氢能重卡，撑起燃料电池的商用梦

近年来，全球变暖、冰川融化、海平面上升、雾霾天气等一系列现象表明温室效应带来的气候变化正严重影响着人类未来生存。随着世界各国对全球气候变化的逐渐重视，控制碳排放、启用新能源等一系列政策规划也逐步落地。燃料电池汽车作为一种高效、清洁的新能源汽车，运行过程中可以实现零污染、零碳排放，故在双碳背景下受到了极大的关注，尤其是氢燃料电池重卡，目前被认为是氢能汽车的“最大风口”。

氢能重卡

氢能重卡拥有运输路线相对固定、载重量大、行驶里程长、加氢速度快等特点，相比乘用车，它的商业化应用阶段会更早到来。与此同时，重卡作为汽车领域的排放大户，使用氢燃料电池是达成减碳目标的重要途径之一。

氢能重卡基本构成

燃料电池车主要由燃料电池堆、动力蓄电池、储氢罐、DC/DC转换器、驱动电动机和动力控制单元等组成，其中燃料电池堆为核心组件。电堆中氢与氧反应产生电能，经 DC／DC转换器的阻抗匹配与电压转换后，与动力蓄电池并联，共同向驱动电机输出电能。驱动电机将电能转化为机械能对车辆进行驱动，其工作原理如下图所示。

工作原理

氢能重卡优缺点

优点

运输路线相对固定：便于配套加氢站等基础设施，如在港口、高速路等相对封闭和固定路线，只需配套少量的加氢站，即可满足氢能重卡的使用。

加注速度快、续航里程长：氢能重卡加氢时间约为5~10分钟，而纯电重卡需充电3~5小时；续航里程高于纯电重卡，普遍在400~800公里，最高可达1000公里。

无污染、零排放：拥有燃料电池车的优点，运行过程中产物只有水，无有害氧化物产生，无碳排放。

对比图

缺点

成本高：氢能重卡的成本主要有两部分，一是整车成本，氢能重卡的价格是柴油重卡的3~5倍；二是加氢成本，氢能重卡每百公里成本超400元。目前成本较高，但随着技术快速发展和产业规模化将极大地降低整车成本和加氢成本。

密封性要求严格：由于氢气是极小的分子，很容易造成泄露，一旦泄露将会造成不可估量的后果，因此需要极其严格的密封。这一要求使得燃料电池发动机的制造工艺很复杂，并给使用和维护带来很多困难。

国内外发展现状

国内外企业早就已经开始布局氢燃料电池重卡。2016年，美国尼古拉汽车公司发布一款概念型电动卡车，该车安装了氢燃料电池，只有水蒸气排出，可以实现零排放，一次加注燃料就能行驶2000km。而后，日本丰田、韩国现代等车企也陆续推出氢燃料重卡。

氢能重卡

2017年，中国重汽推出一款氢燃料港口牵引车，成为国内首台重卡产品。解放、东风、红岩等车企也已经推出相关氢燃料重卡产品，目前部分企业已经实现量产。虽然我国氢燃料电池重卡技术起步晚，但国内已初步形成一定的产业链，其相关氢能零部件正在逐渐实现国产化。

氢能重卡势不可挡

无论从技术、资源还是政策等方面来看，重卡必然是氢能汽车的重点领域。目前，我国燃料电池重卡的运行已经进入了初级商业化阶，在北京、天津、河北等多地，已布局的示范项目，包含上千台氢能重卡，涵盖多领域、多类型应用场景。2021年，我国氢能重卡在新能源重卡中销量增速最快，同比增长超33倍；2021年9月前交付客户的氢能重卡有400余台。

氢能重卡

据中国工程院预计，燃料电池重卡会在未来5~10年内实现商业化运营，逐步替代传统燃油车市场。中国将优先发展氢能重卡为首的商用车，待加氢站相关基础设备成熟，再挑起氢能乘用车的大梁。中国火力全开，正接过全球氢能重卡的接力棒，成为最有希望的“种子选手”。