戴姆勒卡车技术主管:氢能是欧洲最大的机会!
戴姆勒卡车股份有限公司官网6月23日刊登长文,原文标题是:欧洲最大的机会 最小的元素(氢)。
戴姆勒卡车股份有限公司是2021年从戴姆勒股份公司(现梅赛德斯-奔驰集团)独立出来的商用车业务实体,旗下拥有梅赛德斯-奔驰卡车、三菱扶桑等品牌。

欧洲正在与现实赛跑:一方面,雄心勃勃地想要成为全球气候保护的领导者。另一方面,欧洲的工业面临着巨大的压力——高昂的能源成本、薄弱的基础设施和不断下降的竞争力。
这种目标冲突也威胁着交通运输——我们经济和社会的支柱。我们现在需要的是一个生态合理、经济可行且能够融入更广泛能源系统的解决方案。关键就在氢能。
“氢能周”正在德国举办,本文署名作者安德烈亚斯·戈尔巴赫 (Andreas Gorbach)是戴姆勒卡车控股股份公司董事会成员、卡车技术负责人。
没有绿氢就没有绿色世界
我们的长期目标既雄心勃勃又切实可行:一个零碳排放的经济。要实现这一目标,仅靠绿色电力是不够的——我们还需要绿色分子。因此,氢气 (H₂) 将发挥关键作用。不仅在交通运输领域,而且在几乎所有能源密集型行业。
可再生电力是许多应用的基础——但尤其是在中欧,它在储存、运输或在合适的时间和地点灵活地提供大量能源方面已达到极限。
如今,欧洲超过50%的一次能源依赖进口,包括煤炭、石油和天然气——如果我们想保持竞争力,本地生产的绿色电力几乎无法取代这些能源。
这正是氢气(及其衍生物)释放其潜力的地方:它可以储存、在全球范围内交易,并可用于多种用途——从工业和低日照和低风力时期的备用发电,到交通运输。
最棒的是:地球很多地方不缺乏太阳能和风能。如果太阳辐射高的地区能够利用自然能源,而不是仅仅让太阳加热地面,那么它们很快就会成为绿色氢气的出口地。
好消息是:这已经在发生了。在沙特阿拉伯等地的“灯塔”项目中,大型太阳能和风电场的电力被用于电解厂。电解厂生产的氢气随后被加工成氨、甲醇或液氢。
这使得氢气的价格极具吸引力——大约每公斤2欧元,有时甚至更低。运输领域也正在推进一些前景光明的举措。一些国家的公司计划在2030年前投入运营能够运输大量液氢的船舶——类似于如今的液化天然气(LNG)运输船。
目前最重要的是建立能源合作伙伴关系,以分担初始成本、构建生产和运输链并达成承购协议。
坏消息是:批评者仍在兜圈子。

效率?影响至关重要
谈到卡车中的氢气,争论通常仍然围绕着效率展开。但这未免过于狭隘。
意义何在?
所谓的“从太阳能到车轮”的效率,对于电池和氢气来说,是可以比较的——这取决于能源的产生地点和方式。
意思是:如果在沙特阿拉伯等阳光充足的地区生产氢气,其高生产效率(每块太阳能电池板吸收更多阳光)可以抵消转换损耗造成的效率降低,相比纯电动汽车而言。
未使用的可再生能源效率为零。仅在2024年,德国就有约10太瓦时(一些消息来源甚至报告该数字的两倍)的过剩绿色电力因未储存(例如氢气)而损失。这相当于约28亿欧元的损失。
真正的挑战并非不断增长的能源需求,而是我们如何明智地应对。氢气对此有所帮助。一些能源供应商对此表示赞同,并且已经在投资建设氢能发电厂。
交通拥堵,二氧化碳排放量(仍然过高)
纵观交通运输行业,尤其是公路货运,我们就能明白为什么氢气至关重要。
欧洲有超过600万辆卡车在运营,其中仅在德国就有约80万辆。
它们为超市、药店、建筑工地和医院提供能源,约占欧洲二氧化碳排放量的7%。据预测,到2040年,德国的运输量将再增加三分之一。与此同时,欧盟要求到2030年将排放量减少45%。仅靠纯电动汽车解决方案很难实现这一目标。而到2035年,这一目标更是高达65%!
电池优先——但并非仅限于电池
“电池优先”无疑是正确的做法:纯电动汽车效率高,局部零排放,而且最初“仅”需要一个充电器。但电网很快就会达到极限。在一个服务区,仅需45分钟即可同时为10辆长途卡车充电,需要大约10兆瓦的电力——大致相当于一个小镇的电力。规划和建设时间:10年。我们没有那么多时间——2030年距离建成不到五年了。
正因如此,同时建设氢能基础设施不仅合理,而且十分必要。其优势之一是:所需空间更小。虽然纯电动卡车依赖于高功率兆瓦级充电桩和服务区内可容纳卡车的停车位,但如今的加氢方式与加柴油非常相似。加注时间相似,且有多个加氢泵,因此吞吐量可以大大高于充电站。
乍一看可能不太直观,好消息是:同时建设这两种基础设施对欧洲来说速度更快、成本效益更高。目前正在安装的充电桩可能尚不具备这一优势——但一旦(而且很快就会)电网达到极限(达到如此巨大的规模),而单独建加氢站的速度就会慢得多,成本也会更高。

我们现在需要的是对充电基础设施和氢能基础设施进行有针对性的投资,以推动氢动力卡车的快速发展。不是某一天,而是现在。氢能核心网络已经是德国迈向全国氢能基础设施建设的重要一步。

两种技术,一个目标
交通运输多种多样,其驱动解决方案也必须多样化。纯电动卡车非常适合可预测的路线和中短途运输,包括一些长途运输。但当行驶距离达到1000公里及以上、载荷较大、能源需求旺盛的冷藏运输或要求较高的路线的灵活性时,电池就会面临经济、物理和基础设施方面的限制。
这时,氢能和燃料电池就派上用场了。它们能够实现长距离零排放运输,载荷较高,停机时间最短。而氢内燃机则在高载荷和相对低里程的应用领域(例如建筑行业)拥有其独特的优势。它成本低、坚固耐用,并且占用的车辆空间最小。
因此,燃料电池和氢燃料卡车是纯电动卡车的完美补充。这种第二能源还能减轻电网压力,提高供应和规划的安全性——这对于我们整个能源系统的韧性至关重要。
我们的客户会算经济账——这是理所当然的
一项技术要想在交通运输领域取得成功,需要基础设施和经济可行性。卡车并非一种生活方式产品,而是一项投资。我们的客户是企业家,他们必须将每一公里的行驶转化为利润。目前,氢动力汽车的运营成本仍然过高——主要是由于能源价格上涨。
但这种情况很快就会改变:
一旦氢气价格降至每公斤5欧元,运营就会具有经济吸引力。
到2030年,这一水平在交通运输领域是可以实现的,尤其是在考虑到RED II配额的情况下。必要的产能也是现实可行的。同样重要的是:氢气必须是绿色的——至少从长远来看是这样。然而,在加速阶段,重点应该放在可靠的可用性上——无论颜色如何。就像早期的纯电动卡车和电力一样。

欧洲的历史性机遇
许多公司已经蓄势待发。氢动力卡车和公交车在欧洲的行驶里程已超过1500万公里。我们的梅赛德斯-奔驰 GenH₂ 卡车目前正在接受众多客户的实际运营测试。在乘用车领域,巴黎的800辆氢动力出租车每月行驶里程约为300万公里。很多方面已经到位——甚至更多还有可能。
现在缺少的是一个清晰的政治框架,它可以促进投资,创造规划的确定性,并推动市场发展。
最重要的是:关于纯电动和氢动力之间效率差异的近乎教条式的争论必须最终结束。
氢能为欧洲带来了历史性机遇。凭借我们的工业基础、技术专长和制造能力,我们目前在氢能和燃料电池技术领域处于全球领先地位。为了确保这种情况不会改变,我们必须在整个价值链上采取行动——从电解到运输、储存、加氢和汽车生产。这可以为欧洲企业创造新的市场,并增强欧洲和德国未来的竞争力。
潜力:到2030年,将创造多达50万个技术岗位。同时,氢能减少了地缘政治依赖——燃料电池所需的铂族金属在欧洲供应充足且可回收利用。
虽然欧洲在电池生产方面已经落后,但中国在燃料电池和氢动力发动机方面尚未超越我们。目前还没有。但作为全球领先的纯电动汽车制造商,中国已经在电动汽车领域投入巨资。
最关键的元素。目前,中国约有3万辆氢动力汽车上路行驶,加氢站超过400座(编者按:根据中国数据超过540座)。到2030年,我们的目标是建成100万辆汽车和1000座加氢站。
这明确了一点:那些想要引领未来交通的人不会选择非此即彼——他们选择电池和氢能。因为它能够为整个能源系统创造协同效应,并且对于实现欧洲的气候、经济和安全目标至关重要。
责任之争
在戴姆勒卡车,我们相信:那些推动世界运转的人肩负着责任。对经济、对社会、对气候都负有责任。正因如此,我们车辆组合的电气化进程正在全面展开——纯电动卡车已实现量产。这并非出于技术上的好奇心或理想主义,而是出于信念和责任。现在是时候迈出下一步了——也需要政治意愿来果断推动氢能转型。
关于作者
安德烈亚斯·戈尔巴赫博士是戴姆勒卡车股份公司董事会成员兼卡车技术主管。此前,他曾担任戴姆勒卡车股份公司和沃尔沃集团合资成立的燃料电池合资公司 cellcentric 的首席执行官。在此之前,戈尔巴赫曾担任戴姆勒卡车全球各代发动机和车桥的产品管理主管。此外,他还负责公司可持续发展战略中的气候保护和空气质量问题。
戈尔巴赫于2005年在戴姆勒卡车动力总成开发部门开始了他的职业生涯。随后几年,他担任过多个管理职位,包括全球发动机平台开发主管。