这是氢能源日益广泛应用的一个缩影。近年来，中国氢燃料电池膜电极等核心技术不断取得突破，氢能源全产业链布局日渐清晰。随着氢燃料电池在汽车领域逐步实现从0到1的跨越，同样以内燃机产品为主要驱动力的工程机械行业，也势必将迎来一场动力变革。这股氢能源“旋风”，将给社会带来哪些改变？发展潜力有多大？

 

 

在碳中和的背景下，氢能已成全球很多国家实现脱碳目标的重要方案，是解决气候问题的关键拼图。

 

 

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》，当前我国氢气产能约每年4100万吨，产量约3342万吨，是世界第一产氢国。

 

《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》显示，到2030年，中国燃料电池车辆保有量达200万，行业产值突破万亿元。在“氢能热”大潮裹挟下，目前我国氢能及燃料电池产业集群已然形成，整个产业链布局初见雏形，产业正迅速驶入“快车道”。

 

业内人士普遍认为，氢气作为重要的工业原料以及清洁燃料，在未来几十年里将形成竞争的格局。国际能源署（IEA）署长法提赫·比罗尔表示，当前全球原油经济大幅震荡，“绿色氢气”作为节能减排目标的新兴领域，正在成为行业焦点。现在，国际上有不少国家已经开始了对绿色氢气的探索，我国也开展了12个风电制氢项目和7个光伏制氢项目。欧盟前段时间拟定的“绿色协议”中也已将“清洁氢气”制定为了“优先发展领域”。

 

从环境和生态的角度来看，通过风电、光伏等可再生能源制氢，不仅能够实现“零碳排放”，获得真正洁净的“绿氢”，还能够将间歇、不稳定的可再生能源转化储存为化学能，促进新能源电力的消化，由此带来的生态环境效益和经济效益是难以估量的。

 

 

工程机械是出了名的“油老虎”。在国家能源转型升级与环保的双轮驱动下，加快工程机械的节能减排已经成为行业的目标任务。氢燃料电池具有零排放零污染的优势，同时能适应高强度连续作业，被认为是最有前景的替代动力解决方案之一。

 

近年来，已有不少企业开始尝试将氢燃料电池应用于工程机械，氢能叉车、塔式起重机、挖掘机、雪地美容机等设备均有成功应用。

 

 

2020年11月，徐工集团在bauma CHINA上发布首款氢燃料电池渣土车，该车搭载的是国鸿氢能提供的鸿途G110燃料电池发动机；12月，中联重科发布全球首台氢燃料环卫抑尘车，该车搭载的是额定功率为63kW的燃料电池系统，由湖北海亿提供；同月，三一重工氢燃料电池工程车暨全球首台氢燃料电池搅拌车下线，该车搭载重塑科技PRISMA镜星110kW燃料电池系统。

 

同时，不少国内外企业纷纷布局氢燃料重卡。在海外，美国尼古拉、日本丰田、韩国现代等车企推出氢燃料重卡；在国内市场，解放、东风、红岩、陕汽、江铃、大运等车企也已开发相关产品。

 

政策风向变化及氢燃料电池本身具有一定优势，是企业陆续在氢燃料电池工程机械领域展开布局的最大动因。此外，作为“生产资料”，氢燃料电池在运营成本上甚至低于纯电动装载车。这也让氢燃料电池有望成为工程机械领域动力转型的方向之一。

 

 

虽然氢燃料电池工程机械的潜在市场是巨大的，但是企业真要吃到这块“蛋糕”依然有很多障碍。

 

首先，技术成熟度关系到氢燃料电池产品的使用成本。目前国内氢燃料电池发动机使用寿命最好在2万小时左右，假设每天工作时长为10小时，全生命周期为5年半，而实际情况是，理想状态的工程机械是24小时不停运营的。这意味着要完全满足工程机械市场需求，氢燃料电池系统寿命还要再提升。

 

其次，工程机械需要较大功率，而国内大功率系统的稳定性与可靠性，尚需一定时间的验证。

 

其三，氢燃料电池工程机械购置成本、用氢气成本仍然很高。与柴油发动机维保十分便利相比，目前氢燃料电池工程机械设备维保时效性也很难做到。

 

其四，较好的加氢站建设网络是氢燃料电池工程机械推广的先决条件。目前国内还没有建立起相对完善的加氢站做基础配套。

 

客观来看，氢燃料电池工程机械设备的优势已经开始被注意到，氢燃料电池工程机械市场的初苗也已经“冒头”，但整个行业存在的耐久性和成本疑虑、储运氢和加氢基础设施焦虑等诸多瓶颈仍待“破冰”。

 

未来，氢能将成为全球能源战略布局的重中之重。随着政策逐步推进，环保审核愈发严格，氢燃料电池在工程机械领域的应用前景依然可观。