純電動卡車與氫燃料電池卡車,誰才能代表新能源的未來?

2020-12-17 開卡車的兄弟

2020中國國際進口博覽會已落下帷幕,在博覽會上,新能源汽車無疑是其中一大看點,除了各種搭載先進電池技術的純電動汽車外,也有一部分氫燃料電池汽車,例如現代汽車首次在國內亮相的氫燃料電池重卡「XCIENT Fuel Cell」,號稱全球首款量產氫燃料重卡,在會展上吸引力十足。

氫能源被認為是未來社會核心能源的理想資源,氫燃料電池與純電動是新能源卡車的主要技術路線。國內新能源卡車市場中,純電動卡車是當前的主流技術路線,但在相鄰的日本,氫能源是主流技術路線,那麼兩種技術路線的新能源卡車,誰才能代表新能源卡車的未來?

一、氫燃料電池卡車與純電動卡車的區別

目前市場上的純電動卡車,基本上都是從燃油卡車底盤上改制而來,與燃油卡車的區別主要在動力總成模塊,相比燃油卡車,純電動卡車取消了發動機、進排氣系統、供油系統,輕載車型直接取消變速箱、重載車型則更換電動車專用的AMT自動變速箱,取而代之的則是驅動電機、動力電池、電控系統。

氫燃料電池卡車的本質則是在純電動卡車基礎上增加了一套發電系統——氫燃料電池系統,氫燃料電池系統主要包含儲氫罐、電堆(燃料電池)。

其工作原理就是將儲氫罐中氫氣輸送到電堆中與氧氣發生化學反應產生電能後輸送給動力電池,再將電能傳送給驅動電機輸出動力,所以氫燃料電池卡車可以理解為「自帶氫燃料發電機的純電動卡車」。

(圖片來自:電動邦)

另外,純電動卡車通過外部電能為動力電池充電,而氫燃料電池卡車則是通過燃料電池為動力電池充電,且充電過程是在車輛行駛過程中,所以氫燃料電池卡車對動力電池的電量要求不高,其電量比純電動卡車的電量少很多。

二、氫燃料電池卡車與純電動卡車優劣勢分析

氫燃料電池卡車是未來新能源卡車的發展趨勢,與純電動卡車相比,氫燃料電池卡車在環保性、續航裡程、抗低溫性能、車輛自重等方面具有優勢,在加氫便利性、購車成本、裝貨效率、使用成本方面仍有劣勢。

● 優勢:

1、更環保:氫燃料電池卡車與純電動卡車雖然在行駛過程中都能做「零排放」,但氫燃料電池的 主要成分是氫,在使用壽命結束後,並不會對環境造成汙染,而鋰電池內部含有大量重金屬,需要科學規範的回收處理,否則會對環境產生汙染,所以在使用鏈上氫燃料電池卡車會更環保。

2、續航裡程長,加氫時間短:氫燃料電池的能量密度高,遠遠高於鋰電池,且氫燃料電池的能量轉化效率高,所以車輛續航裡程更長,另外,加氫跟加油/氣方式類似,一般加注時間在10分鐘以內,雖然略長於燃油車型的加油時間,但遠遠低於純電動卡車的充電時間,使用起來也不需改變加油習慣。

3、抗低溫性能優異,電池不衰減:純電動卡車在使用過程中難以避免電池衰減問題,而且在低溫環境下電池衰減更厲害,這也是純電動卡車一到冬天續航裡程減少的原因,而氫燃料電池則沒有這個問題,極大提高了低溫環境作業效率。

4、車輛自重更輕,能耗更低:氫燃料電池能量密度高,車輛自重更輕,舉例說明,100kW·h電量的鋰電池重量在800kg左右,而同電量的氫燃料電池重量只有1/4左右,能夠幫助提升車輛續航裡程。

● 劣勢:

1、加氫便利性差:目前,雖然純電動卡車充電不是很便利,但還是能夠找到充電樁的,但絕大部分城市都沒有加氫站,上海也僅一座加氫站,氫燃料電池汽車用車過程中無法補給燃料,存在「加氫焦慮」。

2、購車成本高:當前氫燃料電池卡車價格可以說是「天價」,只有部分政府單位才能負擔的起,還不是飛入尋常百姓家的時候。氫燃料電池卡車有多貴?純電動卡車價格大概是燃油卡車價格的2倍,而氫燃料電池卡車價格至少是純電動卡車的3倍以上。

3、貨箱容積小,裝貨效率降低:氫燃料電池卡車與純電動卡車相比增加了儲氫罐,而儲氫罐一般布置在駕駛室與貨廂之間,整車長度相同的條件下,氫燃料電池卡車貨廂長度要少0.5-1m,裝貨效率降低。

4、使用成本高:純電動卡車使用成本在燃油卡車的50%左右,而當前由於加氫生態不完善,氫燃料電池卡車使用成本是燃油卡車的2倍以上,使用成本較高。

三、新能源卡車未來發展趨勢分析

無論是純電動卡車,還是氫燃料電池卡車,當前階段都屬於政策推動的產品,但純電動卡車補貼政策持續退坡,計劃到2022年底退出補貼,而氫燃料電池卡車支持政策只會越來越多、力度越來越大,特別是在建造供氫基礎設施上,未來幾年必然是氫燃料電池汽車快速發展時期。

在10月份國務院印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》通知中,也提到了「到2035年,氫燃料電池汽車實現商業化應用,氫燃料供給體系建設穩步推進「的願景。另外,國家對純電動汽車、氫燃料電池汽車的商業化要求時間點不一樣,側面反映出氫燃料電池汽車可能是純電動汽車的後一代車型。

在氫燃料電池汽車技術上,日本掌握的專利最多、技術也最強,而且純電動汽車與氫燃料電池汽車中,堅定不移的選擇了後者,讓眾多國家不考慮氫燃料電池和純電動誰才是真正的未來。

從技術發展角度來看,純電動卡車的設計陷入了能量密度困境,車輛的續航裡程突破非常困難,而氫燃料電池卡車的當前續航裡程就已超過純電動卡車,且氫燃料電池技術還有很大的進步空間,未來續航裡程突破1000km可能性很大,所以在續航裡程上,氫燃料電池卡車似乎更勝一籌。

從車輛成本來看,當前氫燃料電池卡車的成本遠遠高於純電動卡車,其中成本最高的部件是燃料電池,未來降本空間極大。在日本政府2019年公布的《氫能利用進度表》中,就提到了「到2025年,使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平,到2030年,降低氫氣供應成本,使其不高於傳統能源」的目標,說明未來氫燃料電池卡車的成本與純電動卡車接近是很有可能的,普及可行性很大。

結語:

無論是純電動卡車還是氫燃料電池卡車,都有其可取之處,中美歐目前以純電動技術為主,而日本以氫燃料電池技術為主,至於誰對誰錯,短期內無法得知。不過,我國也開始大力推動氫燃料電池技術發展,只有為未來競爭做好技術儲備,才能抓住發展機遇。(文/卡家號:風和日麗)

相關焦點

  • 純電動與氫燃料電池 誰是新能源的未來
    國內新能源卡車市場中,純電動卡車是當前的主流技術路線,但在相鄰的日本,氫能源是主流技術路線,那麼兩種技術路線的新能源卡車,誰才能代表新能源卡車的未來?▎二、氫燃料電池卡車與純電動卡車優劣勢分析氫燃料電池卡車是未來新能源卡車的發展趨勢,與純電動卡車相比,氫燃料電池卡車在環保性、續航裡程、抗低溫性能、車輛自重等方面具有優勢,在加氫便利性、購車成本、裝貨效率、使用成本方面仍有劣勢。
  • 未來新能源純電動、燃料電池、清潔燃料「三駕馬車」誰主沉浮?
    以筆者熟悉的卡車領域來講,目前使用新能源的技術線路主要有三條:利用電力作為驅動能源(純電、混動均可歸為這一類)、燃料電池(比如目前大熱的氫燃料電池)、清潔燃料替代(比如用甲醇替代石油)。因此未來電動卡車要想獲得長久的發展,重卡的電動化是絕對繞不開的領域。
  • 氫燃料電池未來會成為卡車主要能源嗎?
    對於進行長途運輸的卡車來說,使用液態氫作為能量載體要比電池擁有更高的能量密度,更輕的重量,同時還有更高的能量補充速度。這就是為何戴姆勒·奔馳看似用捨近求遠的方式開發燃料電池動力平臺的原因。戴姆勒已經在氫燃料電池研究領域深耕了20餘年,在德國交通部長安德烈亞斯·舒爾的站臺下,戴姆勒·奔馳的GenH2 Truck似乎比美國初創公司特斯拉和尼古拉的電動卡車產品更為可靠。
  • 純電動、燃料電池、清潔燃料,新能源汽車「三國時代」誰能稱雄?
    以筆者熟悉的卡車領域來講,目前使用新能源的技術線路主要有三條:利用電力作為驅動能源(純電、混動均可歸為這一類)、燃料電池(比如目前大熱的氫燃料電池)、清潔燃料替代(比如用甲醇替代石油)。因此未來電動卡車要想獲得長久的發展,重卡的電動化是絕對繞不開的領域。
  • 走在時代最前端 福田智藍新能源換電與氫燃料卡車引領行業發展方向
    氫燃料電池卡車的本質是在純電動卡車基礎上增加了一套發電系統——氫燃料電池系統,氫燃料電池系統主要包含儲氫罐、電堆(燃料電池),其工作原理就是將儲氫罐中氫氣輸送到電堆中與氧氣發生化學反應產生電能後輸送給動力電池,再將電能傳送給驅動電機輸出動力
  • 斯堪尼亞、達夫發布電動卡車,戴姆勒推出燃料電池概念車
    ,同時另一家卡車製造商發布了一款氫燃料電池電動概念車,作為其重型車電動化戰略的一部分。該公司表示,選擇液態氫而非氣態氫作為動力的主要原因是考慮到其擁有更高的能量密度。新車還搭載了兩個容量為40公斤的液態氫儲罐,由於壓力明顯降低,因而體積更小、重量更輕,並具有更長的續航裡程。新車配備了300千瓦的燃料電池系統和70千瓦時的電池組,在峰值負荷時時,可以暫時提供額外400千瓦功率。另外,新車還可以通過再生制動和來自燃料電池過剩能量進行充電。
  • 豐田出手:氫燃料電池重型卡車會成為代替燃油卡車的最佳選擇嗎?
    近日,豐田公司宣布要和旗下子公司日野公司,聯合開發重型氫燃料卡車。據電動小偵探了解,該重型卡車重25噸,目標續航約600公裡,氫燃料電池技術來自下一代豐田Mirai車型。
  • 斯堪尼亞、戴姆勒推出電動卡車,到底誰更強?
    繼電動轎車、電動大巴、電動物流車之後,電動卡車開始成為國內外新能源汽車企業下一輪發展重點,各大汽車巨頭也都紛紛部署了新能源電動卡車發展規劃。除了通過車輛行駛時產生的能量充電外,與斯堪尼亞純電動卡車一樣,可以通過配備的CCS充電連接器使用95kW的直流電為電池充電,從0到80%的充電時間大約為35分鐘。此外還可以在裝、卸貨或駕駛員休息時進行補充充電。
  • 電動汽車和氫燃料電池汽車,誰才是內燃機的終結者?
    另一邊,燃料電池卻在起跑線上停滯不前。在取代內燃機汽車方面,電動汽車似乎已經贏得了比賽。但從長遠來看,燃料電池內在的環保優勢可能會讓它取得終極勝利。 但是,在此之前,它還要跨越很多的障礙。IHS Markit預測,到2032年,純電動汽車的產量將達到每年近1800萬輛,而燃料電池汽車(FCEV)的產量將不到50萬輛。似乎這樣看來,這場比拼已見分曉。
  • 新能源新勢力:奔馳推出 GenH2 卡車燃料電池概念卡車
    奔馳卡車公司推出了全新的梅賽德斯-奔馳 GenH2 Truck 氫燃料電池概念卡車,該卡車有望實現靈活且苛刻的長途運輸。另一方面,戴姆勒需要弄清楚如何在移動應用中以極低的溫度(在靜態應用中可能低至-253°C)實現商業存儲液態氫。預計將於 2023 年對 Mercedes-Benz GenH2 卡車進行客戶試用,並承諾在 2025 年左右(根據演示文稿為 2025-2028)開始批量生產。
  • 氫燃料電池與鋰電池,誰才是未來汽車的主宰?
    現在,我們都想當然的認為,未來能夠取代傳統內燃機的,肯定是純電動汽車。因為從目前的情況看,純電動汽車已經實現了商業化。並且在世界各國政府支持的前提下,純電動汽車的銷量正在逐步增長,相關充電站等基礎設施也在穩步推進。再加上很多國家,特別是歐洲國家已經制定了燃油車禁售時間表,似乎只有純電動汽車是汽車未來發展的趨勢。
  • 資訊 | 豐田和日野在美國共同開發重型燃料電池卡車
    文:懂車帝原創 陳志明[懂車帝原創 產品]豐田的北美運營公司與日野汽車北美公司宣布將聯合開發一款在美國市場上使用燃料電池運行的重型卡車。這個項目將劍指特斯拉的純電動卡車 Telsa Semi。Telsa Semi編輯觀點:在剛剛結束的北京車展上,我們看到了包括上汽,廣汽等很多廠商展示了自己的氫燃料電池
  • 豐田聯手日野開發氫燃料重卡 氫燃料電池汽車產業化再加碼
    雖然新冠肺炎疫情在全球範圍內的蔓延阻擋了東京奧運會如期舉辦的腳步,但對於不斷加碼氫燃料電池領域的豐田汽車而言卻從未停歇。近日,豐田公司宣布,與旗下子公司日野聯合開發氫燃料電池重型卡車。這意味著,豐田汽車將加快在新能源商用車領域的布局。
  • 盤點世界各品牌新能源卡車,就現在,讓你大飽眼福!
    因為從這一年開始,各國卡車製造企業除了應對本國同類純電動車型強勢競爭外,還要時刻抵禦外部品牌車型的競爭風險。正是這種多元化發展格局才能造就世界純電動卡車綜合運輸優勢以及經濟效益的明顯提升。 相信接下來介紹的各國品牌的純電動卡車一定會讓卡友大開眼界。
  • 發布電動品牌中文名/引進氫燃料電池商用車 現代汽車推進氫能和...
    在長三角地區,現代汽車已於今年10月27日,與上海電力股份有限公司、上海舜華新能源系統有限公司、上海融和電科融資租賃有限公司籤署了聯手「構建長三角地區氫燃料電池車平臺的諒解備忘錄」,以現代汽車的氫燃料電池商用車為媒介,將氫燃料生產及供應、加氫基礎設施建設、氫燃料電池車供應、車輛運營(金融)等四大環節有機融合起來,進一步推動氫燃料電池商用車的示範運營業務
  • 梅賽德斯-奔馳新能源卡車榮獲2021年度卡車創新獎
    面向未來電動化的最具創新性的卡車——這就是著名的國際卡車(IToY)評委會給出的結論。評委會將2021年度卡車創新獎授予了梅賽德斯-奔馳的兩輛卡車:電池動力卡車eActros和燃料電池概念卡車GenH2。IToY評委會由25名商用汽車編輯和資深記者組成,代表國際主要的卡車雜誌,特別強調了基於明確的長期戰略的電動汽車的綜合方法。
  • 續航1000km,梅賽德斯-奔馳全球首發的GenH2燃料電池概念卡車挺能打
    科技感十足的炫酷卡車不只有特斯拉Semi,戴姆勒卡車股份公司也剛剛發布了梅賽德斯-奔馳GenH2燃料電池概念卡車,它採用氫燃料電池技術此外,此次發布還包括兩款電動卡車eActros LongHaul和eActros,續航裡程分別為500km和200km。文丨AutoR智駕 長金未來的卡車會是什麼樣?之前特斯拉Semi卡車已經讓我們看出了一些端倪,流線車身、極簡設計、新能源動力。現如今,梅賽德斯-奔馳也給出了自己的答卷,而且一口氣發布了3款車型。
  • 氫燃料電池和鋰電池,誰才是實現汽車「零排放」的最優解?
    那麼,「氫燃料電池」呢?2020年6月5日,豐田汽車、中國一汽、東風、廣汽集團、北汽集團、北京億華通等6家企業在京舉行發布會並籤署合營合同,計劃成立「聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司」。在未來,這6家公司將合力推動「氫燃料電池」的研發、落地和普及。該公司前期主要為商用車開發氫燃料電池系統。
  • 新能源汽車一定得是純電?氫燃料電池第二代Mirai12月發布
    而作為業界最成熟的混動技術持有者,豐田其實在研究氫燃料汽車方面也造詣頗深,旗下採用氫燃料電池的Mirai早已實現量產,如今第二代車型也即將發布。不像很多新能源汽車,第二代Mirai的內飾並沒有刻意為了營造未來感規避物理按鍵的設置,個人感覺這更具實用性,畢竟所有功能都集結在一張屏幕上某些時候可能不夠安全。而在配置方面,第二代Mirai將會配備全景影像、JBL音響等。
  • 續航才400km 現代卡車交付燃料電池卡車
    【卡車之家 原創】日前,韓國現代汽車公司向瑞士交付了全球首款量產型燃料電池卡車——現代XCIENT Fuel Cell。據悉,現代XCIENT Fuel Cell搭載1個190kW的氫燃料電池和2個95kW燃料電池堆棧,車輛搭載了7個儲氫罐,這些儲氫罐可存儲約32kg的氫氣,而續航裡程約為400公裡。