由国家能源集团开发!全球首个高效液氢加注系统实现重卡加氢商业示范
国家能源集团北京低碳清洁能源研究院(以下简称“低碳院”)开发出全球首个基于潜浸式高压液氢泵的液氢加注技术,5月12日,该液氢加注系统在美国亚利桑那州凤凰城开始为美国尼古拉公司氢燃料电池重卡车队进行加氢商业示范。
自2022年1月,低碳院开发的新型液氢加注技术成功进行了氢燃料电池重型卡车的加氢示范,在加注速度、车载储罐充装率、系统可靠性及加氢成本等方面均展示了卓越性能,受到氢能行业主流公司和投资者强烈关注。作为低碳院合作伙伴和加氢技术用户,全球燃料电池重型卡车领军企业美国尼古拉(Nikola)公司和韩国现代(Hyundai)公司对低碳院的液氢加注技术给予了高度评价。
作为全球最具影响力的专注氢燃料电池重卡和纯电动重卡的汽车企业,尼古拉公司的加氢测试团队对低碳院液氢加注系统的设计进行了系统评估并给予充分肯定。尼古拉公司全球能源设施副总裁Ryan McGeachie表示,低碳院液氢加注系统非常简洁实用,其紧凑高效的设计大幅减少了占地空间;每分钟4公斤的加注速度也是前所未见,较之通常每分钟不到1公斤的加氢速度是革命性的提升。
现代汽车是全球最早开发氢燃料电池汽车的车企之一,其XCIENT重卡是全球首个氢燃料电池重卡批量产品,其商务团队通过加氢示范了解了低碳院的加氢系统,并详细分析了技术的成本结构和市场竞争力。针对低碳院技术的设备和运营成本较市场现有技术低30%、蒸发损失低50%、系统能耗低90%、维护成本低75%等系列性能指标,现代汽车北美技术总监Jerome Gregeois表示,低碳院的技术领先,在安装和重新部署方面也非常灵活,有望在不久的将来率先实现氢燃料与汽柴油加注相同,将为正在部署商业应用的车队提供很具吸引力的加氢解决方案。
低碳院已完成35/70兆帕双压力加注系统的研发工作,正有序开展在大巴、重卡等领域的商业示范。目前,低碳院液氢加注技术已完成超过400次商业示范加注,实现了长时间无障碍运行,总液氢加注量超过10吨。
低碳院的氢能技术示范已在去年于北美地区进行,在为期三个月的大巴车加氢运营中,低碳院的液氢加氢站为SARTA公司的10辆氢燃料电池大巴车和5辆氢燃料电池中巴车共加氢118次,累计氢气量3700公斤。
此项开创性的液氢加注技术实现了安全、高效、大容量、无限制的连续加注,性能达到世界领先水平,可为大型氢燃料电池车队提供快速、满装、无间断的加氢服务。
2021年我国燃料电池市场以客车和重卡为主。2021年燃料电池汽车中的客车、专用车、乘用车占比分别为55%、44%、1%,客车占比同比2020年(90%)显著降低,乘用车出现数十台批量级的示范应用,是2021年燃料电池汽车示范的一个亮点。从专用车的构成来看,重卡占比94%是商用货车的绝对主力车型,而中卡占比仅6%,没有出现轻卡车型。
氢能重卡也是产业应用中关键的一环,近年来,已经有很多公司将目光聚焦氢能重卡上。
2021年,清能股份子公司宣布将与Chart Industries合作生产一款续航里程可达1000英里的液氢动力重型商用车,而Chart是一家独立的全球液氢设备制造商。根据两家公司的公告,由于液态氢存储的密度是目前700bar气体存储的两倍,因此一罐液态氢为车辆提供燃料的距离几乎是两倍。液态氢还提高了卡车的有效载荷能力,因为液氢储罐的重量小于700巴的储罐。
2021年9月,由清华大学牵头攻关,北汽福田生产的全球首辆35吨级、49吨级分布式驱动液氢燃料电池重型商用车成功问世,欧曼氢能重卡搭载亿华通大功率燃料电池发动机,顺利通过我国液氢燃料电池汽车的首次综合测试,匀速满载续驶里程分别超过700km、1000km。
2022年3月,巴拉德动力系统与查特工业公司成功测试了一款由液氢驱动的燃料电池,相关设备采用了巴拉德FCmove™-HD燃料电池和查特车载液氢(“HLH2”)燃料系统。
5月初,全球动力和氢能技术先行者康明斯与北美领先的重型卡车制造商戴姆勒北美卡车公司(DTNA)展开合作,戴姆勒将采用康明斯氢燃料电池动力系统为福莱纳Cascadia卡车进行装配和验证。该项合作所采用的康明斯第四代燃料电池动力系统,在功率密度、效率及耐用性方面均有所提升。
近日,现代汽车携旗下全球首款量产氢燃料电池重卡XCIENT Fuel Cell重磅亮相北美最大的清洁运输博览会。此次展会上,现代汽车不仅全面展示了XCIENT Fuel Cell的产品实力,还重点介绍了其全球顶尖的氢燃料电池技术和氢能商用车的经济优势。根据计划,现代汽车将于2023年在加州部署30辆采用6x4驱动形式的氢燃料电池8级重卡XCIENT Fuel Cell。这是美国迄今最大规模的氢燃料电池8级重卡部署项目,将促进货物运输在脱碳之路上向前迈进一大步。
氢燃料电池重卡的优点已经得到行业认可,在氢能重卡应用前景愈发广阔的未来,低碳院液氢加注技术的开创,借助液氢在安全性、能量密度等方面较气态氢有着巨大的优势,有望解决氢气储运成本高企的难题;同时扩展了氢能重卡的运营里程,提高氢能重卡的场景适应能力。国家能源集团此次液氢加注技术的出海,有利于液氢应用规模的扩大,亦将打开新的市场。
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编辑:戴戴联系邮箱:daixinxin@acmi.org.cn
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