柴油的终极替代氢燃料卡车能否后来居上？

2012-12-17 行业资讯卡车之家张雅静

　　多数汽车“喝”的是油，排的是二氧化碳；现在，有车“吸”的是气，排的却是水。这第二种车不是天然气车，它是氢燃料电池车。何为氢燃料电池车，很多人并不甚了解，其知名度不及红极一时的燃气车，更赶不上无处不在的电动车，但正是这样一种“新”的新能源车型，正在业内悄然兴起。

　　重汽氢燃料码头牵引车

　　近日，重汽推出了一款氢燃料码头牵引车，让人们的视野转向了氢能源，将氢燃料电池安装在卡车上，这在国内尚属首例。什么是氢燃料电池？氢燃料有何优势？它与卡车的结合，到底能走多远？带着这些疑问，我们咨询了一些专业人士，也查阅了一部分资料，希望阅读过这篇文章的卡友，能有答案。

　　●氢燃料电池是什么？

　　不同于干电池、蓄电池等储能装置，氢燃料电池更像发电厂，通过补充氢气产生电能。氢气受压，通过铂催化剂，分解成两个氢离子和两个电子。这些电子会驱动汽车的电动机，而氢离子会和氧气结合成水，以蒸汽“废气”的形式排出。

　　●氢燃料电池的好处是什么？

　　产生的电子能够为电动机提供动力，排放的废气即是水，安全环保无污染，氢燃料电池完美的解决了困扰全人类最大的难题，被誉为柴油的“终极”替代品，可谓“一劳永逸”。人类再也不用绞尽脑汁，制定苛刻的排放标准为难自己，再没有比水更加干净、安全的排放物。

　　特斯拉电动车

　　虽然氢燃料电池车依然靠电池驱动，但此电池非彼电池，一般电池充电放电，而燃料电池是充气放电。一辆电动的Tesla Model S 充满电至少需要20分钟，而氢燃料电池汽车只需 3 到5分钟就能充满气，甚至可以搭载储气罐，行驶里程要比前者长得多。

　　●氢燃料电池车发展历程

　　人们常说，是金子总会发光。如此优秀的动力供应方式，当然也并没有被埋没。早在1968年，世界上第一辆可使用的氢燃料电池汽车就已经诞生，这是一辆由通用公司制造的卡车，装载了最大功率为150千瓦的燃料电池组，续航里程达200公里。

　　进入20世纪90年代，燃料电池电动汽车技术受到了空前重视，世界主要汽车厂商投入了大量的人力和物力研发燃料电池电动汽车。

　　丰田2016年提出研发氢燃料电池卡车的目标

　　新世纪伊始，通用汽车公司接连推出了“氢动3号”和“Sequel”两款经典氢燃料电池汽车。2015年，日本丰田汽车公司正式发布了其量产版氢燃料电池车“未来”，相当于2.0发动机轿车水平，续行达到500公里，2016年又提出了研发氢燃料电池卡车的目标。

　　相比较，我国对于氢燃料电池研究的起步稍晚，但同样取得了突破性成果。1999年，清华大学就生产出了我国第一辆氢燃料电池观光车。2001年，上汽集团携手通用汽车公司合资的泛亚技术中心，研制出“凤凰”氢燃料电池汽车。上海世博会期间，上汽集团提供了174辆氢燃料电池车供世博会使用。

　　在商用车领域，纯电动卡车和天然气卡车，一直是我国新能源车型主攻的方向，对于氢燃料电池车鲜有涉及，重汽这次推出码头牵引车，做了第一个“吃螃蟹”的人，让人们看到了燃料电池与卡车结合的希望。然而，在商用车的另一分支——氢燃料电池客车上，已经取得了较大成绩。

　　福田欧辉氢燃料电池客车

　　2013年，福田与亿华通开始研发氢燃料电池项目，2014年生产出5辆第二代12米氢燃料电池电动客车。通过近几年来的发展，福田已经在氢燃料电池电动客车研发、制造、燃料供给等环节，取得阶段性成绩。

　　2016年，与有车(北京)新能源汽车租赁有限公司签订了100辆8.5米氢燃料电动客车销售合同，开启氢燃料电动客车的商业化运作。2017年4月，欧辉8.5米氢燃料明星车型BJ6852，在上海国际车展上抢尽风头，成为众人瞩目的焦点。

　　●氢燃料电池卡车的推广难度在哪？

　　前有氢燃料电池客车的经验之谈，后有重汽码头牵引车的投石问路，将氢燃料电池技术推广至普通物流卡车上，是否靠谱？我们采访了多位专业人士，在他们看来，“前途是光明的，道路是曲折的”，除了技术难题有待攻克，资金成本也是阻碍推广的难题之一，发展氢燃料电池卡车还有比较长的路要走。

　　●氢气制取难度大

　　我们在实验室里制取氢气的方法很多，但在实际生产中使用最多的，一是电解水，二是通过甲烷燃烧转化。

　　通过甲烷大规模制取氢气

　　如果想要一辆百分百环保的氢燃料电池卡车，就必须以不造成污染的方式来制造氢气，即电解水，用电将水分解成氧气和氢气。目前，最好的电解水系统的能量转化率只有80%，在没有更好的催化剂作用下，制取困难，耗费的电能也较高，因此成本控制比较困难。

　　相比电解水，甲烷转化要更划算，但却会造成污染。蒸汽需要加热到700到1000摄氏度，然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。不过，得益于水力压裂法生产的大量天然气，美国有95%的氢气通过这种方法来制造。

　　氢燃料电池生产复杂

　　除氢气的制取，国内氢燃料电池的关键材料、相关零部件的生产流水线、生产工艺等配套稀缺，这使得氢燃料电池本身的制造更加复杂。

　　氢燃料电池车

　　氢燃料电池技术中最核心、最基础的技术是膜电极，其重要性相当于电脑和手机的芯片，而国产膜电极在耐久性和性能上还有待提升。目前，国产膜电极的寿命最高能达到8000小时，国际上最好的水平是10000小时以上，这也直接决定了氢燃料电池的寿命。

　　另外，我国氢燃料电池现只有应用于客车的案例，将电池安装在卡车，特别是重卡上，需要支持更大的马力，以及更长的续航里程，这就要经过进一步技术开发、试验，投入更多人力物力财力，循序渐进而非一蹴而就。

　　加氢站建设成本高

　　类似其他的新能源，包括电能、天然气，将氢气作为卡车燃料，必然涉及到长途运输中燃料补充的问题，加氢站的建设又是一个绕不开的话题。然而，就当今的技术水平，氢气储运设备工艺制造要求高，因此建设这样的加氢站需要巨大的投入。

　　建造氢气燃料站投入巨大

　　根据一家国外媒体披露的数据，普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造，特斯拉的超级充电站建造成本高达 30 万美元。但建造一个氢气燃料站需要花费100万至200万美元。

　　为促进加氢站建设，2014年底财政部、科技部等4部委发布通知，对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站，中央财政给予每站奖励400万元。尽管如此，这样高昂的建设投资，仍然会吓退不少观望者。

　　通过天然气卡车的推广过程，足以见得气站覆盖程度的重要性。未来，即使技术问题完全攻克，配套的加氢站建设不能够满足用户需求，氢燃料电池卡车纵使环保，也只能半途而废。

　　安全问题易引疑虑

　　此外，安全问题也是一个不容忽视的问题。未来，氢燃料电池卡车投入长距离运营，必然将安装储氢瓶，而氢气储存需要极强的高压，这让人们对于其安全性不免存在疑虑。

　　丰田储氢瓶

　　长途运输面临的突发情况复杂，交通事故引发着火也是常有的事，这对储氢瓶的可靠性、安全性提出很大考验。

　　更为困难的是，在技术成熟的前提下，让人们放宽心，接受这个新事物，也是需要一定的过程和时间。

　　●这一切是不是说明氢气燃料电池卡车没戏了呢？

　　答案自然不会那样绝对。目前，国内的氢燃料电池项目研究还在初始阶段，方兴未艾，下结论为时尚早。

　　重汽氢燃料码头牵引车

　　2016年，对于新能源汽车行业可以说是不平静的一年，“骗补”风波后，国家对于补贴管理愈发严格。按照国家规定，自2017年各类车型设置补贴上限，2019-2020年在此基础上退坡20%，但但燃料电池车的补贴标准保持不变，足以见得国家对其支持力度。

　　政策的利好环境给予技术的发展提供有利的条件。氢燃料电池卡车，作为新生事物，发展必然会经历种种困难，就如同多年前电动车、燃气车一路走来一样。现如今，电动车和燃气车虽然没有发展到完全取代柴油车的程度，但在投入实际运营已经不成问题。同理，我们也应该给氢燃料电池车的发展，一定的耐心，一定的信心。