第14版:行业观察

中国能源报 2024年05月20日 星期一

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氢能矿卡持续升温

本报记者 杨梓 《 中国能源报 》( 2024年05月20日   第 14 版)

  在绿色矿山智慧化建设浪潮下,绿色低碳运输创新模式正积极推进,氢能矿卡研发、应用新进展不断。近日,国家能源集团、徐工集团、氢通新能源三方在呼伦贝尔举行全球首台套240吨氢能矿用刚性自卸车联合开发签约仪式。根据协议内容,由三方联合开发全球首台套240吨氢能矿用刚性自卸车,搭载由氢通新能源自主研发的大功率氢燃料电池发动机系统,将于今年第四季度在国能宝日希勒煤矿交付使用。

  1月底,中国兵器工业集团有限公司发布消息,全球首台136吨级氢能源矿用车成功下线。这款由兵器工业集团所属北方股份研制的136吨级氢能源矿用车自重115吨,载重136吨,搭载业内领先的质子交换膜燃料电池以及70MPa高压大容量车载储氢系统,与等吨位柴油动力矿用车相比,年减少二氧化碳排放1815吨,约等于600辆乘用车的排放量。

  去年12月,通用汽车与日本建筑机械制造商小松宣布,双方将联合为小松旗下930E电动矿卡开发氢燃料电池动力模块。双方的目标是在2025年左右测试氢燃料电池驱动的930E矿用卡车原型车。该款卡车的额定载荷为320吨。通用汽车和小松表示,由于采矿车辆通常只在一个矿山运行,所以为车队建设氢燃料补给基础设施应该会更容易。

  据了解,矿山作为典型的“短倒运输”场景,其里程相对较短、行驶路线相对固定,是适合氢能车应用的理想场景之一。有数据显示,露天矿中,卡车运输所消耗的柴油可占到排放量的30%—50%。“双碳”目标推动下,重卡行业节能降碳迫切,氢能车在矿区的推广应用成为代替柴油重卡有效手段。

  “氢能车在矿山地区的应用属于集中的场地使用,燃料集中供应,相对不存在跨区域长途运输问题。同时,由于场景单一,矿山的路况适合下坡制定能量的回收,所以相对容易使用。另外,如果结合矿山及附近区域进行风电、光电制氢的就地消纳,也比较经济合理。”车夫咨询合伙人曹广平认为。

  氢能矿卡应用的提速也离不开政策的推动。《青海省氢能产业发展中长期规划(2022—2035年)》提到,到2025年,绿氢生产能力达4万吨左右,建设绿电制氢示范项目不少于5个,燃料电池车运营数量不少于150辆,矿区氢能重卡不少于100辆。

  事实上,早在2019年4月,生态环境部等5部门联合印发的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》就提出,自2022年起进出钢铁企业的铁精矿、煤炭、焦炭等大宗物料和产品采用铁路、水路、管道或管状带式输送机等清洁方式运输比例不低于80%;达不到的,汽车运输部分应全部采用新能源汽车或达到国六排放标准的汽车。

  2023年12月,国务院发布的《空气质量持续改善行动计划》明确,在火电、钢铁、煤炭、焦化、有色、水泥等行业和物流园区推广新能源中重型货车,发展零排放货运车队。

  矿山是氢能重卡的主要应用场景之一,在业内人士看来,上述要求一方面对于商用车清洁低碳转型起到巨大推动作用。另一方面,也正是受益于上述对于运输车辆的要求,使得我国新能源重卡在矿区、物流园区的应用推广更为迅速。

  不过,当前氢能矿用卡车仍处于发展起步阶段,相较于燃油重卡,无论是氢能重卡还是纯电重卡的购置、运营成本均较高。

  中国汽车流通协会商用车专委会秘书长钟渭平告诉记者,运营一辆重卡的衍生成本往往是车辆售价的好几倍。新能源重卡渗透率不足一方面缘于技术壁垒较高,另一方面又与运营成本偏高密切相关。

  “就整体氢能重卡而言,目前氢燃料电池汽车,国内以公交、重卡等商用车为主,基本是处于商用化之前需要资金驱动的探索阶段。”曹广平认为,燃料电池汽车因为催化剂、质子交换膜、电堆、制氢、储氢、运氢等暂时成本较高,盈利比较困难,因此中外虽然采用不同车型路线,但本质上都是从资金供应和成本上考虑的。

  燃料电池系统占整车成本较高,在业内人士看来,未来随着关键零部件国产化的进一步提速,燃料电池系统有望快速降本,以实现更多区域实现应用推广。

  “制氢、储氢方面,国外有进行AI研发等一些新趋势,国内也有进行光纤储氢的探索,这些新的技术路径也应多支持实验室的探索。”曹广平提到。

  中信证券的研报指出,随着国内技术进步以及规模化效应的叠加,未来国内氢能车成本或有持续的下降,目前氢能重卡的成本约140万元/辆,预计2025年可降至100万元/辆,至2030年可降至80万元/辆,基本可以实现与锂电、柴油相应车型的平价。