電動汽車的發展速度越來越快。這是減少交通業二氧化碳排放的一個重要因素。

但是，僅僅使用電池電力驅動40噸的重型卡車進行長途運輸的經濟性如何呢？考慮到電池重量、充電時長和目前技術上的限制，純電池動力系統并不是重型卡車的首選。

然而，在不久的將來，即使是40噸重的卡車也能在全電動模式下行駛1000多公里，實現的關鍵在于燃料動力鋰電池動力系統。當使用可再生能源生產的氫作為動力時，這種動力系統使貨物和商品的運輸能夠與氣候保持中立。

博世正朝著這個方向邁出第一步，重要專注于卡車燃料動力鋰電池動力系統的研發，公司計劃在2022-2023年開始生產相關產品。一旦它們在卡車領域站穩腳跟，博世的燃料動力鋰電池動力系統就會越來越多的進入乘用車領域——理所當然地使它們成為未來動力系統組合中不可分割的一部分。

燃料動力鋰電池和氫將成為未來交通關鍵組成部分的七個原因：

1)氣候中立

在燃料動力鋰電池中，氫氣(H2)與周圍空氣中的氧氣(O2)發生反應。這個反應釋放的能量被轉換成電能，用于驅動。熱和純水(H2O)是這種反應的其他產物。氫是通過電解得到的，在電解過程中，水在電的用途下被分離成氫和氧。利用可再生能源電力可以使燃料動力鋰電池動力系統對氣候完全不出現影響。特別是有關大型、重型汽車，假如將生產、運營和處置過程中的二氧化碳排放加起來，燃料動力鋰電池比純電池驅動的動力系統擁有更好的碳足跡。除了氫燃料瓶之外，燃料動力鋰電池汽車還要一個小得多的緩沖儲能電池。這大大減少了它們在生產過程中的碳足跡。博世動力系統解決方法部門的總裁UweGackstatter博士解釋說：“燃料動力鋰電池的優勢在那些電池-電力驅動系統不太突出的領域真正發揮了用途。這意味著燃料動力鋰電池和電池之間沒有競爭；相反，它們完美地互補。”

2)潛在的應用

氫的能量密度很高。一公斤氫氣所含的能量相當于3.3升柴油所含的能量。要行駛100公里，一輛客車只要大約1公斤氫氣；而一輛40噸的卡車要7公斤重的氫氣。與柴油或汽油相同，只需幾分鐘就能裝滿一個空的氫氣罐，然后繼續行駛。Gackstatter總結了燃料動力鋰電池的優點，他說：“燃料動力鋰電池是每天要運輸大負荷的車輛的首選。”在歐盟資助的H2Haul項目中，博世目前正與其他公司合作，建立一個小型燃料動力鋰電池卡車車隊，并將其投入使用。除了移動應用之外，博世還在利用固體氧化物燃料動力鋰電池(SOFC)技術開發用于固定式應用的燃料動力鋰電池堆。它們的用途之一是在城市、數據中心和電動汽車充電站作為小型分布式電源。假如要實現巴黎氣候行動的目標，未來氫不僅要為汽車和商用車輛供應動力，還要為火車、飛機和船舶供應動力。能源和鋼鐵行業也正在計劃利用氫氣。

3)效率

動力系統的生態友好性和盈利能力的一個決定性因素是它的效率。燃料動力鋰電池汽車在這一比例上比內燃機汽車高出約四分之一。采用制動回收可以進一步提高效率。電池電動汽車的效率更高，這種汽車可以直接將電力儲存在汽車中并用于推進。然而，由于能源生產和能源需求并不總是在時間和地點上一致，來自風能和太陽能發電站的電力往往得不到利用，因為找不到消費者，也無法儲存。這就是氫可以發揮其特性的地方。多余的電力可以以分散的方式生產，為靈活的儲存和運輸做好準備。

4)成本

隨著生產量力的擴大和可再生能源發電價格的下降，綠色氫的成本將大幅下降。由90多家國際公司組成的氫能委員會預計，許多氫能應用的成本在未來10年內將下降一半，使其具有與其他技術競爭的能力。目前，博世正與初創公司Powercell合作開發燃料動力鋰電池的核心組件，并準備投入市場，隨后將投入規模化生產。其目標是以低成本制造出高性能的解決方法。“從中期來看，使用燃料動力鋰電池的汽車不會比使用傳統動力系統的汽車貴，”Gackstatter說。

5)基礎設施

今天，加氫站網絡還沒有完全覆蓋，但歐洲大約有180個加氫站，已經足夠支持一些重要的運輸路線。許多國家的公司正在合作推進基礎設施的擴張，并且可以得到國家補貼的支持。在德國，政客們也認識到氫在經濟脫碳中的重要用途，并將其納入國家氫戰略。例如，到2020年年底，H2Mobility合資公司將在德國建立大約100個公共加氫站，而歐盟資助的H2Haul項目不僅是在卡車領域，其計劃也包括了加氫站的運作。日本、我國和韓國也有全面的支持項目。

6)安全

在汽車中使用氣態氫是安全的，并不比其他汽車燃料或電池更危險。氫氣罐不會新增爆炸的風險。確實，氫氣與氧氣結合燃燒，兩者的混合物超過一定的比例就會爆炸。但氫比空氣輕14倍，因此極易發散。例如，任何從汽車中逸出的氫氣上升速度都會比它與周圍氧氣混合的速度快。2003年，在一次美國的研究人員對一輛燃料動力鋰電池汽車進行的火災測試中，發生了一次閃燃，但它很快就熄滅了。車輛基本上未受損壞。

7)時機

氫氣生產是一種經過驗證且技術上相對簡單的過程。這意味著可以迅速提高產量以滿足更高的需求。此外，燃料動力鋰電池技術也已日趨成熟，現在已經可以滿足商業化和更廣泛的使用。根據氫氣委員會的說法，只要有足夠的投資和政治意愿，氫經濟將在未來十年變得有競爭力。“現在是進入氫能源經濟的時候了，”Gackstatter說。

（原文來自：Bosch我國新能源網綜合）