IDTechEx讨论的远程零排放车辆的需求

汽车行业的所有主要参与者都在竞相开发和部署零排放汽车：动力总成技术正在发生翻天覆地的变化。IDTechEx 的新报告“ Fuel Cell Electric Vehicles 2022-2042 ”分析了燃料电池在道路车辆中的作用。燃料电池系统具有作为公路运输应用技术的潜力，这些应用必须是零排放，但仅靠电池的动力系统无法满足日常驾驶需求。

公路运输是每个国家温室气体排放的主要来源。例如，汽车、轻型商用车、卡车和公共汽车合计占欧盟国内交通相关温室气体排放量的 93% 左右。同样，在美国，道路车辆产生了约 85% 的国内交通排放。这一高比例使该行业成为政策制定者的目标。

人们认识到，各国需要实现公路运输几乎完全脱碳，以实现其作为《巴黎协定》一部分设定的 2050 年气候目标。同样重要的是，人们越来越认识到交通排放对当地空气质量和城市人口健康的影响。主要城市越来越多地寻求禁止内燃机车辆进入市中心或对其征税，这影响了公共交通、送货车辆、出租车队以及私家车的技术选择。所有道路车辆领域都需要零排放解决方案，并且该技术需要能够满足这些应用的日常工作周期，无论多么艰巨。

虽然电池电动解决方案正在引领向零排放动力系统的过渡，但当今汽车锂离子电池的能量密度意味着电池电动汽车 (BEV) 的日常续航里程受到可携带电池最大重量的限制车辆和车辆内电池的可用空间。

燃料电池系统(将氢燃料电池整合到电动汽车架构中)通过氢燃料(以高压储存在车辆内的油箱中)和净化的进气之间的化学反应产生电能为车辆提供动力。燃料电池系统可以为纯电池动力系统提供卓越的能量密度，因此在相同重量的情况下提供更大的续航里程。

这一优势，加上氢燃料加氢的潜力比给大型锂离子电池充电的时间要快得多，这意味着燃料电池电动汽车 (FCEV) 提供的操作灵活性更接近于当前的内燃机汽车，而不是 BEV 所能提供的。在某些应用中，FCEV 可能是唯一可行的零排放动力系统解决方案。

过去 30 年，包括丰田、福特、本田、通用、现代、大众、戴姆勒和宝马在内的主要制造商在推进燃料电池技术方面投入了大量资金，该技术自 2014 年丰田开始大规模生产它的 Mirai FCEV。

然而，对于乘用车而言，这些努力的高潮是，2021年只有丰田和现代两大OEM在生产FCEV汽车，而2020年FCEV的销量不到10,000辆。相比之下，电池电动汽车的发展与 FCEV 类似的时间开始，2020 年销量超过 300 万辆。FC 乘用车正在追逐一个难以捕捉的移动目标，而 BEV 技术在这一领域迅速提升。尽管 BEV 动力系统在车辆使用寿命内需要更换电池存在担忧，并且已经发生了几起与电池起火有关的车辆召回事件，但随着燃料电池系统技术的成熟，FCEV 汽车可能会面临类似的问题。现代汽车今年8月宣布召回15,000辆NEXO'2021 年 6 月)来解决一个棘手的问题。他们还宣布了一项针对 NEXO 的“回购”计划，该计划需要在 250,000 公里之前更换燃料电池堆。鉴于 NEXO 已占全球 FCEV 汽车销量的一半左右，现代汽车的质量缺陷对 FCEV 汽车的支持者来说是一个挫折。

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