2022年电池电动与氢燃料卡车之争:格局初显
围绕8级柴油卡车的替代技术路线,电池电动(BEV)与氢燃料电池(FCEV)的竞争在2022年初进入新阶段。数据显示,北美在运营的8级BEV数量估计在4000至5000辆之间,而FCEV可能不足数百辆。政策层面,美国 bipartisan 基础设施法为电动车充电网络拨款75亿美元。然而,氢能支持者认为,在长途运输和特定工况下,氢燃料仍具优势。戴姆勒、Traton等主机厂已明确侧重纯电路线,但沃尔沃等企业则坚持多技术路线并行。

在卡车运输行业内部,一场堪比哥斯拉对决金刚、或超人对阵蝙蝠侠的技术路线之争正在酝酿。不过,这场较量恐怕难以吸引物理学爱好者与运输官员之外的观众,因为核心议题是:究竟哪种卡车将取代柴油驱动的8级重卡——是电池电动车辆(BEV),还是使用氢气的燃料电池电动卡车(FCEV)?
随着车队将目光投向零排放的未来,BEV与FCEV之间的碰撞正在幕后及行业会议中悄然展开。对于主机厂而言,争夺的焦点在于那些资金雄厚的大型车队的青睐与订单——它们很可能成为北美首批订购零排放车辆的客户。
这场较量的比喻取决于受访者,答案也可能基于其支持的能源类型。但进入2022年,有一点似乎日益清晰:电池技术暂时领先,但远未锁定胜局。
难以实现的“氢能公路”
对业内人士而言,这是一场熟悉的辩论,且行业领导者的立场曾发生逆转。
本世纪初,美国前总统乔治·W·布什与加州前州长阿诺德·施瓦辛格曾拥抱氢能,并畅谈未来的“氢能公路”。2004年,施瓦辛格签署行政令,计划在2010年前建成氢能公路——即沿主干道布局加氢站网络,当时州长期望建成200座加氢站。然而,这些公路最终未能实现。
“能源转型秀”主持人、电动卡车倡导者克里斯·内尔德表示,市场当时并未看到氢燃料电池的长期效益或可行性——即便对于乘用车也是如此。
与此同时,BEV倡导者尽管面临廉价汽油及其他绿色模式(包括混合动力和天然气)的竞争,仍持续推进。
“电动汽车完全赢得了市场。”——克里斯·内尔德,“能源转型秀”主持人
随后,特斯拉携其时尚且广受欢迎的电动汽车登场,迅速被名人抢购。特斯拉利用这一势头开发了8级车型Semi,但其量产计划一再推迟。
如今,联邦政府新签署的《基础设施投资与就业法案》(即两党基础设施法)包含75亿美元用于建设电动车充电网络。总统乔·拜登的目标是为电池电动乘用车和卡车建设50万个充电站。
“电动汽车完全赢得了市场,”内尔德表示,“原因在于,电力无处不在。”
使用数据同样显示出电动的优势。ACT Research副总裁蒂姆·德诺耶表示,虽然难以精确统计北美在运营的电池电动与氢燃料卡车数量,但估计8级BEV在4000至5000辆之间。至于燃料电池卡车,“如果数量达到数百辆,我会感到惊讶,”德诺耶说。
内尔德认为趋势已显而易见。他看到戴姆勒卡车采用纯电技术,同时百事可乐、亚马逊等许多私营车队正转向更轻型的电池电动卡车用于配送。内尔德指出,氢能可能全面落败,甚至包括8级重卡领域。
主机厂也已暗示风向正在转变。在2019年春季的ACT Expo上,时任戴姆勒卡车CEO罗杰·尼尔森在主题演讲中表示,这家美国最大的卡车制造商将专注于电池电动卡车。随后在2021年4月,Traton宣布重型卡车的未来属于纯电驱动。
“氢燃料卡车……将逐渐输给日益实用的电动卡车,原因很简单:后者运营成本更低,”Traton的马蒂亚斯·格伦德勒与安德烈亚斯·卡梅尔写道。这两位高管还指出,即便氢价下跌,电动卡车仍将保持持续优势。
“卡车是使用强度极高的资本货物,其燃料成本远高于购置成本,”格伦德勒和卡梅尔写道,“电动卡车使用率越高,其能源成本优势就越大。如此一来,‘氢燃料卡车适合长途、电动卡车仅用于短途’的普遍观念便开始瓦解。”
当然,电动卡车自身也面临挑战。1月12日,北美货运效率委员会(NACFE)与落基山研究所发布了一项关于电动卡车使用的研究。该研究总结了美国和加拿大为3、4、5级厢式货车及步进式货车、6级箱式卡车、8级码头牵引车和8级区域运输牵引车充电所需的基础设施规模。
研究显示,这些车辆合计约520万辆,每年共需168582吉瓦时电量。但作为回报,可避免超过1亿公吨的碳排放。
让最佳应用场景胜出
重型卡车的多样化应用为电动与氢燃料卡车各自开辟了最佳使用空间。长途运输目前对电池电动卡车并不理想,而燃料电池电动卡车制造商正虎视眈眈地盯着这一领域。目前,运行里程越短,电池电动卡车的表现越佳。
Hyzon首席战略官帕克·米克斯表示,卡车买家在评估零排放卡车时有三大核心目标:一是卡车设计本身;二是维护与更换成本;三是燃料可获得性。“坦率地说,一切都归结于燃料,”米克斯说。
当车队考虑零排放车辆时,首先会评估这些重型车辆在五大主要应用中的表现。但据NACFE执行董事迈克·罗斯介绍,许多车队管理者会超越这五大应用,思考BEV是否会最终胜过FCEV,从而产生一个明确的行业赢家。
罗斯表示,在一次与车队高管的会议上,他们迫切想知道谁将赢得销售主导权。“我们喜欢笼中斗,对吧?”罗斯说,“这是个热门话题。”
对于车队而言,在8级领域采用BEV和FCEV的策略更倾向于缓慢而稳定。电动似乎具有一定优势,尤其是在零担运输(LTL)和最后一英里等短途车队中。
XPO物流正在加州海沃德的一处设施测试数辆由戴姆勒卡车制造的电动8级卡车。据XPO公共关系与社交媒体副总裁约瑟夫·切克勒介绍,其在法国和西班牙的试点项目走得更远,因为当地政府正大力推动绿色能源。“电动卡车应用潜力巨大,但在达到临界规模之前,行业仍面临技术和经济障碍,”切克勒说。
然而,XPO的LTL竞争对手Saia则决定其BEV采购量将达到三位数。1月6日,Saia签署了意向书,从尼古拉购买或租赁多达100辆8级电动卡车。Saia官员表示,该协议是在成功演示后达成的。交付将在2022年至2024年间进行,首批25辆可能于2022年抵达。
主机厂为混合未来做准备
燃料电池公司认为,实现零排放的未来将是多种技术的混合体,其中氢能不可或缺,因为BEV在续航里程和充电时间方面存在短板。
据米克斯介绍,氢能可能取得进展的一个应用领域是垃圾收集。尽管包括纽约市在内的许多城市正在测试电动垃圾车,但“大多数城市并不太想尝试第二辆,”米克斯说。垃圾收集频繁的启停以及负载收集正在消耗电池电量。
长途8级市场对Hyzon同样具有吸引力。米克斯表示,其燃料电池原型车续航里程为375英里,未来可能提升至400英里,这对存在里程焦虑的车队而言是个令人安心的数字。
与电力不同,氢气的网络尚未建成。因此,Hyzon计划与合作伙伴共同开发和分销氢气。11月10日,Hyzon与TC Energy宣布,双方已就北美各地氢能生产设施(Hyzon称之为“枢纽”)的开发、建设、运营和所有权达成协议。
尽管Hyzon正努力构建网络并将氢成本降至与柴油持平——它相信在联邦补贴支持下能够实现——但也承认部分卡车运输领域已被电池电动主导。米克斯表示,Hyzon将专注于客车、8级卡车及部分高强度6级应用。
一些主机厂正瞄准所有新兴领域。沃尔沃卡车北美中央销售电动部门总监布雷特·波普表示,公司正准备多种零排放选项,从电池电动开始。“由于没有一种解决方案适用于所有客户,沃尔沃卡车提供不同的解决方案,”波普在邮件中表示,并补充说公司已有天然气和BEV在产,同时正在开发FCEV。
与Traton和沃尔沃类似,罗斯认为未来将是零排放选项的混合体,即便电池电动占据最大份额。“是‘和’,不是‘或’,”罗斯说,“我们确信两者都会存在。”
