电子产品世界

　　新能源卡车技术路线基本以纯电动为主。

　　根据中国汽车技术研究中心首席专家方海峰博士对外披露的数据，今年5-9批有效推荐车型目录上，卡车行业企业超150家，相关车型超1000款，其中约80%涉及运输。2018年前9个月，国内累计产出3.9万台新能源卡车，同比增长约30%。

　　但由于电池成本因素，以及车辆载重与纯电动卡车成本竞争力的反向相关性，当载重超过两吨以上，纯电动卡车成本会远远超过传统车。

　　加上国家坚定开展“蓝天保卫战”重抓污染治理的大背景，新能源卡车的技术路线也逐步走向多元化，燃料电池技术路线在这样的情况下引起了行业的广泛关注。

　　燃料电池重卡 vs 天然气重卡

　　在燃料电池作为优秀备选方案进入人们视野的同时，另一种技术路线显然已经迅速铺开并占领市场——天然气重卡。更具体的数据显示，目前中国重卡保有量超600万辆，其中天然气重卡超4%。

　　整体来看，氢气和天然气两种不同的重卡路径发展具有以下特征和趋势：

　　▲氢气和天然气市场将自然分割。货运卡车和运货车等商业应用的车辆选择主要由经济和商业需求驱动，而这些企业已经开始在卡车和货车上广泛使用天然气作为燃料。

　　虽然在应用领域中可能存在重叠，例如公共汽车或轻型车队车辆，但目前的市场和制造商发出的信号表明氢气和天然气可能会分时段的应用到不同的领域;

　　▲燃料供应商和公用事业单位的角色将发生变化。替代燃料的多样性和潜在的高利润将使燃料供应市场增加新的参与者。交通运输燃料所需的天然气、氢气和电力基础设施已将多种行业利益相关者带入市场。

　　展望未来，新的商业模式可能将公用事业、工业燃气公司和客户服务提供商聚集在一起，从而创建新的合作伙伴关系。此外，多燃料发电模型--例如同时生产天然气、氢气和电力，可以从传统的集中式生产向分布式生产转移。

　　▲一些技术和政策障碍将影响替代燃料和基础设施的更广泛部署。相对较低的成本和充足的天然气供应刺激了其作为运输燃料的广泛部署，但燃料成本、政策激励和技术投资的不确定性将继续限制氢气车辆和基础设施的建设。

　　▲近期可能不会大涨，长期来看有一定潜力。虽然天然气经常被描述为通向氢气的桥梁，但替代燃料和车辆的增长仍将是不可预测的。

　　替代燃料的开发不太可能遵循线性路径，其中每条技术路线都需要长期的基础设施优化做支撑。我们必须接受多代车辆和燃料基础设施技术的长期共存，并且相应的基础设施将随着时间的推移被不断的建造和重建。

　　▲汽车制造商氢燃料电池汽车的进步主要是受零排放车辆强制要求的刺激。

　　相比之下，天然气汽车及其燃料基础设施的积极部署计划表明，在道路上获得足够的天然气汽车可以为开发互补的、无补贴的燃料基础设施市场创造条件。

　　政府早期的基础设施建设投资最终目标是引导构建成熟的市场。虽然尚未确定，但不同的政府投资都会刺激这两种选择的发展。

　　根据上述分析，目前氢燃料电池重卡发展的主要驱动因素仍然是政府零排放的强制措施的要求。

　　不管是相对于天然气重卡，还是相对于氢燃料电池乘用车、公交车等领域，氢气在重卡领域的应用还仅限于开发测试阶段。但是随着未来环保政策的进一步加严，以及未来能源结构的进一步调整等其他因素的不断变化，燃料电池重卡的发展仍然值得我们的持续关注。

　　全球燃料电池重卡发展概况

　　目前国外主要参与燃料电池重型卡车开发的企业有丰田、通用、US Hybrid、Kenworth、尼古拉、UPS、现代等，它们的相关业务进展情况，一定程度上代表着全球燃料电池重卡发展的风向标。

　　丰田

　　丰田2017年在北美引入了“Project Portal”项目，该项目拥有为重卡量身定制的氢燃料电池系统，其处于概念验证阶段的零排放8级卡车，搭载两套Mirai燃料电池组及一款12kWh的电池，已顺利完成超4000英里的研发测试里程数。

　　尼古拉

　　另一位行业巨擘是率先发布了全球首款概念版燃料电池电动重卡的尼古拉。作为特斯拉的主要竞争对手，尼古拉的一举一动也备受人们关注。

　　从2016年5月发布第一款车型以来，尼古拉已宣布计划建造3种类型的氢电半卡车：Nikola One，可提供睡眠环境支持; Nikola Two，定位“一日”出租车;包括刚刚宣布的Nikola Tre，主要对标欧洲“一日游”市场。

　　尼古拉旗下的Nikola One和Nikola Two两款卡车推向市场，公司上述两款卡车的最大功率和峰值扭矩分别为1000 hp和2000 lb-ft(2712 Nm)，其动力输出几乎是其他各款半自动卡车的两倍，两款卡车都是零排放车辆。

　　虽然已有多款车辆发布，然而其生产交付日期并没有预期的那么快，其原型车预计明年开始在道路上进行相关的验证。最新公布的生产预计最早要到2020年底才能开始，公司开发新产品的发展问题可能会延迟。

　　在研发方面，尼古拉则联合了世界上顶级的汽车零部件厂商合作开发燃料电池重卡车型。在开发其燃料电池卡车Nikola Two时，尼古拉汽车公司与马勒公司在热管理方面将进行合作。

　　两公司正在为燃料电池、牵引电动机、电力电子设备和电池开发和生产多个冷却系统，其中所有相关系统组件均来自马勒。重型半挂牵引车驾驶室的空调系统也由马勒开发和制造，包括800V电动压缩机。

　　此外，尼古拉与博世合作研发了新款商用车动力总成，重新构思了产品设计方案。双方共同开发的电桥将采用博世的商用车电机械技术和SMG电机技术，提升点机械效能。

　　该电桥将搭配定制版燃料电池系统，该系统同样由两家公司共同研发完成，旨在提升车辆的续航里程数。整车控制的研发也基于博世的车辆控制软硬件。尼古拉与博世研发的零排放动力总成旨在实现确立其动力总成在该细分市场内的性能领先地位及成本优势。

　　从以上的研发和合作来看，尼古拉的产品将对标世界顶级公司的一流产品，此外他们还在筹备卡车的量产事宜。那到目前为止，该公司的资金投入情况又如何呢?

　　根据尼古拉透露的消息，过去六年时间里他们在亚利桑那州菲尼克斯西部工厂的投资已超过10亿美元。尼古拉公司今年8月份开始进行C轮融资，11月份宣布最终获得了2.05亿美元的资金，C轮融资超额完成。同时透露他们计划在明年进行一轮10亿美元的融资。

　　尼古拉面临的一个重要问题是美国基础设施几乎完全缺乏。美国几乎所有的氢能基础设施都仅限于东部和西部沿海，拥有氢能汽车的汽车制造商一般拒绝投资大量资金来扩大氢气加气站数量。

　　但尼古拉在对外声明中称，公司预计到2028年，在美国和加拿大将有超过700个加氢站。尼古拉在加氢站领域投入了一定的精力，在其第三轮融资中就获得了来自挪威奥斯陆Nel ASA的500万美元投资。

　　此前，Nel ASA与尼古拉签署，为后者提供氢气生产和相关加氢设备的基础设施，以支持尼古拉未来氢电卡车商业化运营。

　　尼古拉卡车目前的价格预计在每辆40万美元，而特斯拉卡车的价格在18万美元。在未来的商业运营方面，尼古拉一号租赁计划将包括72个月内无限的氢燃料供应，保修和定期维修。而丰田、现代等氢燃料电池汽车在美国也几乎都采用了相同的商业模式。

　　那么尼古拉未来的市场规模能够有多大呢?

　　从2018年4月尼古拉在其推特发布的消息宣称，其已获得了80亿美元的预订单，并且可以实现100%的退款。以每辆车40万美元计算，其订单规模可能超过2万辆。

　　综上所述，尼古拉目前在产品研发布局、未来市场方面都极具优势，其为大多数人“指责”的是其量产时间，而其发展的最大的障碍在于加氢站的建设。

　　中国重汽

　　再来看下我国国内的燃料电池重卡的研发情况。作为重卡领域较早开始研发的企业，中国重汽早在2014年12月份启动氢燃料汽车研发工作，2017年7月推出了国内首台重卡产品—氢燃料港口牵引车。此外还有玉柴、陕汽、潍柴等企业陆续开始相关的研发工作。

　　国内政府通过政策手段，一方面规定从2019年开始，重型卡车燃料消耗量限值在2015年基础上加严约15%，并限制燃油卡车进城。

　　另一方面，强调对新能源车的落地推广，持续的补贴，以及各地的不限行、不限号等优惠政策，加速着各国企业进军新能源卡车的步伐。由此也将加快我国燃料电池重卡的研发投入力度。

关键词： 燃料电池

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