今年年初,工业和信息化部等六部门印发了《关于促进能源电子产业发展的指导意见》,明确强调加快甲醇等高效燃料电池的研发、推广和应用。 在随后的几个月里,还出台了促进甲醇制备和应用的政策,旨在提高甲醇燃料的推广和应用水平。
那么,为什么今年相关政策不断提出甲醇燃料的布局呢?甲醇燃料的使用对商用车行业有多重要?
环保与经济的平衡 甲醇是最佳解决方案
目前,我国商用车保有量仅占整车保有量的109%,但消耗了51%的汽油和柴油,二氧化碳排放量和空气污染物排放量分别占汽车总排放量的56%和80%。 同时,国内能源消费结构失衡主要受制约我国“富煤、低气、贫油”的资源禀赋。
除了常见的纯电动、增程式混合动力、插电式混合动力和氢燃料电池外,近年来越来越多的企业开始涉足甲醇燃料。 不难理解为什么甲醇燃料与纯电动汽车相比没有里程焦虑,而且与混合动力系统相比,甲醇燃料没有污染物排放,具有出色的环保优势同时,甲醇作为液体燃料,其稳定性和易运输性也是电力和氢气无法比拟的。 同时,我国石油自给率长期不足30%,对外依存度高,因此利用好甲醇这一“绿色液体”,对我国能源安全、新能源产业发展和大气环境治理具有重要意义。
甲醇燃料除了具有天然的环境优势外,还具有巨大的经济优势。 目前甲醇市场在1800-2500元,与汽油柴油等燃料相比具有巨大的成本优势,而且波动小,相对稳定,这无疑为高耗电、高排放水平的矿用卡车节省了巨额开支。
同时,甲醇的制备也比较方便。 我国建设了大量的风能、太阳能田,为甲醇的制备提供了丰富的条件,同时,所需的碳源不仅可以从丰富的煤炭资源中获得,还可以从碳排放甚至城市污染中获得。
此外,甲醇还具有优良的低温稳定性。 甲醇作为一种低碳含氧燃料,不仅具有高效燃烧、清洁排放和可再生等优点,而且在常温常压下呈液态,比动力电池和燃料电池具有更好的温度适应性,其低温特性与柴油接近,因此被认为是一种理想的清洁可再生能源。 不难看出,甲醇是现阶段替代燃料油,成为矿用卡车燃料的极好能源。
增程式混合动力车更适合采矿生产
在目前的技术条件下,甲醇等清洁燃料的应用将为“双碳”战略的推进提供有力支撑。 那么,应该采用何种形式的动力才能最大限度地发挥甲醇的优势呢?
现阶段,新能源产品在矿山行业的推广已成为共识。 目前,行业内许多新能源矿用卡车产品均采用纯电动技术路线,得益于制动能源系统的应用,纯电动矿用卡车可以在下坡阶段为动力电池持续充电,这也使得这类车型非常适合重型下坡工况。
然而,对于许多矿山企业来说,重载上坡是一种常见的工作条件。 纯电动矿用车在重载上坡工况下续航里程会大大降低,充电时间越长也会影响出勤率同时,由于矿山设备投入运行后几乎不出矿井,如果有更换电池的需求,只能在矿区增加更换电池设施,这无疑会大大增加企业的运营成本。 因此,对于“坑式”矿区,纯电动矿用卡车难以满足降本增效的需求,与燃油矿用卡车相比没有明显的经济优势。
此时,在新能源乘用车行业较为流行的增程式混合动力系统,在矿用卡车专用领域具有更强的技术优势。 增程式混合动力车不仅没有里程焦虑,而且可以通过确保发动机始终在最有效的范围内运行,进一步降低能耗,实现更长的续航里程,还可以在频繁启停和上下坡较多的场景下延长发动机和电池的寿命。 在已投入使用的新能源矿用卡车动力类型中,增程式混合动力系统具有更强的通用性。
它率先应用于宽体矿用卡车,以创建最佳动力链
受行业规模限制,甲醇发动机和增程式混合动力系统过去在矿山装备领域应用不尽如人意。 然而,现在,这个行业已经发生了转机。 近日,新疆某矿区大规模应用了多款搭载甲醇增程式混合动力系统的矿用卡车车型,引起了业内的广泛关注。 该电源组合的头部供应商是一家快速成长的新能源电力企业——凯博易控。
基于对增程式混合动力技术路线的认可和甲醇燃料的前景,凯博益控在原有积极研发纯电驱动技术路线的基础上,率先将增程式混合动力技术应用于宽体矿用卡车,并赋予其新的控制逻辑,结合矿山的特殊应用场景, 打造与矿用卡车相衔接的新能源动力系统——醇电增程式混合动力系统。
这是业内首次将高速大功率扁线电机应用于增程式混合动力系统,凯博易控还为系统增加了大功率车载驱动电机,既满足了矿用卡车重载爬坡时的动力需求,又保证了车辆换挡时电力中断的行业问题双高速电机设计,确保重载上坡时无“行走”,使矿井作业更安全;先进的软件控制算法和甲醇发动机也提高了车辆的运行效率,并针对空载、下坡等不同场景匹配独特的动力跟随策略,进一步提高系统运行的经济性。
此外,凯博易控还在此系统中引入了按需配送的主动润滑技术,通过优化润滑油管路的设计,实现了定点定量的润滑喷淋,不仅降低了系统的功耗和润滑油的用量,还进一步降低了单次维护成本, 为用户有效降本增效。
结束语
从实际运行性能来看,凯博益控研发的醇电增程式混合动力系统兼顾动力和经济性,打消了行业对新技术路线的疑虑,提振了矿用卡车市场对甲醇增程式混合动力系统的信心。 随着越来越多的汽车制造商和零部件制造商加入市场,使用甲醇燃料的增程器混合动力系统预计将大幅增长。