在卡車領(lǐng)域,目前有兩種車型發(fā)展勢頭迅猛,試圖與燃油卡車競爭,它們分別是純電動卡車和氫燃料電池卡車。兩者的主要動力均是由電池供給,純電動卡車主要使用鋰離子電池,而氫燃料電池卡車使用的是以氫氣為燃料的燃料電池,二者相較于燃油卡車均有著自己獨特的優(yōu)勢。
那么,二者對比,誰才能代表新能源卡車的未來?
氫能卡車與純電動卡車的區(qū)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(qū)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(fā)動機、進排氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng),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(qū)動電機、動力電池、電控系統(tǒng)。
氫燃料電池卡車的本質(zhì)則是在純電動卡車基礎(chǔ)上增加了一套發(fā)電系統(tǒng)——氫燃料電池系統(tǒng),氫燃料電池系統(tǒng)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(fā)生化學反應產(chǎn)生電能后輸送給動力電池,再將電能傳送給驅(qū)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(fā)電機的純電動卡車”。
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。
氫能卡車與純電動卡車的優(yōu)劣勢比較
優(yōu)勢:
1、 更環(huán)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(jié)束后,并不會對環(huán)境造成污染,而鋰電池內(nèi)部含有大量重金屬,需要科學規(guī)范的回收處理,否則會對環(huán)境產(chǎn)生污染,所以在使用鏈上氫燃料電池卡車會更環(huán)保。
2、 續(xù)航里程長,加氫時間短:氫燃料電池的能量密度高,遠遠高于鋰電池,且氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高,所以車輛續(xù)航里程更長。另外,加氫跟加油/氣方式類似,一般加注時間在10分鐘以內(nèi),雖然略長于燃油車型的加油時間,但遠遠低于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(yōu)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(huán)境下電池衰減更厲害,這也是純電動卡車一到冬天續(xù)航里程減少的原因,而氫燃料電池則沒有這個問題,極大提高了低溫環(huán)境作業(yè)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(xù)航里程。
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,但在一些應用較多的城市容易找到充電樁。然而,現(xiàn)階段絕大部分城市都沒有加氫站,氫燃料電池汽車用車過程中無法補給燃料,因此“加氫焦慮”在一定時期內(nèi)不利于氫能卡車的推廣。
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,遠未到真正的商用階段。而純電動卡車價格相對低很多,在首次購入成本上比氫燃料電池卡車更有優(yōu)勢。
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。
3、 使用成本高:而從燃料價格來看,氫燃料電池卡車的單位距離氫燃料成本遠超另外兩種車型。而且燃料成本在總成本的占比較高,可見氫燃料價格是限制燃料電池汽車商業(yè)化的重要因素。純電動卡車使用成本在燃油卡車的50%左右,而當前由于加氫生態(tài)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。
綜上所述,純電動卡車與氫燃料電池卡車各有優(yōu)劣。
雖然現(xiàn)階段氫能及燃料電池的產(chǎn)業(yè)化依然任重而道遠,但其符合國家能源安全及環(huán)保大方向,同時政策表明國家對氫能及燃料電池領(lǐng)域的支持是一貫的。氫燃料電池在商用卡車應用尤其在重卡領(lǐng)域的應用具有獨特優(yōu)勢,相對純電動重卡、柴油重卡,有著續(xù)航能力強、低溫性能優(yōu)異等顯著特點,可在下游應用端率先發(fā)力,推動氫能-燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈同步發(fā)展。