纯电托不起的重卡，凭什么氢燃料行

专栏作者：宋佳-中科创星

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保有量只占全国总量的7.9%，一氧化碳、碳氧化合物、氮氧化物及颗粒物的排放量，却分离占到汽车排放总量的10%、18.8%、60%与84.6%以上。

这是最新《中国移动源情况治理年报（2019）》所显示的柴油货车污染环境。

柴油货车一样平常为重型货车，即我们通常所说的重卡。

主要用于根基举措措施建设、工业临盆、公路货品运输、船埠货品运输等。

其“重载”功效要求必需使用功率更高的柴油动员机，会造成严重污染。

我国拥有环球最年夜的重卡市场，产量约占环球产量的50%，位居天下第一。

以是，重卡减排，势在必行。

“重型汽车弗成能用纯电动”

早在三年前，重卡行业在国务院《打赢蓝天守卫战三年行为方案》的驱动下，掀起了一阵“纯电动”之风。

解放、重汽、陕汽、年夜运、比亚迪等车企都曾力推纯电动重卡。

然而，因为本钱高、自重年夜、续航里程短、动力不敷等，纯电动重卡仅是好景不常。

据汽车总站网数据显示，新能源卡车销量在2018年到达最高点后，就开端呈现断崖式下跌。

2020年的前5个月，销量仅为12693辆。

并且，新能源卡车的占比也一直处于低位。

面临纯电动重卡的“喝采不叫座”，在 “30/60”进级减排目的下，沉淀多年的氢燃料电池为重卡转型带来了新的机遇。

在2019年的“跨国公司引导人青岛峰会”上，山东重工、潍柴团体、中国重汽董事长谭旭光曾做出 “重型汽车弗成能用纯电动”的推论。

他以为，将来的远程用车仍以柴油机为主，短途会被混合动力替代。

燃料电池可能是重型商用车的最终路线。

现在，这个预言彷佛正在一步步走向实际。

客岁12月25日，潍柴发布首台国产200吨以上氢燃料-锂电池混合能源矿用卡车自卸车胜利下线。

由潍柴动力、中国氢能同盟、国度能源团体结合研发。

4月22日，川威团体、亿华通、年夜运汽车三方签约，结合开展“西部首条氢燃料电池重卡示范线”项目。

6月8日，长城控股旗下未势能源科技与年夜运、春风、福田三家企业互助宣布“百辆氢能重卡示范项目”。

由未势能源，搭载上燃动力自立研发的111KW燃料电池体系超出-300EP，结合开发的氢能重卡车型，配套雄安新区“容易线”建筑骨料运输需求。

各年夜车企、氢燃料电池研发团体纷繁“抱团”入局。

这也从侧面泄漏出一个信息：氢燃料电池车为重卡转型提供了新可能。

同样，重卡也为多年来“喝采不叫座”的氢燃料电池车找到了一条可落地变现的路。

氢燃料电池车入局为何选重卡。

从理论上来看，氢是最终的干净能源。

在氢燃料电池中，氢气进入电池，在催化剂的作用下氧气与质子（氢离子）和电子配合发生化学反响，为车辆提供电能。

水和热量是独一的排放物。

这种没有污染的电池，早在1838年就已经问世。

随后在太空（1960年NASA采纳的培根燃料电池）、发电、小型机器和电气装备供能等范畴年夜放异彩。

1991年，Roger Billings研发了第一辆氢燃料汽车，氢燃料电池技术正式进军汽车范畴。

2009年，中国经由过程购买补助的方式支撑氢燃料电池车的成长。

然而，因为焦点技术和症结零部件缺失、海内企业立异才能不强、加氢举措措施建设难等难题，氢燃料电池车在与纯电动的 “比力”中逐渐败下阵来。

截至2020岁尾，我国氢燃料电池车累计保有量仅7000多辆。

客岁9月，氢燃料电池终于迎来起色。

在第七十五届结合国年夜会上，我国提出：“中国将进步国度自立进献力度，采取加倍有力的政策和步伐，二氧化碳排放力争于2030年前到达峰值，尽力争夺2060年前实现碳中和”。

碳中和的实现必需推进上游高耗能行业及下游利用同步转型，而氢能则是实现碳中和的紧张路径。

在下游利用的转型中，为削减排放，必要削减直接化石燃料的使用，进步用电比例，交通便是此中紧张环节。

生态情况部宣布的《中国移动源情况治理年报（2019）》显示，汽车是移动源污染排放的主要“进献者”。

此中，柴油货车使用强度高、单车排放年夜，保有量固然只占汽车的7.9%，但一氧化碳、碳氧化合物、氮氧化物及颗粒物的排放量，却分离占到汽车排放总量的10%、18.8%、60%与84.6%以上。

为实现碳中和，交通范畴的电动化为年夜势所趋。

而商用车，尤其是柴油货车则是交通运输迈向碳中和绕不外去的“槛儿”。

不足为奇，同样是在2020年9月，国度发改委、工信部等五部分宣布《关于开展燃料电池汽车示范利用的关照》，将燃料电池汽车的购买补助政策，调整为燃料电池汽车示范利用支撑政策。

其时，行业眼光年夜多被 “以奖代补”吸引，实在《关照》还开释了另一重年夜信息：“重点推进燃料电池汽车在中远途、中重型商用车范畴的财产化利用”。

从关照中各种车型积分的计算办法中也可以看到，补助力度最年夜的车型是重型货车。

氢燃料电池重卡与“30/60”目的慎密相连，加快了落地速率。

另一方面，从氢燃料电池技术自己来看，重卡切实其实是为其“量身定做”的利用场景。

相较于纯电，氢燃料电池有以下长处：

能量密度更高；在雷同续驶里程下，氢燃料电池重卡凭借自重低的上风增长有用荷载；氢燃料电池车能在10-15分钟内完成氢气加注；氢气没有事情温度限定。

末了一点至关紧张，由于低温一直是锂电池的“天敌”。

这决议了氢燃料电池车实用于固定路线、中远程干线和高载重的场景中。

纯电动重卡续驶里程较短、充电光阴较长。

即便采纳换电模式削减充电光阴，也只能在换电站辐射的功课半径内进行运输事情。晋升续航里程将面对载重量的低落。

这些因素都年夜年夜限定了电动重卡的实用场景，为氢燃料电池车的进入留下了空间。

氢燃料电池重卡“降本提效”之困

重卡动力转型已是年夜趋向，但氢燃料电池车入局重卡的进程也并非一帆风顺。

从整个行业来看，今朝氢燃料电池车的小爆发主要集中在城市客车。

据高工财产数据显示，2020年我国氢燃料电池汽车销量为1497辆。

此中，氢燃料电池客车销量为1351辆，而氢燃料电池专用车销量仅为146辆。

据公开信息显示，共有66款燃料电池汽车入选新能源汽车保举目次。

客车盘踞荆棘铜驼，共有30款。别的为牵引车、抑尘车、自卸车、运输车、洗扫车……

本年以来，运营氢燃料电池公交车的城市和区域赓续增长。

马鞍山市、乌海市、青岛市、常熟市、佛山市、张家口市、济南市等地的燃料电池公交车纷繁投入运营。

相比之下，重卡车型显得冷冷清清。

之以是会呈现这一征象，是由于公共交通对象与私家运输对象的性子分歧。

公共交通经由过程当局的财务进行补助。

为了确保“肥水不流外人田”，无论是出于完成减排义务照样为了刺激氢燃料电池汽车财产的成长，处所当局显然更乐意把这笔钱花在当地公交车上。

而重卡是运输公司和个别从业者的“赢利对象”，注重本钱与利润的比拟，并且行驶路线不固定。

在加氢站数目远远难以满意需求的环境下，运输公司和个别从业者都不敢随意马虎接受氢燃料电池重卡这个新事物。

背后的深条理问题仍旧是氢燃料电池车“降本提效”不敷，加氢根基举措措施和氢燃料电池汽车的技术尚不成熟，整车购买和加氢本钱仍旧较高。

从提效方面来看，固然氢燃料电池高功率、能量密度年夜，更能满意重卡对付载重量的要求。但今朝的技术仍旧难以在量产中开释氢燃料电池的上风。

重卡的载重量高达数10吨，运输单程动辄数百、上千公里，利用场景较为繁杂，对电池体系使用寿命、效力、体系功率年夜小要求更高。

氢燃料重卡技术路线

当前，氢燃料电池存在石墨、金属、复合双极板三种技术路线。

短中期兼具寿命和效力的石墨双极板电堆路线是主流，但石墨双极板电堆自有的功率密度上限特色（4.3KW/L左右）将制约石墨双极板电堆所能到达的体系功率程度。

而若以多个石墨双极板电堆串并联实现年夜功率体系，则又有着配套体系繁杂、体积庞年夜、稳固性弱等弊病。

要实现氢燃料电池在重卡的利用，业界将眼光转向了金属板。

金属双极板具有比功率密度高、低温自启动才能强、阻气性好、布局强度高、量产本钱低、工艺简单、工序少等长处，一直被以为将替代石墨双极板。

然而，金属板利用又带来了“降本”难题。

金属在燃料电池酸性电化学情况下容易腐蚀，抗腐蚀兼具优越导电性的贵金属本钱过高，导致整车本钱难以满意贸易化要求。

据《中国氢燃料电池重卡行业成长白皮书》测算，在不斟酌补助的环境下，氢燃料牵引车的基准设置装备摆设（110KW电堆+100KWH电池）购买本钱在2025年能力与锂电池相称。

加氢本钱

另一方面，低落加氢本钱也是氢燃料重卡贸易化中弗成轻忽的问题。

因为市场用氢量不敷，各地范围、氢源供给、加氢站类型纷歧，分歧区域的加氢站氢气贩卖价钱差别年夜。

今朝，外供加氢站价钱主流区间在60-80元/KG，部门地域最低也必要40元/KG左右，补助均匀在10-12元/KG。

以氢燃料重卡牵引车为例，百公里能耗本钱至少跨越400元，而同类型柴油车百公里能耗本钱在180-200元。

是以，单从加氢本钱的比拟，以商用为主的氢燃料电池重卡，在当前与柴油车的市场竞争中必定会败下阵来。

氢燃料电池重卡将来已至

固然难关重重，但氢燃料电池车在重卡范畴的落地已经迎来了症结的起步期。

这个时期内，市场整体仍需以政策驱动为主。

然则在政策的推进下，海内积聚数十年的燃料技术开端走向财产化，各路企业和资源纷繁入局。

2020年9月22日，国度发改委、工信部等五部分宣布关于开展燃料电池汽车示范利用的关照，将燃料电池汽车的购买补助政策，调整为燃料电池汽车示范利用支撑政策。

对相符前提的城市群开展燃料电池汽车症结焦点技术财产化攻关和示范利用赐与奖励。

一石激起千层浪，佛山、上海等城市宣布各自的氢能财产成长规划。

氢燃料电池企业也迎来了集中成长。

龙头企业亿华通2020年8月在科创板上市。

本年3月29日，亿华通宣布通知布告称，将与丰田在中国合股成立华丰燃料电池有限公司，推进商用车燃料电池成长，总投资约80亿日元。

首款产物方案于年内投入中国市场，2023年正式投产燃料电池体系及电堆。

上汽团体、潍柴团体、雪人股份等海内年夜型企业也纷繁结构氢能源及氢燃料电池焦点零部件财产，此中上市公司跨越30家。

上汽旗下氢燃料电池子公司捷氢科技宣布通知布告，方案2022年登岸科创板。

长城汽车颁布了其氢能财产战略结构，并宣布了氢动力体系全场景利用办理计划——氢柠技术。

《关于开展燃料电池汽车示范利用的关照》明白表现：“重点推进燃料电池汽车在中远途、中重型商用车范畴的财产化利用”，为入局企业指清楚明了偏向：燃料电池企业纷繁将技术路线锁定金属板，以顺应贸易车年夜功率需求。

不久前，亿华通公开表现，正在基于丰田汽车的金属双极板电堆进行互助开发，用以满意海内商用车厂商对燃料电池体系的需求。

5月8日，燃料电池厂商爱德曼颁布，其研发的152kW金属板燃料电池及其动员机经由过程了国度强检。

6月8日揭幕的第六届国际氢能与燃料电池汽车年夜会(FCVC 2021)上，电堆技术开发范畴的新锐企业骥翀氢能携带其自立研发的160kW氢燃料电池电堆表态，并公开表现同时实现了金属板资料防腐、导电与低本钱，其电堆报价也处于全行业最低区间。

燃料电池的技术壁垒赓续被冲破，满意重卡需求的氢燃料电池体系随之赓续涌现，找准细分瘦语是氢燃料电池重卡尽快落地的下一个步调。

落地场景

跟着绿色矿山、绿色船埠建设的推动，氢燃料电池重卡可以选择这类场景先行落地。

相对付远程运输来说，矿山、船埠、厂区等地相对关闭、路线固定，可以或许快速集中建设起加氢站，加氢难问题更易办理。

同时，这类使用处景多由年夜型团体同一治理，具备实施示范项目标前提，后期跟着氢燃料电池重卡补助政策逐渐晴明，对本钱的敏感性更低。

氢燃料电池动员机企业氢途科技的成长轨迹，或许恰是氢燃料电池车落地之路的缩影。

成立于2016年的氢途科技早期专注于公交车市场，匹配其电池体系的公交车创下了海内氢燃料电池公交车单车均匀里程之最。

氢途科技合伙人付鹏表现，行业早期年夜多从公交车起步，然则从2020年疫情停止后，开端进入物流重卡范畴。一方面技术在客车上获得了验证，另一方面本钱也逐渐降落到了重卡可以接受的区间。

客岁9月，装载氢途科技电池体系的重卡车型已经率先登上工信部保举目次，今朝正在钢铁、化工行业园区小规模试用。

付鹏以为，氢燃料重卡的进一步落地，不仅必要行业连续进步产物寿命和靠得住性，低落本钱，还必要制氢、加氢赛道的伙伴协同。

一旦当局奖励政策进一步明白，行业将配合延长氢燃料重卡利用的宽度和长度。

据罗兰贝格猜测，2025年-2030年，跟着根基举措措施、技术革新和本钱降落，氢燃料电池商用车将进入成长加快期，到2030年销量有望超10万辆。

范围化将带来车辆购买本钱和氢气本钱双重降落，氢燃料汽车全性命周期本钱TCO竞争力将会随之年夜年夜进步。

更远的将来，氢燃料电池车的落地并不是一个停止，而是借助“氢储能”重构能源布局的开端。

— 完 —

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