石油大佬为何钟情氢能?氢能重卡才是燃油重卡的终极“克星”

氢能畅想 2022-10-08
3285 字丨阅读本文需 8 分钟

9月29日,东风商用车、中国石化、国电投湖北氢动力在武汉签署战略合作协议,聚焦氢能源研发应用,探索更多应用场景,共同拓展氢能源中重卡市场。首批200台东风氢能渣土车订单同步签订,年内将在武汉陆续上路。

据了解,这批“喝氢吐水”的东风天龙氢能渣土车,搭载了国氢科技的燃料电池系统,在加氢满载状态下,可跑300公里,且全程零碳排放、零污染。

东风商用车有限公司总经理王玮介绍,东风商用车大力推进电动化、智能化、网联化、共享化、轻量化等新技术领域的技术创新和产品研发,近年来,在电动化方面,布局纯电、混动、氢燃料电池三条技术路线的战略,针对不同客户需求场景、提供有价值的解决方案,燃料电池环卫技术样车、燃料电池牵引车、燃料电池环卫车等产品特性表现优秀,展示了氢能商用车未来广阔的应用前景。

据悉,这也是三大央企首次携手合作。国氢科技是我国能源央企中第一家氢能专业化子公司,正在武汉经开区建设华中氢能产业基地,重点开展燃料电池核心部件产品的研发及生产,并已率先实现燃料电池关键零部件的国产化。目前,湖北氢动力正与东风商用车合作,计划两年内实现1000辆燃料电池重卡市场推广。

氢能重卡比电动重卡更具优

氢能乘用车因为车辆售价、氢气价格、加氢站数量、无法进车库这4个问题,短期内根本看不到解决的希望,尤其是加氢站无法做到像充电桩一样的高覆盖率。但是这点对于跑长途货运的重卡来说,根本就不是事,因为重卡主要跑的是高速,是运行在相对固定的线路上,对加氢站的依赖性远低于乘用车。所以我们只需要在人口稀疏的城际公路沿线建设即可,这样一来不仅加氢站建设成本会降低,而且也在客观上降低了氢气在人口稠密的城区运输、储藏和加注的安全风险。

其次跑长途货运的重卡,需要更长的续航里程、更大的载重量和更短的加注燃料时间,而这些氢能重卡都能满足,因为相较于纯电,氢燃料电池的优势就在于,能同时具备更高的功率和能量密度,加氢时间只需要不到3分钟,它的储氢罐类似于燃油车的油箱,提高续航只需要增大储氢罐体积就行。

而且氢能重卡摆脱了纯电重卡笨重的电池组,在载货能力上优于纯电重卡。比如说国内福田汽车最新研发的载重49吨(智蓝欧曼)的液氢重卡,实际工况续航超过1000公里,可满足-30℃的启动及全天候运行,非常适合在北方大部分地区的冬季使用。

而对于纯电动来说,当前的锂电池能量密度,已经没有了大幅度提升的空间,新型的固态电池、钠电池技术还不成熟,如果想要长续航,就需要增加电池模组的数量,这样一来车体的重量必定会大幅增加,载货能力也就不如氢能重卡了。

我就以一辆载重30吨、续航200公里的纯电动重卡给大家举例说明,比如说锂电池容量是400kWh,如果该锂电池的质量能量密度是300Wh/kg ,那么电池的自重将会高达1.3吨!这还仅仅是续航200公里的重量,如果再把续航提升到 800-1000 公里,那么该锂电池的自重将高达 6 吨以上!

而且电池模组数量增加了,那充电时间肯定也会更长啊,长途运输要好几天的,你觉得货运公司能接受的了货运周期和时间成本的增加吗?不要忘了,纯电动在冬天的续航还要减半的。

再来看一下同样是载重30吨的氢能重卡,使用储氢密度在 5.7%的 70MPa 储氢罐,百公里氢气消耗量10公斤,续航同样是1000公里,储氢罐也就重1吨左右,比电动重卡轻了足足5吨!所以说跑长途货运的重卡,用纯电动是根本无法替代的,只有氢能重卡才是唯一的替代方案,最关键的是氢能重卡不用像乘用车一样进地下车库,基本一直处于敞开空间。

至于目前车辆售价和加氢价格,就拿上海来说,一辆31吨以上的氢能重卡,没有补贴的价格是150万,但是现在财政补贴已经在向氢能重卡倾斜了,国补+地补超过100 万,这补贴力度你敢想吗?补贴后的价格和同规格的柴油重卡基本持平。再来算算加氢成本,氢能重卡没有补贴前,加氢的成本是2.01元/公里,补贴后氢能重卡的加氢成本是1.58元/公里,纯电动重卡的电费是0.88元/公里,柴油重卡烧柴油的费用是1.61 元/公里,氢能重卡补贴后,还是比柴油重卡稍微便宜一点的。

希望大家也不要断章取义的得出,纯电动就很鸡肋的结论,相反,氢能商用车和纯电动车将会长期并存互补。氢能车相比纯电动车,更多的是长里程的补充,公交车每天也就跑200公里左右,所以目前纯电动公交车,是完全能满足基本需求的,包括物流车、环卫车也一样。一句话,纯电动车就是为了满足城市内高频通勤的使用。

相反,公路客车和重卡更多的是有长里程的需求,所以更适合用氢燃料电池技术。尤其是氢能重卡,未来直接替代柴油重卡的可能性非常大,因为2021年,国内重卡保有量850 万,重卡的污染排放量,占到商用车总排放量的近 6 成,相同里程下,重卡的二氧化碳排放量,是乘用车的十倍!如果柴油重卡全部被氢能重卡替代,重卡全行业可减少二氧化碳排放量超过2000万吨!这就是为什么国家补贴力度如此之大的主要原因。

氢能或成为石化行业转型的重要突破口

在新能源一波未平一波又起的攻势下,传统石油公司已很难再像以往一样淡定。他们多少会有些担忧,自己会不会变成能源界的诺基亚。

为此,很多石油公司都加速了对新能源的布局。

例如在国内,三桶油今年就有很多大动作。中国海油在四月成立了新能源分公司,并且开建了我国首个深远海浮式风电平台。中国石化上半年在“油气氢电服”综合加能站和物流设施等项目建设上支出了30多亿元,下半年计划支出更是上半年的6倍之多。中国石油还首次战略投资了锂电池材料公司。

在国际上,传统石油巨头也是转型力度空前,在风、光、氢、快速充电设施等领域均有大型项目开展。上半年,壳牌决定投资建造200兆瓦电解装置荷兰氢一号,这是欧洲最大的可再生氢工厂。bp则宣布将投资5000万英镑在英国建立新的全球电池研发中心,还与阿维塔科技公司签署合作协议,在中国布局超快速充电网络。

今年9月,壳牌集团还宣布了一位在2023年初上任新CEO,而这位CEO来自于壳牌的综合天然气、可再生能源和能源解决方案部门。这样一种转变,不仅对壳牌,对整个石油行业而言,也可以说是空前的。

另外,此前一直被业内认为在新能源方面转型相对慢的美国石油公司,上半年也进行了大刀阔斧的“新能源改革”。

而在石油公司对新能源的诸多尝试中,氢的地位越来越突出。

除了中国石化提出要做“中国第一氢能公司”,很多石油公司也都对氢格外看重,计划大手笔对氢进行投入。

比如英国的bp集团提出,未来计划在全球氢市场中占有10%的份额。2022年,该公司还宣布,将收购位于澳大利亚的亚洲可再生能源中心(AREH)项目41%的股份。该项目的投资总额超过300亿美元,将开发26GW的风电和光伏,这些电力预计每年可生产160万吨绿氢。

道达尔能源公司,也于2022年公布了一个百亿美元级的氢能项目——计划收购阿达尼新工业有限公司(ANIL)25%的股权。而ANIL的目标,是未来10年在氢能领域投资500亿美元,到2030年实现年产100万吨绿氢。

还有美国的雪佛龙石油公司提出目标,未来5年将在绿氢和蓝氢方面投资25 亿美元。

另外,全球最大的石油出口国沙特正在制定计划,目标成为全球最大的氢燃料供应国。预期到2030年氢能产量达到290万吨/年,到2035年达到400万吨/年。

据不完全统计,全球石油公司在氢能方面的计划投资,已高达数百亿美元。

为何众多石油公司选择大手笔入局氢呢?原因是多层面的。

首先,氢能和地热、生物质能类似,也是一种产业链与石油石化产业链高度类似的能源。在氢能产业的主要三大环节——制氢、运氢、储氢方面,石油公司早有有所参与,竞争优势凸显,因为氢气是石油炼化过程中的必备原料之一。并且氢能产业的商业模式,很有可能形成与天然气类似的模式。

同时,石油公司在氢能领域还有着一些独特竞争力。例如在交通氢能领域,石油公司拥有众多的加油站、加气站,可以直接就地利用,改造建设综合加能站,提高运营效率,降低建设成本。还有石油公司在CCUS(二氧化碳捕集利用封存)技术方面的领先,也让其在蓝氢领域几乎没有对手。

而另外一个重要的原因,在于氢能的潜力巨大。

和太阳能、风能等不一样的是,氢能属于二次能源,其作用主要是为了解决能源的储存和运输问题。

众所周知,太阳能和风能的资源量巨大,几乎可以为人类提供无限制的能源。但其发展的最大问题在于发电不稳定,这甚至可以说是其迟迟无法替代化石能源的最大原因。

要解决这个问题,必须大规模发展储能。而氢能是最佳的储能介质之一。如果风电、光电迎来大规模发展,氢能也有希望随之迎来海量机遇。一些研究机构预测,到2050年,氢能在全球终端能源消费中的占比有望达到1/5左右。

从另一个层面来说,风电、光电想要大规模发展,大规模取代化石能源,必须建立在储能产业大力发展的基础之上,或者说建立在氢能大力发展基础之上。所以,发展氢储能很有可能成为转型后的石油公司,立足能源领域的有力根基。

文章来源: 科技宅男圈,马哥能源频道, 燃料电池与氢能观察

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