氫燃料大功率電池應用漸入佳境
時間:2023-03-13 09:04來源:中國能源報 作者:仲蕊
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隨著氫能產業鏈逐漸成熟，未來制氫用氫成本、氫能重卡耗氫量，以及氫能重卡出廠價的不斷走低，氫能重卡的優勢將逐步凸顯，氫燃料電池大功率市場應用將漸入佳境。
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，氫燃料電池裝機統計數據顯示，氫燃料電池商用車各類細分車型銷量結構中，氫燃料電池重卡銷量同比大漲263%，領漲氫燃料電池商用車大盤，是占比增加最多的細分車型。從實際應用的角度看，企業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化運輸示范項目。
業界普遍認為，作為大功率燃料電池的重要應用領域之一，氫能重卡相比電動汽車，在加氫時間和續航里程方面具有優勢。隨著氫能產業鏈逐漸成熟，未來制氫用氫成本、氫能重卡耗氫量，以及氫能重卡出廠價的不斷走低，氫能重卡的優勢將逐步凸顯，氫燃料電池大功率市場應用將漸入佳境。
總體呈現大功率化趨勢
早在2020年9月，財政部、工信部等五部門發布的《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》就明確提出，重點推動燃料電池在中重型商用車領域的產業化應用，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業大會上表示，在政策重點鼓勵燃料電池中重卡應用背景下，燃料電池系統總體呈現大功率化趨勢，我國燃料電池汽車重型化趨勢明顯。數據顯示，2020年，我國燃料電池重卡銷量僅為18輛，只占整個新能源重卡市場的0.7%；到2022年，燃料電池重卡銷量達到2458輛，占比已達到近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化道路。在政策引導下，燃料電池商用車先行起步，憑借其補能快等技術特征，將率先在重卡領域顯現出相對優勢。隨著燃料電池汽車示范項目的落地和逐步推進，燃料電池重卡市場將得到進一步釋放。”
在政策和市場需求推動下，我國燃料電池大功率發展成果不斷顯現。億華通、氫璞創能、重塑科技等多家燃料電池企業均已推出各自的大功率產品。如2022年12月，正泰集團子公司上海正泰氫能源發展有限公司聯合上海重塑能源集團有限公司共同發布額定功率220千瓦燃料電池系統、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測，2027至2028年期間，我國將進入燃料電池重卡大規模商用階段。
實際應用中優勢明顯
在2023年中國（北京）氫能裝備與燃料電池產業大會上，與會專家強調，在城市公共交通領域電動化趨勢日益明顯的背景下，續航能力強、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、邯鄲等重工業城市，相關產業規劃都是以換電重卡為主，氫燃料電池重卡為輔。但據錢偉觀察，從去年開始，燃料電池重卡已開始受到更多重視。“根據當地物流車隊的實際反饋，換電重卡在冬天更容易遇到棘手問題，由于天氣寒冷續航里程較短，加之工業重卡經常面臨高負荷運輸任務，導致換電重卡耗電量持續上升，這樣下來，基本上跑五六十公里就要充電，續航時間非常短。在此情況下，氫燃料電池重卡的優勢會越來越明顯。”
國鴻氫能副總經理燕希強認為，燃料電池重卡在環保、效率、燃料加注時間等方面有很大優勢。在燃料電池重卡整個運行過程中，沒有任何二次污染問題。同時，無論是在北方高寒還是高原高溫等地區，都不受使用限制，環境適應性更強。在燃料加注方面，燃料電池重卡的加氫時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到50%-60%。
優秀的使用性能也為氫能重卡帶來良好的市場反饋。據燕希強介紹，氫能重卡獲得了來自司機的很多好評，他們認為，氫能汽車開起來很輕松，踩油門的時候不費勁且動力足，跑起來噪音小，不用再擔心因為環保問題停運。“在零下30攝氏度的天氣，氫能重卡‘一點就著’，爬得了山路、跑得了長途，完全不會影響當天的工作安排。”
燕希強同時指出，環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交通領域碳排量的54%。解決了這3%的車輛，就可以解決50%的碳排放問題，這對助力實現‘雙碳’目標十分有益。”
商業化應用仍待加速
值得關注的是，要實現技術持續突破、良性循環發展，氫能重卡仍需加速進入產業化、商業化應用階段。上述專家強調，我國燃料電池產業應持續提升可靠性、氫耗、續航、性能四大指標，實現氫能重卡規模化發展。
對標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，打通自己的商業模式。王海峰認為，燃料電池汽車在大載重方面優勢顯著。“未來，燃料電池重卡實現大規模推廣，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，目前整個行業不要太糾結氫氣是不是綠電制取，而應盡量找靠近氫源、氫氣價格較便宜的地方發展燃料電池。先把整個行業的量做起來，把單個的系統成本或車的價格做下去，才可能更有利于整個行業降低成本。”
與此同時，燃料電池對溫度、濕度等環境的適應也尤為重要。氫燃料電池重卡運輸路況復雜，實際運行幾天下來，整個發動機上面全是油、泥土等各種污垢，空氣當中也混雜了各種各樣的雜質和氣體。在這樣復雜、不確定的環境下，如何把燃料電池系統做得更加穩定、可靠尤其關鍵。
錢偉指出，近年來，隨著產業積累與持續發展，燃料電池電堆及系統向大功率快速迭代升級的同時，不少相關企業已逐步建設完善自動化生產線，產品的一致性不斷提升，壽命持續增長。同時，隨著國產化設備廠家的參與，整個工藝流程的降本也非常明顯。
(責任編輯：子蕊)
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