氫燃料大功率電池應(yīng)用漸入佳境
時(shí)間:2023-03-13 09:04來源:中國能源報(bào) 作者:仲蕊
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隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，未來制氫用氫成本、氫能重卡耗氫量，以及氫能重卡出廠價(jià)的不斷走低，氫能重卡的優(yōu)勢將逐步凸顯，氫燃料電池大功率市場應(yīng)用將漸入佳境。
氫能重卡已成為燃料電池商用車落地的“骨干力量”。今年1月，氫燃料電池裝機(jī)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，氫燃料電池商用車各類細(xì)分車型銷量結(jié)構(gòu)中，氫燃料電池重卡銷量同比大漲263%，領(lǐng)漲氫燃料電池商用車大盤，是占比增加最多的細(xì)分車型。從實(shí)際應(yīng)用的角度看，企業(yè)對氫能重卡的布局也明顯提速。1月，天津榮程、鋒源氫能先后在天津、河南安陽落地氫能重卡商業(yè)化運(yùn)輸示范項(xiàng)目。
業(yè)界普遍認(rèn)為，作為大功率燃料電池的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一，氫能重卡相比電動汽車，在加氫時(shí)間和續(xù)航里程方面具有優(yōu)勢。隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，未來制氫用氫成本、氫能重卡耗氫量，以及氫能重卡出廠價(jià)的不斷走低，氫能重卡的優(yōu)勢將逐步凸顯，氫燃料電池大功率市場應(yīng)用將漸入佳境。
總體呈現(xiàn)大功率化趨勢
早在2020年9月，財(cái)政部、工信部等五部門發(fā)布的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》就明確提出，重點(diǎn)推動燃料電池在中重型商用車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，并向重型貨車傾斜。
清極能源董事長錢偉在2023年中國（北京）氫能裝備與燃料電池產(chǎn)業(yè)大會上表示，在政策重點(diǎn)鼓勵(lì)燃料電池中重卡應(yīng)用背景下，燃料電池系統(tǒng)總體呈現(xiàn)大功率化趨勢，我國燃料電池汽車重型化趨勢明顯。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國燃料電池重卡銷量僅為18輛，只占整個(gè)新能源重卡市場的0.7%；到2022年，燃料電池重卡銷量達(dá)到2458輛，占比已達(dá)到近10%。
“燃料電池貨車及專用車中，總重12噸以上的車型銷量占比達(dá)到74%，燃料電池半掛車引車成為銷量最大的車型。”錢偉表示，“總體來看，燃料電池牽引重卡能在礦山、鋼廠、電廠、港口等固定線路場景找到商業(yè)化道路。在政策引導(dǎo)下，燃料電池商用車先行起步，憑借其補(bǔ)能快等技術(shù)特征，將率先在重卡領(lǐng)域顯現(xiàn)出相對優(yōu)勢。隨著燃料電池汽車示范項(xiàng)目的落地和逐步推進(jìn)，燃料電池重卡市場將得到進(jìn)一步釋放。”
在政策和市場需求推動下，我國燃料電池大功率發(fā)展成果不斷顯現(xiàn)。億華通、氫璞創(chuàng)能、重塑科技等多家燃料電池企業(yè)均已推出各自的大功率產(chǎn)品。如2022年12月，正泰集團(tuán)子公司上海正泰氫能源發(fā)展有限公司聯(lián)合上海重塑能源集團(tuán)有限公司共同發(fā)布額定功率220千瓦燃料電池系統(tǒng)、大功率燃料電池電堆模組等新品。
鋒源氫能董事長王海峰預(yù)測，2027至2028年期間，我國將進(jìn)入燃料電池重卡大規(guī)模商用階段。
實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢明顯
在2023年中國（北京）氫能裝備與燃料電池產(chǎn)業(yè)大會上，與會專家強(qiáng)調(diào)，在城市公共交通領(lǐng)域電動化趨勢日益明顯的背景下，續(xù)航能力強(qiáng)、載重大的氫能重卡已后來居上，將成為未來燃料電池汽車市場的“頂梁柱”。
在河北唐山、邯鄲等重工業(yè)城市，相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃都是以換電重卡為主，氫燃料電池重卡為輔。但據(jù)錢偉觀察，從去年開始，燃料電池重卡已開始受到更多重視。“根據(jù)當(dāng)?shù)匚锪鬈囮?duì)的實(shí)際反饋，換電重卡在冬天更容易遇到棘手問題，由于天氣寒冷續(xù)航里程較短，加之工業(yè)重卡經(jīng)常面臨高負(fù)荷運(yùn)輸任務(wù)，導(dǎo)致?lián)Q電重卡耗電量持續(xù)上升，這樣下來，基本上跑五六十公里就要充電，續(xù)航時(shí)間非常短。在此情況下，氫燃料電池重卡的優(yōu)勢會越來越明顯。”
國鴻氫能副總經(jīng)理燕希強(qiáng)認(rèn)為，燃料電池重卡在環(huán)保、效率、燃料加注時(shí)間等方面有很大優(yōu)勢。在燃料電池重卡整個(gè)運(yùn)行過程中，沒有任何二次污染問題。同時(shí)，無論是在北方高寒還是高原高溫等地區(qū)，都不受使用限制，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。在燃料加注方面，燃料電池重卡的加氫時(shí)間與燃油車加油基本一樣；從效率角度來說，燃油車的效率在30%-40%，但氫燃料電池重卡可以達(dá)到50%-60%。
優(yōu)秀的使用性能也為氫能重卡帶來良好的市場反饋。據(jù)燕希強(qiáng)介紹，氫能重卡獲得了來自司機(jī)的很多好評，他們認(rèn)為，氫能汽車開起來很輕松，踩油門的時(shí)候不費(fèi)勁且動力足，跑起來噪音小，不用再擔(dān)心因?yàn)榄h(huán)保問題停運(yùn)。“在零下30攝氏度的天氣，氫能重卡‘一點(diǎn)就著’，爬得了山路、跑得了長途，完全不會影響當(dāng)天的工作安排。”
燕希強(qiáng)同時(shí)指出，環(huán)保減排壓力也是重卡成為燃料電池主要競爭方向的原因之一。“重卡在汽車市場的占有率僅為3%，但其碳排放占比是整個(gè)交通領(lǐng)域碳排量的54%。解決了這3%的車輛，就可以解決50%的碳排放問題，這對助力實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)十分有益。”
商業(yè)化應(yīng)用仍待加速
值得關(guān)注的是，要實(shí)現(xiàn)技術(shù)持續(xù)突破、良性循環(huán)發(fā)展，氫能重卡仍需加速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化應(yīng)用階段。上述專家強(qiáng)調(diào)，我國燃料電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)持續(xù)提升可靠性、氫耗、續(xù)航、性能四大指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)氫能重卡規(guī)模化發(fā)展。
對標(biāo)燃油車和純電動汽車，燃料電池重卡要尋找最容易市場化推廣的場景，打通自己的商業(yè)模式。王海峰認(rèn)為，燃料電池汽車在大載重方面優(yōu)勢顯著。“未來，燃料電池重卡實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣，首先要降低采購成本和氫氣使用成本。從全國各地的氫氣分布來看，目前整個(gè)行業(yè)不要太糾結(jié)氫氣是不是綠電制取，而應(yīng)盡量找靠近氫源、氫氣價(jià)格較便宜的地方發(fā)展燃料電池。先把整個(gè)行業(yè)的量做起來，把單個(gè)的系統(tǒng)成本或車的價(jià)格做下去，才可能更有利于整個(gè)行業(yè)降低成本。”
與此同時(shí)，燃料電池對溫度、濕度等環(huán)境的適應(yīng)也尤為重要。氫燃料電池重卡運(yùn)輸路況復(fù)雜，實(shí)際運(yùn)行幾天下來，整個(gè)發(fā)動機(jī)上面全是油、泥土等各種污垢，空氣當(dāng)中也混雜了各種各樣的雜質(zhì)和氣體。在這樣復(fù)雜、不確定的環(huán)境下，如何把燃料電池系統(tǒng)做得更加穩(wěn)定、可靠尤其關(guān)鍵。
錢偉指出，近年來，隨著產(chǎn)業(yè)積累與持續(xù)發(fā)展，燃料電池電堆及系統(tǒng)向大功率快速迭代升級的同時(shí)，不少相關(guān)企業(yè)已逐步建設(shè)完善自動化生產(chǎn)線，產(chǎn)品的一致性不斷提升，壽命持續(xù)增長。同時(shí)，隨著國產(chǎn)化設(shè)備廠家的參與，整個(gè)工藝流程的降本也非常明顯。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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