纯电动与氢燃料电池的用例之争

原文标题：氢动力和电动卡车 物流行业的稳健转型

车队管理 | 作者：Jim Frazer

向零排放货运的转变正在进行中，但并非直线推进，而是逐步推进，一条线路一条线路地推进，一个车队一个车队地推进，其主导因素更多是运营契合度而非意识形态。

两种技术开始变得重要：纯电动卡车和氢燃料电池卡车。每种技术都有其优缺点，并且适用于货运生态系统的不同部分。

如今的讨论并非承诺带来彻底的颠覆，而是关于用例的协调。

  • 电动卡车现在哪些方面更有意义？
  • 氢能卡车在哪些方面更具优势？
  • 物流运营商如何在基础设施和成本限制下做出切实可行的决策？

让我们来分析一下。

核心问题：货运排放至关重要

重型卡车运输占交通运输排放的很大一部分。虽然柴油卡车性能可靠、灵活且易于加油，但它们对环境的影响（包括碳排放和颗粒物排放）却备受政府和利益相关者的关注。

这导致物流供应商面临越来越大的减排压力。为此，许多公司正在试行或整合非内燃机动力传动系统，主要是纯电动汽车和氢燃料电池车型。

纯电动卡车：城市环线的静谧进步

纯电动卡车（BET）采用大型锂离子电池组为电动机提供动力。它们的数量已在不断增长，尤其是在城市配送车队中。

它们的优势应用领域

  • 短途、可重复的路线
  • 城市包裹和杂货配送
  • 返回基地运营

可以在仓库进行夜间充电，续航里程通常在 100 至 300 英里之间，足以满足许多大都市地区的日常运营需求。

制约因素

  • 充电时间和基础设施限制了氢燃料电池卡车在长途或乡村路线上的部署
  • 电池重量会削弱部分 8 级车型的有效载荷能力
  • 对电网的依赖导致地区能源结构的变化

联邦快递、亚马逊和 DHL 等公司正在投资电动汽车车队，用于城市配送。这并非一蹴而就的转型，而是逐步将车辆引入最易于维护和运营的地区。

氢燃料电池卡车：另辟蹊径

氢燃料电池电动卡车（FCET）采用了不同的方法。它们不是将电能储存在电池中，而是利用燃料电池将压缩氢气转化为电能，并在车上发电。

它们的增值领域

  • 卡车每天必须行驶 400 多英里的长途货运
  • 需要快速加氢的时效性操作
  • 需要关注电池重量的有效载荷密集型路线

氢燃料电池卡车的加氢时间约为 10 到 15 分钟，与柴油卡车相当。而且由于储氢罐比电池组更轻，因此可以节省更多的载货空间和承重能力。

挑战

  • 基础设施有限，加氢站数量稀少
  • 燃料成本仍然很高，尤其是低碳（绿色）氢能
  • 技术成熟度仍在不断发展，与电动汽车相比，原始设备制造商（OEM）的选择较少，现场数据也较少

尽管如此，美国加州、德国和日本的试点项目表明，氢能将发挥重要作用，尤其是在生产规模扩大和政策鼓励使用清洁燃料的情况下。

两种技术，两种发展方向

这些并非相互竞争的解决方案，而是发挥不同作用的工具。大多数车队运营商都这样看待这个问题，并开始有选择地采用它们：

卡车类型 最佳用例 充电/加氢时间 续航里程
纯电动城市/短途1-4 小时100-300 英里（160-483 公里）
氢能长途/重载10-15 分钟500-600+ 英里（805-966+ 公里）

在已有基础设施的地方，电动汽车正在胜出。氢能正在接受测试，其正常运行时间和续航里程是决策过程中的主导因素。两者都在推进，但具体实施是通过可衡量的部署，而非大规模车队周转。

能源至关重要

这两种选择并非必然“清洁”。它们对环境的真正影响取决于能源的生产方式：

电动卡车从电网获取电力。如果电网由可再生能源供电，排放量就会很低。但在煤炭消耗量很大的地区，情况就不那么乐观了。

氢能卡车的清洁程度取决于其使用的氢气。目前，大多数氢气来自天然气。由可再生电力制成的绿色氢气更清洁，但数量有限且价格昂贵。

因此，脱碳潜力取决于区域基础设施和燃料来源，而不仅仅是车辆技术本身。

车队采用现状

从柴油卡车过渡到零排放卡车不仅仅是购买新设备的问题。它涉及：

  • 停车场升级（充电或加注基础设施）
  • 路线分析，以将合适的车辆与合适的工作量匹配
  • 技术人员的维护再培训
  • 数据和遥测集成，以跟踪性能和续航里程

这项工作进展缓慢。大多数车队仍在进行试验，运行少量零排放车辆，以了解成本、行为和约束。

正在形成的是一种分层部署模式，零排放汽车将进入数学计算支持的区域。

下一步是什么？

短期增长将来自三个领域：

  • 城市电气化将首先扩大，这得益于可预测的路线和地方激励措施
  • 氢能走廊试点项目将继续涌现，尤其是在拥有氢能生产中心或支持性法规的地区
  • 从税收抵免到碳排放费等激励机制将决定哪些地区将加速采用氢能

制造商将继续改进其产品。公用事业和能源供应商将发挥更大的作用，尤其是在充电和氢能基础设施成为竞争优势的情况下。

总结

零排放卡车运输没有灵丹妙药。我们看到的是货运系统的务实重组，其指导方针是运营限制和长期成本曲线。

纯电动卡车和氢能卡车各自提供了一条前进的道路。它们的采用不仅仅取决于市场营销或强制要求，还取决于路线的经济性、基础设施的成熟度以及可靠地运送货物的能力。

对于物流行业而言，未来的关键不再是选择一种解决方案，而是要为合适的工作部署合适的工具，并构建必要的支持系统，使这些工具能够大规模应用。