當前，我國氫能產(chǎn)業(yè)已步入高速發(fā)展的新階段，應(yīng)用場景不斷拓展。氫能重卡作為氫能產(chǎn)業(yè)市場化的關(guān)鍵突破口，其商業(yè)化進程顯著加快。然而，配套設(shè)施短缺及運營成本高企等問題，仍是制約氫能重卡規(guī)模化應(yīng)用的主要障礙。
在近日召開的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高針對上述難題提出新的“解題思路”，即借鑒重卡換電模式，引入氫瓶租賃的運營方式，降低氫燃料電池汽車的使用成本。
直擊用氫成本高痛點
氫能重卡想要從小批量示范走向大規(guī)模普及應(yīng)用，首要前提是提高車輛經(jīng)濟性，這其中包括購置、運營乃至車輛全生命周期的成本優(yōu)化。
“只有使用效果和經(jīng)濟性達到或優(yōu)于燃油和純電車型，氫能重卡才有可能實現(xiàn)完全市場化。”新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨立研究者曹廣平表示，用氫成本高昂、加氫基礎(chǔ)設(shè)施不完善，是氫能重卡商業(yè)化運營面臨的主要挑戰(zhàn)。
其實，氫氣本身價格并不高，但由于其儲運技術(shù)成熟度不足且運輸效率低下，從而抬高了終端用氫成本，導致氫能重卡運營成本居高不下。另外，加氫站建設(shè)成本高昂，難以形成規(guī)模效應(yīng)，這進一步加劇了氫能應(yīng)用在經(jīng)濟層面的壓力。有行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，當前建設(shè)一座日加氫能力500千克、加注壓力35MPa的加氫站，投資總額近1200萬元，幾乎是建設(shè)一座加油站所用成本的3倍。而下游用氫市場規(guī)模小，難以快速分攤加氫站建設(shè)成本，加之加氫站運營成本高，難以實現(xiàn)盈利，致使無法開展正常的商業(yè)運營。因此，當前國內(nèi)加氫站建設(shè)進度相對滯后，數(shù)量和分布未能滿足市場需求，導致終端加氫不便，規(guī)模效應(yīng)難以顯現(xiàn)。
當下，如何攻堅降本問題，探索一條可持續(xù)商業(yè)發(fā)展路徑，進一步提升氫能重卡市場競爭力，已成為業(yè)界亟待解決的焦點問題。
“‘換氫瓶’模式的提出，無疑為氫能重卡推廣應(yīng)用帶來了新思路。”某重卡企業(yè)負責人表示，“換氫瓶”模式與重卡換電模式有著相似的操作邏輯，即采用氫瓶租賃、直接更換的方式，實現(xiàn)快速補能，省去長時間等待加氫的繁瑣過程，從而大幅提升加氫效率和便利性。更為重要的是，該模式不僅可以顯著降低終端用戶的用氫成本，還能有效破解加氫站投資大、建設(shè)難及運營難等問題。
在歐陽明高看來，氫能重卡若采用“換氫瓶”模式，其續(xù)駛里程至少要達到500公里至800公里，這樣才能與純電重卡形成錯位競爭。對于短途運營場景而言，鑒于城市內(nèi)充電設(shè)施普及率較高，且車輛補能時間持續(xù)優(yōu)化，純電重卡已具備明顯的競爭優(yōu)勢，因此在這一領(lǐng)域推行氫瓶租賃的意義并不大。
事實上，重卡“換氫瓶”概念并非首次出現(xiàn)。在此之前，針對重型貨車貨運量大、行駛距離長、連續(xù)運行的特點，豐田公司推出一套集成高功率系統(tǒng)、70MPa加氫系統(tǒng)和氫氣瓶集成儲存模塊的綜合解決方案。該方案采用可更換式氫氣瓶技術(shù)，使得車輛在加氫不便的地區(qū)也能快速完成補給，從而覆蓋更廣泛的區(qū)域，有效解決氫能重卡補能難題。值得一提的是，在第六屆中國國際進口博覽會上，豐田展臺所展示的一款氫燃料電池重卡車型，便采用更換儲氫瓶補能技術(shù)。這一技術(shù)的展示，進一步驗證了“換氫瓶”模式在實際應(yīng)用中的可行性。
需解決三大難點
從行業(yè)實踐和布局的進展來看，除豐田公司外，國內(nèi)一些科研團隊和氫能公司也在積極著手“換氫瓶”技術(shù)的測試驗證工作。在業(yè)內(nèi)人士看來，“換氫瓶”模式有望推動氫能重卡快速上量，加速氫能產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化落地，未來或?qū)⒂懈嗥髽I(yè)卡位布局。但目前來看，重卡換“氫”尚處于萌芽破土階段，在實際推廣和應(yīng)用過程中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
首先，從技術(shù)層面來看，要實現(xiàn)儲氫模塊整體更換，需要考慮氣密性、標準化及安全性等問題。具體而言，由于“換氫瓶”模式涉及高壓氫氣的存儲與傳輸，整個更換過程必須確保高壓管路的氣密性，以防止氫氣泄露。此外，目前市場上氫瓶規(guī)格各異，缺乏統(tǒng)一標準，這給換氫站的建設(shè)和運營帶來諸多挑戰(zhàn)，需要適配不同規(guī)格的氫瓶。標準化是推動“換氫瓶”模式發(fā)展的關(guān)鍵，需要產(chǎn)業(yè)鏈各方共同努力和協(xié)同。同時，在更換氫氣瓶的過程中，必須嚴格遵守安全操作規(guī)程，防止因操作不當或設(shè)備故障導致的安全事故。
其次，從經(jīng)濟性角度來看，重卡換“氫”仍有成本優(yōu)化的空間。在投資成本方面，建設(shè)換氫站需要大量的資金投入，包括土地購置、設(shè)備采購、安裝調(diào)試等費用。同時，鑒于“換氫瓶”模式尚處于發(fā)展初期，仍需大量研發(fā)資金的注入。不僅如此，換氫站的運營成本也相對較高，在氫能源產(chǎn)業(yè)尚未形成規(guī)模效應(yīng)的情況下，這些高昂的支出可能會成為制約“換氫瓶”模式推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
“‘換氫瓶’模式的核心優(yōu)勢在于通過‘集中加氫、分散換瓶’的方式，能夠有效減少布局建設(shè)加氫站的成本。但值得注意的是，這種模式所需的儲氫、運氫成本相較于傳統(tǒng)方式并未有顯著下降。”曹廣平認為，盡管‘換氫瓶’模式能夠增加氫能商用車的作業(yè)時間，提升運營效率，但也伴隨著高昂的成本支出，特別是換氫瓶對氣密性的要求極高，導致當前成本居高不下。同時，多出的氫瓶不僅增加總體成本，還帶來多瓶口、多瓶體泄露的風險。
此外，供氫系統(tǒng)模塊化更換的模式，對車輛公告管理和特種設(shè)備安全使用管理都提出新的挑戰(zhàn)。因此，該模式的推廣應(yīng)用還需進一步探索研究，同時完善相應(yīng)的政策和法規(guī)要求，以確保其安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。
能否落地有待市場檢驗
“換氫瓶”模式作為一種創(chuàng)新性的商業(yè)模式，能否落地有待市場檢驗，想要實現(xiàn)大規(guī)模推廣，仍有很長的路要走。
從市場端來看，目前大部分消費者對于“換氫瓶”模式仍缺乏了解，對其安全性和便利性也持有疑慮。因此，提升消費者對這一模式的認知度和接受度成為推廣過程中的重要課題。同時，隨著新能源重卡市場的迅猛發(fā)展，純電重卡和換電重卡已逐漸成為行業(yè)的主流選擇，加之甲醇能源等多種驅(qū)動技術(shù)在重卡領(lǐng)域已取得顯著突破，“換氫瓶”模式面臨著與這些成熟技術(shù)的激烈競爭。
盡管面臨種種難題，但在業(yè)內(nèi)人士看來，重卡換“氫”模式的發(fā)展前景依然廣闊?，F(xiàn)如今，氫能重卡發(fā)展已行至規(guī)?；逃玫那耙梗瑲淠軆\環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)日趨成熟，安全高效的車載儲氫瓶布局也頻頻取得進展。隨著相關(guān)技術(shù)不斷進步和市場逐步成熟，“換氫瓶”模式有望在氫能重卡乃至氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮重要作用。
總的來說，在探索氫能重卡降本的多條路徑中，推廣應(yīng)用重卡換“氫”模式被視為一種有效的解決方案。未來，在“換氫瓶”模式的實踐和探索中，需要企業(yè)加大換瓶補能技術(shù)的創(chuàng)新力度，提升氫能產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。同時，產(chǎn)業(yè)鏈各方需緊密合作，共同克服難點，提高市場對氫能重卡和換氫瓶技術(shù)的認知度和接受度。此外，政府相關(guān)部門也應(yīng)出臺相應(yīng)的配套政策措施，鼓勵并支持創(chuàng)新性氫能源技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，為氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
