中国无人驾驶氢能矿用卡车测试成功

科技   2024-11-19 09:35   山西  

尽管当前全球的关注重点主要集中在柴油-电池混合动力和纯电池矿用卡车的发展上,氢能驱动的矿用卡车研发仍在继续。这类卡车实际上是一种混合动力车型,采用氢燃料电池与锂电池结合的能源系统,通常被称为燃料电池电动车(FCEV)。普遍认为,氢能在矿用卡车领域仍有广阔的发展前景,因为其续航能力更接近柴油卡车,同时能够避免充电带来的难题。然而,由于本地氢气生产和供应基础设施尚未完善,目前这一时机尚未到来。


不过,随着全电池卡车在实际矿山车队中的性能验证周期延长,加之行业在此期间更多采用柴油-电池混合动力技术,未来对基于氢能的混合动力车的关注可能会重新升温。尤其是在主要矿业中心的政府支持绿色氢能生态系统的发展和投资的情况下,例如智利提出的“氢能谷”计划就是一个很好的例子。

目前,最知名的大型刚性燃料电池矿用卡车包括基于小松930E开发的nuGen™运输解决方案,由First Mode与英美资源集团合作设计制造;以及基于利勃海尔T 264的Fortescue Europa。此外,通用汽车和小松正联合开发小松930E电驱动矿用卡车的氢燃料电池动力模块。其他尝试还包括智利的HYDRA项目,该项目实现了一个静态动力系统原型的开发,并在Centinela进行了测试,但未安装到卡车上。


在实际运行的矿用卡车领域,另一个热点是中国。潍柴(更以发动机供应商身份广为人知)早在2019年就与中车永济合作开发了一款200吨级的燃料电池矿用卡车,但未实现商业化。内蒙古北方重型汽车公司(NHL)开发的150吨级NTH150目前仍在霍林河煤矿进行测试。

今年早些时候,中国能源集团与中国领先的矿用设备制造商徐工集团以及氢燃料电池供应商THIKO新能源签署了协议,共同开发一款240吨级燃料电池矿用卡车,计划部署在中国能源集团的宝日希勒煤矿。这些均属于刚性卡车,但在中国的宽体矿用卡车中,也有许多燃料电池电动车的案例。

最新的刚性卡车项目位于中国能源集团旗下的神华北电胜利能源有限公司(简称胜利矿),该矿位于内蒙古锡林浩特市。目前,一款由中国航天三江集团旗下航天重工开发的110吨级燃料电池卡车HT3100E正在测试运行。这款卡车采用了瑞谱能源提供的氢燃料电池。

该卡车配备了70兆帕的氢气储存系统,在重载条件下最高速度可达50公里/小时。瑞谱能源表示,其自主研发的燃料电池系统具备强大的负载能力、较长的使用寿命和较高的安全性。在胜利矿,平均作业海拔约为1000米,冬夏温差大,气温范围从-25°C至30°C不等。瑞谱能源与航天重工合作,改进了燃料电池系统的抗振性能和散热性能。这款卡车每年可减少32万升柴油的消耗,相当于减少超过230吨的碳排放。

不仅如此,该卡车还实现了无人驾驶功能——这是全球首批(如果不是首款的话)实现无人驾驶的燃料电池重型矿用自卸车之一,采用了中国无人驾驶运输系统领军企业太古智驾提供的自动运输技术。这一氢燃料电池无人驾驶重型矿用自卸车项目被纳入国务院国资委的“1025”重点项目。目前,该车已完成满载试运行,无人驾驶累计行驶里程超过600公里。

该卡车的氢气总储存容量为5052升,系统重量为203公斤,结合了四个140千瓦的氢燃料电池模块和磷酸铁锂电池,总功率输出达900千瓦。胜利能源机电信息中心主任刘喜表示:“这款卡车适用于北方露天煤矿的特殊作业环境,这些地区冬季漫长,天气通常极为寒冷。氢燃料电池在极寒、风雪等条件下能够持续供热,同时行驶过程中仅排放水。此外,该车还能长时间连续作业,在矿区每天高强度运行超过20小时。”

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