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氢燃料电池重卡的三大优势将脱碳中发挥关键作用

发布时间:2023-03-23 10:50:17 点击次数:127次 类别:行业资讯

目前全球80%的能源需求是由化石燃料满足的,如汽油、柴油、航空燃料、煤油和船用燃料油,这些燃料会向大气中排放大量的二氧化碳和其他有害污染物。

电气化和零排放电力的建设将在脱碳中发挥关键作用,但一些重要行业难以电气化。长途重型卡车就是其中之一。

在美国,长途重型卡车占美国道路柴油燃料消耗的近一半,占美国交通运输温室气体总排放的约13%。不幸的是,这种类型的卡车——就像海运和航空一样——是一种*应用,车辆重量和能源需求使得仅靠车载电池很难脱碳。

零碳燃料,如低排放氢气,在燃烧或用于燃料电池时不含碳,也不产生二氧化碳排放,可以在难以通电的系统脱碳中发挥重要作用,前提是氢气的生产方式是清洁的。

例如,通过改造天然气来制氢的生产设施需要配备碳捕获系统,这些设施使用的天然气必须来自已经采取了所有可用措施来减少甲烷排放的系统。

运营氢经济的最终成本也将是决定其实用性的重要因素,目前正在努力预测与氢燃料电池驱动卡车相关的全部成本,以及这些成本与电池和化石燃料驱动系统的成本的比较。

根据与燃料生产和运输等上游因素有关的假设,迄今为止的研究得出了截然不同的结果。然而,就长途卡车运输而言,一份全新的CATF报告比较了氢燃料和电池电动卡车的运营性能,并确定了氢燃料电池卡车和基础设施的几个优势,可以帮助该行业快速有效地脱碳。

1、氢燃料重型卡车停止次数更少,花更少的时间加油(氢)

整体背景下,报告模拟电池动力(BEV)和氢燃料电池(FCEV)卡车和基础设施作为替代柴油卡车在美国受欢迎的长途路线。所有车辆以一个典型的重量(80000磅8级卡车)类型来评估。

相比之下,FCEV的*个优点是,在整个旅程中,FCEV比BEV需要停靠的站点更少。

由于其行驶距离较短,BEV卡车需要总共停靠8次,在此期间电池的大部分(50-98%)需要充电。相比之下,FCEV需要三次停车,通常需要为四分之三的氢罐加氢,而柴油动力传动系统只需要一次停车。

第二个,也是更关键的优势是,FCEV在整个旅程中需要花更少的时间加油(氢)。这种加油或停留时间对BEV来说要长得多,因为每次停车充电都需要几个小时。计算每一站的充电状态,并将其加在整个路线上,可显示电动卡车的充电时长为43小时48分钟。

这是货物无法移动的时间,这可能会对交货时间和整个车队的运营产生负面影响。相比之下,FCEV的总加氢时间为1小时24分钟,只比柴油动力卡车长约1小时。

2、FCEV卡车的另一个关键优势是它可以装载更多的货物

这是因为纯电动卡车所需的1000KWh电池可能会造成4000-2万磅(1.8-9吨)的货物容量损失。货运能力的损失对车队运营有明显的影响,在某些情况下,可能需要使用额外的BEV卡车,而不是一辆FCEV来运送所有货物。

需要明确的是,FCEV卡车也有电池,但它只有20KWh,用于有限的用途(例如,爬坡、突然加速、再生制动回收)。20KW时的电池增加了一些重量,但与柴油卡车相比,只会导致数百磅的货物容量损失。

不同的FCEV设计可能会选择稍大一点的电池,可能高达100KWh,但由于氢是主要的能源来源,电池重量预计不会成为FCEV的主要问题。

3、基础设施建设更容易

该报告还通过模拟同一路线上24小时/一天的卡车交通,比较了每种卡车类型在同一路线上充电/加油基础设施的需求,在两种情况下,BEV或FCEV占道路上卡车的100%。

总体而言,研究发现,为纯电动汽车建设充电基础设施可能需要更多或更大的充电站来满足需求,这主要是因为纯电动汽车需要更频繁地重新充电,停留时间或充电时间也更长。

氢燃料基础设施的建设也将具有挑战性,但具有相对优势,即与柴油燃料技术相比,氢燃料在规模和数量上更相似,而且在运营操作上更熟悉,这可能会减少过渡障碍。


文章来源于:http://h2.china-nengyuan.com/news/192835.html   全球氢能网

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