氢燃料港口重卡运营成本分析及应用前景预测

洛杉矶港和长滩港都属于大洛杉矶地区，并组成了圣佩德罗湾港口综合体，该综合体处理的每艘船的集装箱数量超过世界上任何其他港口综合体。近40%的进入美国的集装箱货物通过长滩港（“POLB”）和（或）洛杉矶港（“POLA”）。洛杉矶港和长滩港也是燃料电池港口重卡应用的先驱，并通过各种测试和试点项目成为创新的灯塔。图54显示了港口重卡在洛杉矶港和长滩港口应用的主要里程碑。2017年4月，丰田在洛杉矶港和长滩港推出了氢燃料电池卡车测试项目“Project Portal” 191 。这项研究是由丰田汽车北美公司、洛杉矶和长滩港、加州能源委员会和加州空气资源委员会合作完成的。自2017年以来，丰田已经在洛杉矶和长滩的港口地区测试了其第一代8级燃料电池港口重卡，行驶了近1万英里。

2018年7月，丰田展示了第二代8级燃料电池港口重卡Project Beta，并于秋季发布投入使用。Beta版的特点是增加了储氢能力，将续航里程延长了约50%，即从200英里延长到了300英里。此外，Beta版的发布从概念验证转向了以商业化为目标的实地测试。

2019年第四季度，作为“从海岸到仓库”项目的一部分，由丰田和肯沃斯生产的10辆燃料电池重型卡车将开始服务于洛杉矶和长滩的港口。该项目由丰田、肯沃斯、洛杉矶港、壳牌、UPS、南海岸空气质量管理区合作推进，还包括由加州空气资源委员会提供的4100万美元资金。除了将投入使用的10辆卡车，2020年还将建成2个加氢站。在2020年之前，这些卡车将使用长滩的加氢站，距离长滩港10分钟，距离洛杉矶港20分钟。另一个名为“ZECAP”的项目也在洛杉矶港启动，该项目由GTI管理，GTI是一个致力于解决全球能源和环境挑战的领先机构，同时部分资金由加州空气资源委员会提供。该项目旨在验证零排放燃料电池混合动力港口重卡在现实世界中的商业可行性。两辆燃料电池混合动力港口重卡将在2020年3月左右投入使用。洛杉矶港的集装箱码头和装卸运营商TraPac将负责运营。在这些试验项目中使用燃料电池港口重卡为清洁能源提供了新的可能性。一方面，它展示了燃料电池港口重卡在未来的大规模使用由于其零排放的特点将对空气质量带来怎样的改善。另一方面，燃料电池技术在港口运输试验中积累了重要的运行数据，有利于在其他商用车上的应用。这是燃料电池车如何被利用最好的例子，在未来有广泛应用的潜力。详细的参数对比如下面的图55所示。

如图56所示，在洛杉矶和长滩的港口，那些港口重卡基于行驶距离有三种任务模式：码头范围运营、当地运营和区域性运营。由于港口中各模式下的行驶距离相对于其他重型卡车的行驶距离都较短，因此港口中转是燃料电池港口重卡应用早期较为合适的使用场景。所有三个工作模式都在燃料电池重卡的最大续航里程（480公里）之内。

目前，10辆燃料电池港口重卡将由4家物流服务公司拥有。如图57所示，丰田物流服务公司将运营4辆卡车。UPS快递将拥有3辆，道达尔运输服务公司将拥有2辆，而南郡快递公司将拥有1辆。一般来说，物流服务提供商从原始设备制造商那里购买车辆，并雇佣司机组成自己的车队，然后从有港口物流需求的客户那里接受订单（图58）。我们假设这些燃料电池卡车的商业模式将类似于在本案例中使用传统动力系统的卡车。

我们在图59中估计了2019年不同类型的港口重卡每百公里的TCO。主要的几项成本构成部分的选择是基于我们前面提到的典型的卡车运营模式，包括购买成本、燃料、人工、维修、保险、许可证和加油站成本。可见，购买成本和燃料成本是燃料电池卡车总拥有成本的两项主要增量成本。

从图60中，我们可以看到燃料电池港口重卡的TCO在未来10年里将有明显的下降。这是由于购买卡车的费用和燃料费用等的减少。随着技术改进，我们估计燃料电池系统和储氢罐作为燃料电池港口重卡的主要成本构成因素，其价格将大幅下降。每百公里燃料电池卡车的燃料成本也预计在未来10年达到接近燃油卡车的水平。燃料电池卡车的TCO预计将在2024年左右低于电动卡车, 2028年左右低于燃油卡车。

燃料电池技术在港口运输中的应用还有其他定性方面的好处（图61）。燃料电池港口重卡不仅是一种零排放的交通工具，而且具有与柴油卡车相似的性能。如今，长滩港和洛杉矶港的配套港口有1.6万 辆重型卡车提供服务，并因此成为空气质量不佳的重点地区。因此，该地区已成为南海岸空气质量管理区（SCAQMD）努力改善空气质量的重点，特别是在港口服务的卡车数量预计将在2030年增加一倍，达到每天32,000多辆。虽然燃料电池卡车和电动卡车都是无污染的清洁车辆，但是电动港口重卡充电一次能够行驶的续航里程相对较短且充电时间需要数小时，限制了电动港口重卡在区域作业和多班次作业中的使用。

以上全文节选自：德勤中国《氢能源及燃料电池交通解决方案白 皮 书系列》系列一，旨在普及氢能源及燃料电池基本知识，如有不妥，请联系微 信号：wuqingguo6544删除。

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