氫能重卡，撐起燃料電池的商用夢
來源：聯悅氣體 2023-03-22
近年來，全球變暖、冰川融化、海平面上升、霧霾天氣等一系列現象表明溫室效應帶來的氣候變化正嚴重影響著人類未來生存。隨著世界各國對全球氣候變化的逐漸重視，控制碳排放、啟用新能源等一系列政策規劃也逐步落地。燃料電池汽車作為一種高效、清潔的新能源汽車，運行過程中可以實現零污染、零碳排放，故在雙碳背景下受到了極大的關注，尤其是氫燃料電池重卡，目前被認為是氫能汽車的“最大風口”。
氫能重卡
氫能重卡擁有運輸路線相對固定、載重量大、行駛里程長、加氫速度快等特點，相比乘用車，它的商業化應用階段會更早到來。與此同時，重卡作為汽車領域的排放大戶，使用氫燃料電池是達成減碳目標的重要途徑之一。
氫能重卡基本構成
燃料電池車主要由燃料電池堆、動力蓄電池、儲氫罐、DC/DC轉換器、驅動電動機和動力控制單元等組成，其中燃料電池堆為核心組件。電堆中氫與氧反應產生電能，經 DC／DC轉換器的阻抗匹配與電壓轉換后，與動力蓄電池并聯，共同向驅動電機輸出電能。驅動電機將電能轉化為機械能對車輛進行驅動，其工作原理如下圖所示。
工作原理
氫能重卡優缺點
優點
運輸路線相對固定：便于配套加氫站等基礎設施，如在港口、高速路等相對封閉和固定路線，只需配套少量的加氫站，即可滿足氫能重卡的使用。
加注速度快、續航里程長：氫能重卡加氫時間約為5~10分鐘，而純電重卡需充電3~5小時；續航里程高于純電重卡，普遍在400~800公里，最高可達1000公里。
無污染、零排放：擁有燃料電池車的優點，運行過程中產物只有水，無有害氧化物產生，無碳排放。
對比圖
缺點
成本高：氫能重卡的成本主要有兩部分，一是整車成本，氫能重卡的價格是柴油重卡的3~5倍；二是加氫成本，氫能重卡每百公里成本超400元。目前成本較高，但隨著技術快速發展和產業規?；瘜O大地降低整車成本和加氫成本。
密封性要求嚴格：由于氫氣是極小的分子，很容易造成泄露，一旦泄露將會造成不可估量的后果，因此需要極其嚴格的密封。這一要求使得燃料電池發動機的制造工藝很復雜，并給使用和維護帶來很多困難。
國內外發展現狀
國內外企業早就已經開始布局氫燃料電池重卡。2016年，美國尼古拉汽車公司發布一款概念型電動卡車，該車安裝了氫燃料電池，只有水蒸氣排出，可以實現零排放，一次加注燃料就能行駛2000km。而后，日本豐田、韓國現代等車企也陸續推出氫燃料重卡。
氫能重卡
2017年，中國重汽推出一款氫燃料港口牽引車，成為國內首臺重卡產品。解放、東風、紅巖等車企也已經推出相關氫燃料重卡產品，目前部分企業已經實現量產。雖然我國氫燃料電池重卡技術起步晚，但國內已初步形成一定的產業鏈，其相關氫能零部件正在逐漸實現國產化。
氫能重卡勢不可擋
無論從技術、資源還是政策等方面來看，重卡必然是氫能汽車的重點領域。目前，我國燃料電池重卡的運行已經進入了初級商業化階，在北京、天津、河北等多地，已布局的示范項目，包含上千臺氫能重卡，涵蓋多領域、多類型應用場景。2021年，我國氫能重卡在新能源重卡中銷量增速最快，同比增長超33倍；2021年9月前交付客戶的氫能重卡有400余臺。
氫能重卡
據中國工程院預計，燃料電池重卡會在未來5~10年內實現商業化運營，逐步替代傳統燃油車市場。中國將優先發展氫能重卡為首的商用車，待加氫站相關基礎設備成熟，再挑起氫能乘用車的大梁。中國火力全開，正接過全球氫能重卡的接力棒，成為最有希望的“種子選手”。
