通过一个个具有经济性的局部物流线路,逐渐串联起一条跨区域的氢燃料电池重卡高速运输大动脉,我国干线物流运运输的底层商业逻辑正在悄悄被改写。
2月28日,多位氢燃料电池汽车产业链企业家们在参加由香橙会研究院和上海交通大学安泰经济与管理学院主办的2023年氢能年会上表示,氢燃料电池重卡因其在长距离、重载方面的优势,终端应用将在5年左右的时间里进入快速增长期,在中西部某些场景最快2025年就将先行爆发。
“自16世纪氢气被发现以来,经过了500多年的技术积累和长足进步,氢能终于在本世纪迎来了产业的黄金发展期。”中国工程院院士凌文在会议开场致辞中说。
中国工程院院士凌文
构建跨区域联通的氢能高速公路示范线的呼吁最早来自中国科学技术协会主席万钢。
他认为,现在已经到了扩大氢气应用示范范围的时刻,要进一步构建跨区域的氢能高速综合示范线。“记得我们当年搞电动汽车的时候,京沪高速也是造充电桩最快的一个,然后(电动汽车)逐渐地铺开。”
从万钢主席的构想到商业化落地,需要政府和产业界的通力合作。在过去的一段时间里,部分地区已经实践出一些可供复制推广的项目经验。
1 4大氢能高速先行探路
晋南钢铁集团去年在自家的煤炭物流线路上投放了300台氢燃料电池重卡,作为车辆的终端运营商,集团氢能专班组长王朋算了一笔账:
晋南钢铁氢能专班组长王朋
集团每年副产6亿多立方氢气,折合到每公斤氢气成本16.5元/KG,加氢站每公斤氢气售价25元/KG,按照现运行多品牌的燃料电池汽车每100公里平均氢耗12公斤左右来算,每公里成本3元,碳排放是0。
但终端现在普遍采用的LNG重卡,100公里消耗LNG 40升,每升LNG为6.5元/L,每公里成本为2.6元,按照每年单台车行驶30万公里,年碳排放为280吨。
这个数字到了柴油车则更高,一公里最少2.8元,每年还要产生300吨的碳排放。
在当前国家紧锣密鼓推进“双碳”目标的过程中,氢燃料电池重卡对晋南钢铁这样的终端使用者来说,自然充满吸引力,集团首批投放的燃料电池重卡,现在被证明是成功试水的第一步。
“仅晋南地区,焦化+钢铁货物吞吐量就有2.43亿吨/年,每天需要车辆拉运货物65万吨。”王朋说。
晋南钢铁举例的每千公里氢耗120公斤尚属于行业中等水平,上海鲲华新能源科技有限公司的燃料电池系统,在实际应用中的氢耗已经能做到100公里耗氢在8.5公斤左右的低氢耗。
公司董事长王亚波表示,氢燃料电池重卡跑干线物流,主要有三个需求:
1、里程长,需要车辆有长续航能力;
2、车速高,车动力要强劲,发动机功率要大;
3、工况复杂,对系统来说需要可靠性更高。
鲲华科技董事长王亚波
王亚波用14个字总结这些需求:“多拉快跑省氢气,皮实耐造寿命长。”
在山西省晋南之外,我国其他地区也陆续出现了燃料电池重卡干线物流试点。
早在2021年,搭载海卓动力(青岛)能源科技有限公司燃料电池系统的氢能重卡,就已经驰骋于山东省济青高速。
*山东省济青氢能高速
公司董事长朱维指出,传统干线物流长途货车是碳排大户,重卡占我国汽车保有量的比重仅3%左右,但排放占比却接近50%。
海卓科技董事长朱维
围绕济青高速氢能重卡运营,一个300公里氢能经济圈,以电商物流为特色的氢能物流基地及城际干线物流已经初具规模。
在浙江,两条以嘉兴和宁波为节点的“氢走廊”声色渐起。
*浙江省两条建设中的“氢走廊”
应用在嘉兴港区的50辆氢能重卡,配备了国鸿氢能提供的燃料电池系统,公司长三角基地常务副总裁张继华介绍说,当地重卡加氢的价格是每公斤30元不到,百公里氢耗较低,整体运作很顺利,经济效益和社会效益可观。
在河南,锋源氢能与德力汽车共同合作推广了64辆49吨牵引车,主要在安阳、聊城跨省运营,另外也规划在长治、安阳、聊城等更多的跨三省的氢能高速。
*跨河南、山西、山东的氢能高速线路
锋源氢能董事长王海峰认为,相较于纯电/换电重卡,氢能重卡在长途重载领域具有压倒性优势,“我们在河南的示范,去年市场化机会出现之后,有可能由市场化机会在无补贴或者少补贴情况下来推广,快速达到10万台规模。”
锋源氢能董事长王海峰
2 氢能高速对行业挑战
“双碳”时代赋予燃料电池汽车行业大的历史机遇,但也伴随着高要求。
总结上述几个落地经验,虽然不乏乐观情绪,但几位企业家提出了燃料电池重卡大规模推广的一些要素:全生命周期成本足够低、整车及系统的寿命和高可靠性。
燃料电池系统是一个承上启下的单位,向下它面对着整车和终端客户,向上它在带领着核心零部件共同进步。
在燃料电池系统上游,上海氢晨新能源科技有限公司已为氢能重卡提供了超过1000台电堆,以电堆为核心,辅以空压机、DC\DC等其他零部件,构成了燃料电池系统。
公司董事长易培云认为,重卡对电堆的要求非常高。
氢晨科技董事长易培云
“49吨重卡上90公里高速,还要考虑适当的超载,一般来讲对于系统功率输出在200kW比较合适,电堆一般做到240kW,甚至300kW,寿命在80-120万公里,对应电堆单片反应面积300平方厘米以上,耐久性达到2.5万小时,同时要能够应对复杂运营环境如硫化物、一氧化碳等。”
易培云指出,重卡用的电堆,有几大要求:动力足、体积小、寿命长、成本低。
燃料电池系统的下游是整车企业。在以往,整车厂对待燃料电池汽车,采取的是以销定产策略,而作为全球工程机械行业领先者的徐工集团,决心要在这波氢能浪潮中起到更重要的作用。
徐工汽车能源总经理助理、技术中心主任张维表示,氢燃料电池车辆计划参与到区域内运输、干线物流运输。
徐工汽车能源总经理助理、技术中心主任张维
比如,我国现在西部很多地区氢源丰富,但需要解决把西部的能源怎么运到东部,徐工汽车的氢燃料电池重卡不仅可以参与干线物流运输,还可以为氢能储运贡献力量。
“干线是未来我们终极要解决的目标,但是我们先提前把区域内做出来,有足够的平台来支撑跨区域运输,为客户提供全套的运输解决方案。” 张维说。
3 政策支持如何跟上
新能源产业在早期都需要政策的大力支持,构建跨区域氢能高速也是这样。
海卓科技董事长朱维呼吁,在跨区域的制度建设上,要尽快形成一些共识。比如储运标准现在制约着整个行业的发展,要快速的把储运标准推行下来。
氢晨科技董事长易培云总结了几点政策呼吁,首先就是氢气价格统一。“长三角一体化还有一个协商机制在,如果不是一体化,可能各个省协调困难。”
其次就是加氢站的统一规划,氢能高速要沿着高速把这个加氢站布好。第三点是政府之间的补贴要打通。最后一点是氢能行业需要有明确的归口部门,明确的主管部门和牵头部门。
4 预测:规模化的时间节点
我国燃料电池汽车行业已经历从0到1的变化,下阶段从1到100的过程会如何演变?
锋源氢能董事长王海峰预测,到2027、28年,我国将进入燃料电池重卡大规模商用阶段。
海卓科技董事长朱维指出,按照以往规律,新能源车辆在总占有率中突破2%-3%的节点后,就会进入快速增长期,燃料电池重卡预计用5-7年的时间突破这个临界点。
鲲华科技董事长王亚波认为,氢能重卡在西北某些地区很可能到2025、26年就会“东风压倒西风”,但全国不会整齐划一地一起进入拐点。“全国范围内的燃料电池重卡全面应用会出现在2029年。”
晋南钢铁氢能专班组长王朋的预期最为乐观。
他指出,高耗能企业通常也是运输大户,国家对高耗能企业每年有考核压力,从整体经济效益考虑,企业会主动转向近零排放的氢能源车辆,因此燃料电池重卡全面应用的“拐点会很快到来。”