据戴姆勒卡车近期发布的消息:戴姆勒卡车和林德工程(Linde plc)两家行业内领先的工业公司,在推动氢能源交通领域脱碳的道路上取得了重要的基础设施突破。在过去几年中,两家公司的工程师共同开发了一种新工艺——亚冷液态氢(sLH2)。

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更低成本、更安全、更便利

这一项新工艺与气态氢相比,可以实现更高的储存密度、更远的续航里程、更快的加注速度、更低的成本和更优秀的能源效率。一辆重40吨的重型卡车在10~15分钟内即可完成燃料的加注,加注的80公斤液态氢可使整车续航里程超过1000公里。与此同时,新的亚冷液态氢技术将氢加注站所需的投资成本降低为原来的三分之一到二分之一,运营成本降低为原来成本的五分之一到六分之一。目前,亚冷液态氢可以在整个欧洲可靠地供应。

与常规液态氢(LH2)加注技术相比,新工艺使用了一种全新的亚冷液态氢泵来轻微增加液态氢的压力。通过这种方法,氢可变为亚冷液态氢(sLH2)。以这种状态存在的氢,加注过程更加稳定,同时最大限度地减少了加注过程中的氢能损失。此外,加注站和车辆之间不需要数据传输,进一步降低了加注过程的复杂性。同时,加注容量提高到了一个全新水平。试点加注站的加注能力为每小时400公斤。与常规液态或气态氢加注过程相比,亚冷液态氢技术更加简单,同时能量密度更高。

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为了完善氢动力卡车的通用加注标准,亚冷液态氢技术通过ISO标准向所有感兴趣的各方公开提供。在莱茵兰-普法尔茨州经济事务国务秘书Petra Dick-Walther以及国际媒体的见证下,戴姆勒卡车董事会成员Andreas Gorbach和林德工程(Linde plc)执行副总裁兼首席执行官Juergen Nowicki于近日在莱茵河畔沃尔特(Wörth am Rhein)揭幕了第一个公共亚冷液态氢(sLH2)试点加注站,并为一辆梅赛德斯-奔驰GenH2卡车进行了燃料的加注。

负责卡车技术业务方面的戴姆勒卡车董事会成员Andreas Gorbach表示: “零排放运输需要三个因素:合适的电池和优秀的氢动力车辆、必要的基础设施网络以及相比柴油卡车更低使用成本的零排放车辆。在车辆方面,转型已全面展开。在氢能基础设施方面,我们也已达到了一个重要的里程碑:通过亚冷液态氢技术,氢加注变得和柴油加注一样便利。通过这项技术,大约10到15分钟就可以让一台梅赛德斯-奔驰GenH2卡车获得1000公里以上的续航里程。现在,我们呼吁其他汽车制造商和基础设施公司效仿我们的做法,共同将这项技术打造成行业标准。”

林德工程执行副总裁兼首席执行官Juergen Nowicki表示:“亚冷液态氢(sLH2)的出现极大地提高了氢加注系统的效率。所需投资成本与运营成本都有降低。这些优势使亚冷液态氢在重型车辆领域更加实用,是代替柴油来实现碳中和的替代品。我们与戴姆勒卡车共同开发的技术将有助于建设可靠的加注网络,对于保持车辆运行和供应链完整至关重要。”

林德工程的亚冷液态氢加注站树立了效率标杆

德国沃尔特的新公共亚冷液态氢(sLH2)加注站在能源效率和性能方面树立了一个新的标杆。其能耗仅为0.05千瓦时/千克,相比于常规气态氢加注,需要的能源仅约为1/30。

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该加注站的占地面积仅为50平方米(不包括加注机),并可配置多个加注机以进行卡车的并行加注或背靠背加注。液态氢储罐容量为4吨,足够长达10小时的不间断加注。同时,亚冷液态氢燃料站的容量可增加至每天超过8吨。预计亚冷液态氢技术的低初始投资和低运营成本最终将带来更低的建设成本。

共同目标是为液态氢加注设定行业标准

戴姆勒卡车和林德工程的目标是将亚冷液态氢技术打造成重型卡车领域的领先氢加注技术。因此,两家公司在共同开发的亚冷液态氢技术相关接口方面提供了高度的透明度和开放性。这项技术已在一个开放的ISO流程中标准化,并向所有感兴趣的各方提供。现在,戴姆勒卡车和林德工程呼吁其他原始设备制造商、基础设施公司及协会应用这一新的液态氢标准,从而建立全球市场。

安全、快速且简单地进行氢气加注

与当前的液态氢(LH2)加注相比,亚冷液态氢(sLH2)工艺和便利性类似于当前柴油加注技术。由于具有强大的绝缘层、加注软管以及喷嘴与燃料箱之间接口的设计,该加注过程安全可靠且不会发生溢漏。

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因此,亚冷液态氢加注所需的保护措施与柴油加注所需的相当。在加注过程中,低至-253℃的低温液态氢可以填充到连接在卡车底盘两侧的两个40公斤储罐中,无需特殊安全设备。亚冷液态氢技术可实现每小时超过400公斤氢气的高流量输送。最后,这种新工艺避免了所谓的沸腾效应和“回气”(车辆储罐中的气体返回加注站),因此只需要一个喷嘴即可填充储罐,使亚冷液态氢技术更易操作。沃尔特的新加注站将由世界上拥有最大液态氢产能和分销系统的林德公司提供液态氢。

实现1000公里以上的续航里程

戴姆勒卡车在氢动力技术的发展中更倾向于使用液态氢。在这种聚合状态下,能源载体的能量密度相对于体积要高得多。因此,使用液态氢的燃料电池卡车的储罐与使用气态氢的碳储罐相比更具成本优势。由于较低的压力,液态氢的储罐也更轻便。这种技术因此可以提高车辆载荷,同时也可以携带更多氢气,从而显著增加卡车的行驶里程。

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因此,梅赛德斯-奔驰GenH2卡车能够像传统柴油卡车一样适用于苛刻的长途运输。在2023年9月,一辆经过批准上路的梅赛德斯-奔驰GenH2原型卡车完成了戴姆勒卡车的“氢燃料记录驾驶”,在充满80公斤液态氢后行驶了1047公里的距离。该公司计划在2024年下半年推出燃料电池卡车的量产版本,以满足市场需求。

将被应用于5家客户试验车队

从2024年年中开始,预计将有五家公司参与首批客户试验,以在梅赛德斯-奔驰GenH2卡车上进行首次长距离零碳排放运输的体验。这些牵引车将在德国特定路线上的不同长途运输中投入使用,并将在韦尔特阿姆莱茵开放的公共加注站和杜伊斯堡地区的一个加注站进行燃料加注。

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因此,戴姆勒卡车及其合作伙伴公司正在创建一个示范项目,旨在证明如今已经可以实现使用氢动力卡车进行零碳运输。然而,要使这一转型成功,未来几年需要确保国际加注基础设施的建设和足够的绿色液态氢供应。