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我国重卡汽车有望应用氢能燃料电池技术

标签:重卡汽车      发布日期:2021-01-18 11:23:59      浏览量:447

  近日,以“新发展格局与汽车产业变革”为主题的2021中国电动汽车百人会论坛在1月15-17日于北京举行,此次会议讲到分布式驱动与集中驱动电动化是未来的趋势,针对重卡的换电系统,重卡换电系统对于续航短的重载车辆更有意义。预计到2025年,氢能燃料电池技术在重卡上的运用基本能实现。

活动现场,清华大学车辆与运载学院院长 李建秋发表了演讲

活动现场,清华大学车辆与运载学院院长 李建秋发表了演讲

  针对我们国家物流的主力,长途重载商用车领域,比较理想的解决方案是氢燃料电池动力系统。氢能燃料电池技术在商用车尤其重卡上面应用,仍然面临两个挑战,一个挑战是来自于储氢方面的挑战,储氢系统的密度和储氢系统的成本。二是燃料电池的挑战,它的耐久性和功率密度,和燃料电池的成本。

  有一些续航短的重载车辆特别适合纯电动,我们调研了各家的整车企业,纯电动带来的问题是什么?电池的成本比较高,充电需要的时间比较长,所以我们提出了一个问题,能不能换电,这是我们换电的思路,这样我们就做了一个换电的重卡和换电站,现在也建立了换电的联盟,我们正在推广应用这套东西,将来它在城市的建筑车辆,就是市内运行方面非常有市场。

  解决省际物流,我们国家重卡最重要的是经济的命脉,一般800到1000公里重载的长途物流对应的排放、油耗、二氧化碳排放都是比较高的,我们有没有比较好的解决方案。

  目前国内外大家可以看到,各家都陆续推出了这样的牵引车的燃料电池动力系统,我们也对这一块儿进行了相关的分析和论证,认为在重载领域,氢燃料电池还是有他的优势的。尤其是在发动机的技术,燃料电池发动机技术慢慢成熟的情况底下,包括我们的,也包括国内有很多家企业在这些方面,大家陆续开始把燃料电池往重卡方向应用。

  氢能燃料电池技术在商用车尤其重卡上面应用,仍然面临两个挑战:一个挑战是来自于储氢方面的挑战,储氢系统的密度和储氢系统的成本。二是燃料电池的挑战,它的耐久性和功率密度,和燃料电池的成本。将来真正面对长途重载领域能够应用的,应该达到这样的指标,我们现在跟这个指标差多少呢?大概差五年的时间,也就是到2025年,这些问题基本上能够解决,所以我们也做了一个发展的路线,到2025年,电堆的功率密度应该能做到5-6千瓦/升,成本随着批量的增加,会降到1000块钱一千瓦。

  这相当于200千瓦重卡的燃料电池发动机,发动机本身不到20万,比如说我们大概是16万左右,800块钱一个千瓦,加上液氢储氢系统,它的成本实际上跟LNG的成本是差不多的,一个1000L的LNG的系统是三万多块钱,我们能做到五万块钱的液氢系统,这样的话,无论是我们的分析,还是AVL的分析结果,燃料电池动力系统的成本,在柴油动力和纯电动动力的情况底下,不论是现在,还是将来,重量都是最轻的,就是运输效率会提高。所以因为这个原因,我们也跟福田一起合作,在研发35吨和49吨的重卡,这里面就有不同的版本,有采用高压气氢储氢的方案,也有液氢储氢的方案。我们学校重点是面向未来,所以我们就探索采用液氢储氢的方案。

  两个500L的氢气瓶能够装60公斤左右的液氢,按照30吨级的重卡百公里的耗氢量应该是7公斤到8公斤左右,所以60公斤就能够跑五六百公里,是没有问题的,匀速的情况下,能超过800公里。这个配置就能够比较好地满足将来长途物流的方案。

重卡汽车

重卡汽车

  去年9月8号,我们发布了液氢电动轮的重卡,把三项技术整合在一起,大功率的燃料电池发动机,液氢的储氢系统,再加上电动轮的电驱动桥。这个我们已经做出了样车,正在调试。将来随着燃料电池系统的效率提高和驱动系统效率的提高,我这儿给大家算了一下,按照风阻系数0.55的情况下,36吨的重载车辆按照100公里/小时,它的氢耗应该是七点几公斤,这就可以大幅度降低氢耗。

  还有一个版本,因为最近我们有一家企业推出了风阻系数是0.37的重卡,把风阻系数降下来,大家可以看到,再过五年左右,到2025年,燃料电池的系统效率可以做到60%,这是在部分符合的情况底下,如果按照这个来算,百公里耗氢量进入6公斤以内,燃料的成本就会显著的降低,这是我们将来发展的一个方向。

 
 
 

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