大型充电 EV 卡车越来越普及

大型 EV 卡车的广泛使用正逐渐成为现实。梅赛德斯 - 奔驰推出的 e-Actros,为其配备了 621kWh 电池,续航里程可达 500 公里。

在德国汉诺威举办的 IAA Transportation 2024 展会上,德国 MAN 公司展出了续航里程为 600km 的电动卡车,荷兰 DAF 公司也推出了续航里程为 500km 的电动卡车,且 DAF 搭载的是相对安全的磷酸铁锂电池。

大型电动卡车存在问题

电池重量与有效载荷矛盾

普通电池重卡携带电池重量以吨计很常见。而梅赛德斯 - 奔驰 e-Actros 600 总重量 44 吨,最大有效载荷 22 吨,如果要提高续航能力,需携带超级大的电池来提供运输动力,甚至重达10吨,严重影响运输效率。

电池安全隐患

梅赛德斯 - 奔驰充电卡车配备的电池由中国 CATL 生产,就连厂家高管也无法否认锂离子电池具有一定危险性,目前电动汽车起火事故率为每万辆 0.96 起。虽然电池缺陷率已降低至十亿分之一,但大型电动卡车配备大量电池,火灾风险仍无法完全消除,且一旦发生火灾,扑灭难度极大。

电力供应问题

目前 e-Actros 支持 400kW 的快速充电,未来计划能处理高达 1000kW 或 1MW 的电流。随着技术普及,消耗大量电力的卡车数量增加,可能导致充电时当地电源变得不稳定。如今德国逐步淘汰核电站,电价上涨,汽车制造商甚至因电力成本高将工厂迁往海外。

图2

氢燃料电池重卡优势凸显

近年来,氢能重卡产品进步显著,多家车企的氢能重卡续航表现突出。康明斯氢能重卡搭载其 Accelera 氢燃料电池发动机,在美国加州创造了单程续航 2906 公里的吉尼斯世界纪录 。

奔驰 actros genh2 氢燃料电池卡车基于第四代奔驰 actros 平台开发,采用液态氢储能方案,两个不锈钢液态氢储罐储氢总容量达 80 公斤,实测单次加注续航 1047 公里。

海珀特 H49 通过高效集成设计思路实现 “减阻增效”,在满载 49 吨高速行驶的工况下,百公里氢耗低至 8kg,实现气态氢续航大于 1000km,还采用了深度集成的一体化智能氢电底盘,配合 2.5 万小时以上的燃料电池系统寿命,在能效、续航里程、可靠耐久等方面实现了革命性突破 。

实现 TCO(总拥有成本)经济性的途径

政策补贴:许多地区为推广氢燃料电池汽车,出台了一系列补贴政策。在山东省淄博、聊城、烟台、潍坊、滨州五市,氢车推广可享受五部委氢燃料电池汽车示范城市群补贴,49 吨氢能重卡第三年示范城市群的奖补资金约 46.2 万元,国补 + 地补共 92.4 万元 。补贴后的氢车价格大幅降低,有助于提升其 TCO 经济性。

降低能耗:如前文提到的海珀特 H49 通过高效集成设计,实现百公里氢耗在满载 49 吨高速行驶工况下低至 8kg,降低了用氢成本。当氢耗降低,在整个运营周期内,燃料费用支出减少,TCO 也会随之降低。

基础设施建设与规模效应:随着加氢站等基础设施逐步完善,氢气运输和加注成本有望降低。同时,当氢燃料重卡产量提升,形成规模效应,其生产制造成本也会下降,从而降低 TCO。

例如,在中国,山东等七省对氢能源重卡免高速费,就降低了其运营成本。

假设全生命周期运营里程 100 万公里,按照相关氢耗、氢价及高速收费标准测算,免收高速费用后,49 吨氢能重卡全生命周期成本为 501 万元,而 49 吨燃油重卡全生命周期成本约为 537 万元,氢能重卡成本节省约 36 万元。

若再加上购置补贴,享受购置补贴后的氢能重卡全生命周期成本为 408.8 万元,比燃油重卡节省约 129 万元 。

氢燃料电池重卡的未来

电气化不仅是避免使用化石燃料的选择,也是实现自动驾驶的方式,行驶动力源由发动机变为电动机,使车辆更适应自动驾驶。

从这方面考虑,FCEV(燃料电池电动汽车)是卡车的最佳动力系统。越来越多传统汽车大厂已经加入开发氢动力汽车行列,氢燃料电池重卡未来发展潜力巨大。

图3