氢能重卡推动运力绿色转型（图）

  [中国石化报 2024-09-30]

  中国石化在湖北建设的首座高速公路加氢站——沪渝高速潜江服务区加氢站。

  氢燃料电池车工作原理示意图。（资料来源：中氢互联）

  氢能重卡在长途物流和重型运输领域可以满足货运需求并减少对传统石油能源的依赖，对于交通领域绿色低碳转型具有重要意义。公交、重卡等商用车是符合我国国情的氢燃料电池商业发展模式，氢燃料电池重卡在矿山、煤炭、港口等固定运输专线具有很好的应用前景。
  本版文图由湖北石油万家凝熊海宋发明刘二雄提供
  在“双碳”背景下，氢能正迎来重大发展机遇，交通领域成为氢能产业发展的重要突破口。“氢走廊”建设和氢能重卡的应用，将有助于发挥氢能在能源保障和零碳排放等方面的突出优势，提高交通行业绿色低碳化水平。
  从政策支持、能源安全、环保压力、市场需求、技术进步、成本降低等因素入手，推动重卡“氢”风吹绿、低碳前行
  近年来，随着“双碳”战略的实施，我国氢能产业迈入发展快车道，加氢站建成数量快速增长。据全球领先的氢能服务机构香橙会研究院统计，截至2023年底，我国累计建成加氢站407座，较2022年底增长了31.29％；截至目前，加氢站累计建成数量达到430座，位居全球第一。
  与此同时，氢能应用场景正在不断向多元化拓展。在交通运输领域，氢能重卡已成为绿色低碳转型的先行者。中国工程院院士、中国矿业大学教授彭苏萍指出，商用车尤其是重卡，动力需求大、续航要求高，是符合我国国情的氢燃料电池商业发展模式，在矿山、煤炭、港口等固定运输专线有很好的应用场景。
  中国工程院院士、中国工程院原副院长干勇表示，在重型柴油车的密集地区，如港口及物流园区，便于集中建设供氢体系，推动“柴改氢”示范，验证氢能在“柴改氢”示范区内全生命周期运营的经济性，开创“氢能重卡时代”，可以优先发展氢能源商用物流车。
  相较传统的柴油重卡，氢能重卡仅排放水蒸气，不产生有害物质，更具环保性；相较电动车数小时的充电时间，氢燃料加注时间更短、运营效率更高；氢气价格相对稳定，氢能重卡的行驶里程更长，使用成本也相对较低。
  以氢能部分替代、压缩化石能源消耗量，能够提升清洁能源在能源结构中的占比，实现“加氢减碳”。为此，我国从政策支持、能源安全、环保压力、市场需求、技术进步、成本降低等因素入手，推动重卡“氢”风吹绿、“氢”装上阵。
  在政策支持方面，自2019年“推动加氢设施建设”首次写入政府工作报告以来，我国相继出台多项政策，加强氢能重卡顶层设计，包括部分地区加氢站建设补贴、运营补贴，氢能重卡高速通行费减免、一次性补贴、产销奖励等。中国一汽、福田汽车等多家大型车企也在氢车技术突破、基地建设等方面持续发力，不断取得新进展。
  在能源安全和环保压力方面，“交通运输绿色低碳”是“碳达峰十大行动”之一。氢能重卡作为绿色低碳转型的先行者，在保障能源安全、解决能源危机和环境污染、实现“双碳”目标等方面发挥着重要作用，受到广泛关注。
  在市场需求方面，氢能重卡具有零碳排放、长续航里程等优势，适用于城市物流、长途货运等领域，能够较好满足市场对高效、绿色运输工具的需求。今年以来，随着多地区陆续进行氢能公交、氢能重卡招标，氢能源汽车特别是氢能重卡，已成为众多企业重点关注的对象。
  在基础设施建设方面，氢能高速逐步示范推广，正推进畅通氢能供给、推动构建跨区域氢能输送体系。高速加氢基础设施和氢能供应体系的加速完善，为促进氢能重卡应用打下基础。
  在技术进步和成本降低方面，随着氢能重卡技术的不断成熟，以及氢气价格相对稳定、氢能重卡的行驶里程更长等原因，使用成本相对较低。据香橙会研究院测算，当免收高速费用后，每辆49吨氢能重卡与同等吨位燃油重卡相比，全生命周期成本节约36万元。
  随着技术进步、基础设施建设完善及利好政策的推动，2023年，我国氢能重卡销量达到3653辆，比上年增长48.19%，销量占新能源重卡销量的10%以上，创历史新高。据交强险数据显示，今年7月，我国氢能重卡实销650辆，同比增长88%；1~7月，我国氢能重卡累计销量1978辆，同比增长52%，显示出氢能重卡市场的强劲增长势头。
  加快推进“氢走廊”建设，完善加氢基础设施网络，助力氢能重卡“氢”风劲吹
  一直以来，氢能重卡主要用于短途公路运输等应用场景，与电动汽车车主一样，氢能重卡司机也饱受续航问题的困扰。近年来，氢能重卡在续航里程上不断取得新突破。为抢占氢能赛道，多个地方政府和企业开始整体布局氢能产业，加速推进“氢走廊”建设。
  “氢走廊”是指一条或几条跨区域的氢燃料电池重卡高速运输大动脉。据权威媒体报道，目前我国各地正加快推进“氢走廊”模式落地，形成北京、上海、广东、河南、河北“3+2”燃料电池汽车示范格局。除了“成渝氢走廊”“粤港澳大湾区氢走廊”，目前我国还有“京沪氢能交通走廊”“长三角氢走廊”“郑汴洛濮氢走廊”“广东粤湾氢走廊”“山东半岛氢动走廊”等，“氢走廊”可谓遍地开花。
  中国产业发展促进会氢能分会副秘书长江宁表示，中国油氢合建站的发展速度全球领先，基础设施建设必须提前走，比如“氢走廊”，我国华南、华东地区有些线路基本初具雏形。
  以“成渝氢走廊”为例，成渝地区公路交通繁忙，碳排放问题突出。成渝两地先后签订《打造成渝地区双城经济圈氢走廊战略合作协议》，发力建设“成渝氢走廊”，围绕氢能产业链供应链“做文章”。自“成渝氢走廊”2021年11月正式贯通以来，数百辆氢能轻卡每日穿梭于成都、重庆及周边城市。如今，氢能重卡也通过“氢走廊”加入滚滚新能源车流。数据显示，目前，川渝两地已累计投入运营氢燃料电池汽车超900辆，建成加氢站26座，自动驾驶及车路协同测试道路里程累计超过2200公里。“氢走廊”的建设，正进一步推进加氢站项目建设及氢能重卡示范应用，助力打造零碳物流。
  “排气管排出的是一滴滴水珠，这是氢气反应的结果！”司机李师傅驾驶氢能重卡，惊喜地发现一辆49吨的重卡加满氢气仅需15分钟就可满载续航超过300公里。油箱变气罐后，车身也变得更轻、行驶也变得更平稳，几乎没有噪声。
  “氢走廊”的建设将推动深度整合走廊两端优势产业资源、互补合作，带动城市群城际间加氢基础设施与氢燃料电池汽车协调平衡发展。同时，缓解氢能重卡“里程焦虑”，助力氢能车辆完成跨区域、跨省份、长距离运输任务，推动高速沿线的加氢基础设施建设。
  中国能源研究会理事长史玉波表示，氢能与燃料电池技术的发展及应用，将成为推动我国经济社会发展的新动能。
  为支持氢能产业落地，各地政府立足自身优势，大力推进氢能项目。今年以来，四川、山东、河南、广东等地陆续发布氢能产业支持政策，加强氢能在交通领域的示范应用。7月25日，《上海市促进工业服务业赋能产业升级行动方案（2024~2027年）》发布，提出“推广加氢站等新能源基础设施”。为了抢占未来新赛道，多家企业抢先布局，蜀道装备、中国重汽、飞驰科技、中材科技等正加快布局氢能重卡。
  东北证券发布研究报告称，氢能重卡在钢铁、焦炭、矿山、港口等短倒运输场景经济效益逐渐清晰，在长途重载领域优势显著，市场化潜力渐显，行业推广提速。2025年，氢能重卡销量有望持续加速增长。
  湖北石油：加速打造湖北高速氢能走廊
  本报讯“之前我开49吨燃油重卡，噪声大、污染重。现在开氢能重卡，这个烦恼没有了。加满氢气能跑300公里，和油车比起来动力足、爬坡快！”在沪渝高速潜江服务区加氢站，氢能重卡司机吴师傅感慨。
  沪渝高速潜江服务区加氢站是湖北石油与湖北交投集团及其子公司楚天高速、东风汽车集团、湖北安捷物流等多家产业链上下游头部企业共同打造，于2024年3月投运的湖北首座中国石化高速公路加氢站。该站的建成投用，标志着湖北首条高速公路氢能源生态示范线正式投入运营。
  “我们目前已投入30台氢能重卡运输货物，一辆氢能重卡百公里减碳100千克，30辆氢能重卡一年可减碳6570吨，相当于植树近40万棵！”湖北安捷楚道公司负责人王其兵算了一笔账，在交通运输领域推广氢能重卡对实现零碳物流有着重要意义。
  近年来，湖北石油全力融入湖北省氢能发展规划，截至目前已在武汉、十堰、荆门、孝感等地布局加氢站8座，为打造汉宜、汉十、武黄等高速公路新能源大走廊发挥了重要示范引领作用。
  2023年，湖北石油与湖北交投集团及其子公司楚天高速全面整合优势资源，共同合作推进汉宜高速潜江、枝江服务区加氢站建设，初步搭建起汉宜高速氢能源示范线的“四梁八柱”，为汉宜“氢走廊”全面提速补齐了重要拼图。
  今年5月26日，枝江西服务区加氢站正式建成投用，实现了湖北高速“氢走廊”连点成线。该加氢站配套了氢气压缩机、加氢机、站控系统等全套设备，储氢总量达600千克，日加氢能力达500千克，保障了氢能重卡在高速公路上常态化运行。
  政策的利好为湖北石油带来发展契机。目前，湖北石油与湖北交投集团签订高速公路能源合作协议，两家公司将持续整合经营湖北省内199座高速公路服务区加能站，实现“油气氢电服”全方位深度合作，推动湖北省高速公路能源产业优化升级。未来，双方将在湖北高速上建设更多加氢站。

  氢能重卡有望在未来运输行业占据重要地位

  问：中国石化在氢能交通领域如何布局和发展？当前有怎样的优势？
  答：中国石化持续打造中国第一氢能公司，截至2024年7月，中国石化累计发展加氢站131座，其中销售企业发展加氢站126座、炼化企业投资建设加氢站5座，成为全球运营加氢站最多的企业。下一步，中国石化将继续响应国务院国资委“氢能高速”倡议，联合整车企业、氢燃料电池系统企业、大型物流企业、氢能源及加氢站运营企业等，建设和扩大“氢走廊”，逐渐连点成线、连线成面，巩固和完善氢能产供储销网络，持续探索可推广、可持续的商业模式，引领氢能产业链高质量发展。
  当前，中国石化在氢能技术研发、应用方面取得显著进展，围绕绿氢炼化、氢能交通加速产业布局，建成投产了我国首个万吨级光伏绿氢示范项目和11个氢燃料电池供氢中心；拓展关键场景和开放市场，深化开放合作，促进创新要素跨单位、跨领域流动，推动绿氢产业创新发展，形成了较为完善的氢能产业链布局。中国石化拥有3万余座加能站，具有布局加氢站的先天优势。截至目前，中国石化的加氢站在国内网络占有率约为30%，基本覆盖了“3+2”氢燃料电池汽车示范城市群，成为全球建设和运营加氢站最多的企业。此外，中国石化的加氢量占市场份额约为40%，是我国氢气零售量最大的企业。
  中国石化在氢能发展方面的优势，不仅体现在技术创新和产业布局上，而且在市场占有率和国际影响力方面也有显著提升。这些优势共同构成了中国石化在氢能领域的核心竞争力，为未来氢能产业发展占据领先地位奠定了坚实基础。
  问：中国石化目前在“氢走廊”建设上的情况如何？“氢走廊”建设有何重要意义？
  答：截至2024年4月底，中国石化已打通成渝万、京津唐、沪嘉甬、济青、汉宜等5条“氢走廊”。前不久，销售公司在组织开展京沪“氢走廊”探路活动后，京沪“氢走廊”正式投入使用，全长1200公里，是目前国内最长的“氢走廊”。在各方努力下，中国石化氢能交通走廊格局正在形成。
  “氢走廊”的建设，有助于初步解决氢能车辆能跑长途高速的问题，有效降低碳排放总量，特别是在交通运输领域，减少因频繁运输往来产生的碳排放，助力实现碳达峰、碳中和目标。打通长距离、跨区域“氢走廊”，将推动技术创新生态圈联盟等平台搭建，加速聚集产业链上下游企业，促进氢能供给、装备制造、应用场景建设等的发展。此外，“氢走廊”的建设在推动能源转型中也将发挥重要作用。
  问：氢能重卡的前景如何？
  答：当前，氢能产业处于示范引领阶段，企业之间重视程度不一、发展不平衡，但氢能重卡以其环保、高效的特点，正逐步成为运输行业的新宠。随着技术的进步和成本的降低，氢燃料电池的价格有望进一步下降。据相关权威部门预测，到2025年，氢燃料电池的成本将接近锂电池，这将极大地提升氢能源汽车的市场竞争力。随着加氢站的增加，氢能源汽车的便利性也将得到提升，有助于进一步扩大应用范围。
  氢能重卡具备环保、高效、低运营成本的优势，技术条件和市场环境不断优化，发展前景十分广阔，有望在未来运输行业中占据重要地位。
  什么是氢能重卡？
  相较传统燃油重卡，氢能重卡上没有传统的柴油发动机、变速器、油箱等部件。主要由燃料电池堆、动力蓄电池、高压储氢罐、DC/DC转换器、驱动电动机和动力控制单元等组成。其中，燃料电池堆为核心组件。电堆中氢与氧反应产生电能，经DC/DC转换器的阻抗匹配与电压转换后，与动力蓄电池并联，共同驱动电机输出电能。
  氢能重卡具有哪些优势？
  一是无污染、零排放。燃料电池使用供氢系统提供的氢气与空气中的氧气进行电化学反应，产生出电能来带动电动机工作，从而驱动电动汽车前进。反应过程不涉及燃烧，反应产物为电、热和水，不产生污染物排放。
  二是噪声低、振动小。传统重卡通过发动机内部燃料燃烧，把产生的热能转换为机械能，该过程会产生振动及很大噪声。而氢燃料电池重卡是在电堆内部发生电化学反应，直接输出电能，驱动电机过程运行平稳、不产生振动，噪声低。
  三是发电效率高。燃料电池发电效率高达50%以上，这是由于燃料电池发生反应后直接产生电能，不需要经过热能或者机械能转换，减少了能量损失。
  四是加注速率快。目前氢燃料采用高压加注，且已克服了加注温升问题，保证了氢燃料电池重卡加注速率。