電池在卡車上應用前景被許多人看好,但他的發展卻存在一些目前難以解決或者說商用車行業不願意接受的因素,就是成本高。

車輛購買成本高:一輛氫燃料電池貨車的出廠價為150萬左右,這主要貴在燃料電池系統中許多關鍵部件需要依靠進口,並處於一種技術壟斷的情況,造價難以降低,例如一個儲氫罐,購買成本就得5-6萬。

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使用成本高:目前大多數加氫站的價格為40元/kg,一輛氫燃料電池輕卡的燃料成本為1元/公里左右,相比柴油車型成本要高出不少。

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○ 圖丨氫氣運輸車

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○ 圖丨加氫站

其次則是加氫站等基礎設置的缺乏,主要原因還是因為太貴而且審批太過嚴苛,據悉,一個高壓加氫站的建設需要投資1000-1500萬。

而氫氣又是極易燃燒、質量輕的氣體,要存儲和運輸都需要特製的高壓高強度存儲罐,又進一步拉高了進入門檻。

若解決高成本,氫燃料電池則未來可期

雖然氫燃料電池面對的高成本問題目前來看確實異常嚴峻,但也不是不可能,根據英國石油公司(BP)發佈的能源技術展望報告預測,未來5-10年間氫燃料電池系統的製造成本會逐步下降到與汽油發動機持平的價格。

其次則是國家高幅度的補貼政策,自2016年以來,國家對燃料電池貨車補貼一直維持高幅度:輕型客車、貨車30萬元/輛;重型貨車、客車50萬元/輛,直到2018年都未曾改變,並沒有跟隨新能源補貼退坡的降低,足以看出國家發展氫燃料電池之決心。

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唯一讓氫燃料電池發展變得不明朗的是,2019年沒有照常發佈氫燃料電池補貼方案。但也並不需要太過於擔心,根據政府發佈的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,明確了暫時不會停止對燃料電池的補貼。

此次關於燃料電池車型補貼的調整,應該是為了更全面的扶持燃料電池行業的發展,避免由於只在車型上進行高幅度補貼造成發展偏差,造成行業發展不平衡,難以應對全球化競爭。

寫在最後

燃料電池行業要想長期穩健發展,除了發展燃料電池技術外,對加氫站、氫氣運輸製造等方面的促進政策也不能缺少。這是一個全新的生態,難以在現有的基礎建設上進行改造或者升級,必須重新打造,這就意味著需要投入更大、更多的精力和資源。

以目前來看,政策和補貼對燃料電池行業發展的支持力度還是巨大的,彎道超車、引領技術也能成為可能,在這樣的支持力度之下,氫燃料電池的未來可期。


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