商用車電動化:氫能高速公路發(fā)展前景
核心提示:
我國商用車保有量不到15%,但卻占據(jù)了汽車行業(yè)50%多的碳排放。商用車電動化的技術路線逐漸成為業(yè)界關注的一個主要問題。
目前氫能在商用車領域進行了一些很好的示范,在城配冷鏈物流領域已經(jīng)驗證具有經(jīng)濟性,行業(yè)界進一步向氫能重卡,特別是向最具挑戰(zhàn)的場景——跨區(qū)域連通的氫能高速公路進行探索。
2023年2月28日,在香橙會研究院和上海交通大學安泰經(jīng)濟與管理學院聯(lián)合舉辦的氫能年會上,就如何構建跨區(qū)域連通的氫能高速公路示范線建設進行了討論。雖然一些地方還很粗淺,但為進一步討論提供了思路和方向,因而我們愿意將這些成果分享出來,以供行業(yè)參考。
一
目前已建成的四大氫能高速公路示范線
1.山東省濟青氫能高速
早在2021年,搭載海卓動力(青島)能源科技有限公司燃料電池系統(tǒng)的氫能重卡,就已經(jīng)馳騁于山東省濟青高速。圍繞濟青高速氫能重卡運營,一個300公里氫能經(jīng)濟圈,以電商物流為特色的氫能物流基地及城際干線物流已經(jīng)初具規(guī)模。?
山東省濟青氫能高速
2.浙江省環(huán)杭州灣氫走廊
在浙江,兩條以嘉興和寧波為節(jié)點的“氫走廊”聲色漸起。應用在嘉興港區(qū)的50輛氫能重卡,配備了國鴻氫能提供的燃料電池系統(tǒng),公司長三角基地常務副總裁張繼華介紹說,當?shù)刂乜託涞膬r格是每公斤20多元,整體運作很順利,“目前是長三角唯一賺錢的氫能項目!
浙江省兩條建設中的“氫走廊”
3.山西氫能重卡干線物流
晉南鋼鐵集團2022年在集團煤炭物流線路上投放了300臺氫燃料電池重卡,作為車輛的終端運營商,集團氫能專班組長王朋算了一筆賬:
集團每年副產(chǎn)6億多立方氫氣,折合到每公斤氫氣成本16.5元/KG,加氫站每公斤氫氣售價25元/KG,按照現(xiàn)運行多品牌的燃料電池汽車每100公里平均氫耗12公斤左右來算,每公里成本3元,碳排放是0。
但終端現(xiàn)在普遍采用的LNG重卡,100公里消耗LNG 40升,每升LNG為6.5元/L,每公里成本為2.6元,按照每年單臺車行駛30萬公里,年碳排放為280噸。
這個數(shù)字到了柴油車則更高,一公里最少2.5元,每年還要產(chǎn)生300噸的碳排放。
三種重卡經(jīng)濟性和社會效益對比(晉南鋼鐵為例,表格LNG重卡每公里成本應為2.6元)
山西省氫能重卡干線物流
4.河南“長安聊”氫走廊
在河南,鋒源氫能與德力汽車共同合作推廣了64輛49噸牽引車,主要在安陽、聊城跨省運營,另外也規(guī)劃在長治、安陽、聊城等更多的跨三省的氫能高速。?
河南省氫能高速線路
參與示范的鋒源氫能董事長王海峰認為,相較于純電/換電重卡,氫能重卡在長途重載領域具有壓倒性優(yōu)勢,“我們在河南的示范,去年市場化機會出現(xiàn)之后,有可能由市場化機會在無補貼或者少補貼情況下來推廣,快速達到10萬臺規(guī)模!
從以上案例可以總結出跨區(qū)域連通的氫能示范高速示范區(qū)域有如下一些特點:
a)?氫源豐富,全生命周期成本足夠低
要么是鋼鐵、煤炭、化工大省,工業(yè)副產(chǎn)氫豐富且價格較低;要么是可再生資源豐富,富余電量制氫資源豐富。
b)?高環(huán)保需求場景
目前國內(nèi)存在高環(huán)保需求場景特點的地區(qū)和場景很多,跨區(qū)域氫高速可首先在這些區(qū)域示范并逐漸在全國推廣。
c)?政策支持
天津市有高速公路對氫燃料電池汽車免通行費的優(yōu)惠政策,山東有“氫進萬家”政策支持。
d)?整車及系統(tǒng)壽命和高可靠性
重卡用的電堆,有幾大要求:動力足、體積小、壽命長、成本低。49噸重卡上90公里高速,還要考慮適當?shù)某d,一般來講對于系統(tǒng)功率輸出在200kW比較合適,電堆一般做到240kW,甚至300kW,壽命在80-120萬公里,對應電堆單片反應面積300平方厘米以上,耐久性達到2.5萬小時,同時要能夠應對復雜運營環(huán)境如硫化物、一氧化碳等。
二
存在的問題
行業(yè)企業(yè)反映,要通過氫能高速公路打通全國各地氫能市場,F(xiàn)在同一款車在各地上牌,造成產(chǎn)能浪費,也加劇了產(chǎn)品同質(zhì)化。如果區(qū)域之間不能連通起來,各地可能出現(xiàn)“畫地為牢”的局面。
目前跨區(qū)域連通氫能高速公路還面臨著如下一些挑戰(zhàn):
1.氫能產(chǎn)業(yè)頂層設計落實不到位
國家雖然出臺了《氫能產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,但尚未明確主管部門,很多時候是九龍治水,看上去都在管,實際上沒有人負責。?
2.政府監(jiān)管不統(tǒng)一
氫能產(chǎn)業(yè)各地都有不同的政策,政策之間沒有互聯(lián)互通,有些涉及到產(chǎn)業(yè)補貼,涉及到結算問題。
3.加氫站等基礎設施不統(tǒng)一
a)加氫站規(guī)劃沒有統(tǒng)一,可能這條物流線走S5出去,但是在江蘇境內(nèi)沒接上,加氫站沒有統(tǒng)一布局考慮,所以氫能高速要沿著高速把這個加氫站布好。
b)加氫站審批部門不統(tǒng)一,氫氣的“制儲運加”鏈條監(jiān)管缺乏標準。
c)氫氣價格不統(tǒng)一。比如同為上海地區(qū),嘉定區(qū)58元/公斤,臨港地區(qū)35元/公斤。
d)氫氣儲運成本高,氫氣儲運一直制約著整個行業(yè)的發(fā)展。不僅現(xiàn)在在浪費大家的成本,未來基礎更新成本浪費會更大。
4.運營成本高
光靠行業(yè)自身解決不了成本問題,可以通過通行補貼、運營補貼、車輛路權等政策,減少運營成本。
三
對策建議
首先是解決不同地區(qū)互聯(lián)互通問題。
因為現(xiàn)在中國有示范城市,也有非示范城市,非示范城市各地都有各自政策,示范城市不同城市之間政策也有微妙的差別,如果想氫能重卡氫能高速在全國走起來,首先要解決互聯(lián)互通的問題,政策的不一致,企業(yè)反映有些區(qū)域車輛進不去,有些區(qū)域的氫氣車輛加不到。
第二個是加氫站網(wǎng)絡問題。
氫能高速想運轉(zhuǎn)起來,必須要有比較大的氫能高速網(wǎng)絡,現(xiàn)在山東做得比較好,東西濟青線橫穿整個山東,沿著高速線路布局加氫站。
第三個是氫氣價格問題。
從山西的實踐,包括國鴻氫能在浙江嘉興的實踐,之所以燃料電池汽車氫能高速公路能運行成功,關鍵是氫氣價格足夠便宜。
山西是氫氣槍口價25元錢/公斤。目前五部委燃料電池汽車城市群示范,氫氣價格在35元/公斤,但實際示范下來,35元/公斤的氫氣價格,跟燒汽油的乘用車競爭有優(yōu)勢,跟燒柴油的商用車競爭價格不具優(yōu)勢。山西省氫能重卡運營經(jīng)驗,只有當氫氣價格低于3倍LNG價格(LNG能耗38kg/百公里,氫氣能耗12kg/百公里)氫能重卡推廣才有經(jīng)濟性。不少企業(yè)反映,如果全國性通過各地政策補貼,建立統(tǒng)一25塊錢平價氫網(wǎng),氫能高速發(fā)展就會非?。
行業(yè)界提出兩種解決方案,第一種方法是政府直接定價25元/公斤,或者20元/公斤。第二種方法是氫氣招投標,比如某地要投放1000臺種重卡,每年要用多少氫氣,副產(chǎn)氫氣都可以來招標,然后形成局部有條件的氫氣招標模式,如果實在達不到,政府給予適當?shù)闹С肿屍髽I(yè)降到這個水平。
原文標題 : 商用車電動化:氫能高速公路發(fā)展前景
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