卡车运输能否为建筑设备释放氢能潜力？

多年来，氢能一直徘徊在建筑设备市场的边缘——技术上很有前景，但受到成本、基础设施以及承包商无法用几乎无法获得的燃料为机器加注燃料等因素的制约。

因此，欧洲大力推进氢燃料卡车发展，其意义远不止于公路运输领域。沃尔沃集团、戴姆勒卡车、丰田、博世、液化空气集团、道达尔能源、TEAL Mobility 和 MB Energy 等公司正致力于使车辆上市与加氢基础设施以及更具竞争力和更充足的氢气供应相匹配。如果卡车运输能够建立起氢燃料目前所缺乏的规模和网络，那么工程机械行业也可能从中受益。

问题是，这是否足以将氢动力机械从原型变为实用选择。

氢能如何为建筑业提供动力

在工程机械领域，氢能正通过两种主要技术路径进行探索——燃料电池和内燃机。燃料电池通过电化学反应产生电能，这些电能用于驱动电机和液压系统。氢内燃机则在内燃机中燃烧氢气，其工作原理与传统柴油发动机非常相似。这些氢能解决方案在零排放或近零排放领域与电池电力和生物燃料展开竞争。

尽管汽车制造商经常宣布正在测试氢动力原型机，但值得注意的是，这些原型机似乎都没有实现商业化。（上图所示的JCB氢燃料内燃机挖掘机是个例外，恰恰证明了这条规则。）

氢燃料相对于柴油的优势在于：零尾气排放（使用燃料电池时）、高能量密度、快速加氢、高扭矩和低噪音。然而，氢燃料仍面临诸多挑战。这还只是氢燃料与纯电动汽车和柴油汽车比较之前的部分。

为什么氢能仍然难以推广

首要问题是燃料成本。氢气并非天然资源，它（最好）由风能或太阳能等绿色能源制成。与将能量储存在电池中相比，将这些能源转化为氢气，然后再转化回电能的效率非常低。此外，燃料电池也很昂贵，因为它们包含高压储罐和铂催化剂等高成本部件。

19岁的英国青年本·韦德（Ben Wade）是一名工程机械操作员，他在2025年宝马展上展示了现代汽车公司最新推出的氢燃料电池原型车。除了参展之外，韦德还在林业机械领域工作，并运营着自己的社交媒体账号。图片：米切尔·凯勒（Mitchell Keller）

其次，氢气供应基础设施不足。氢气（H₂）供应并不广泛，在公路卡车和公共汽车上的使用率仍然很低。目前，几乎所有（99%）的氢气都用于炼油厂、化肥厂和钢铁厂等工业领域。对于建筑公司而言，氢气根本不是一种可行的资源，而且由于缺乏全国性的加氢基础设施，使用氢气为设备提供动力根本行不通。

第三点与车载问题有关。由于储罐的容积限制，车辆的储氢能力有限。虽然氢气的能量密度很高，但其单位体积能量远低于柴油，因此需要使用大型高压储罐才能达到与柴油相同的续航里程/运行时间。或者使用小型储罐，但需要更频繁地加氢。这听起来与电池电动汽车面临的问题类似，只不过氢燃料电池汽车的加氢速度要快得多。此外，车载氢燃料电池汽车上精密设备的可靠性尚未得到验证。

第四个障碍是安全问题。氢气极易燃，且火焰不可见。在应用这种新型燃料之前，相关行业需要进行大量培训并实施新的标准。

氢能倡导者们正致力于应对诸多挑战。提高氢气产量有助于降低氢气和燃料电池技术的成本，而将氢气转化为氨等载体则能使其更易于储存和运输。在澳大利亚部分地区等可再生能源资源丰富且成本低廉的地区，就地制氢对于矿用卡车和机车等重型应用而言也具有经济意义。我们仍然认为，如何使氢能在工程机械上高效运行，并降低其总体拥有成本（与柴油和纯电动相比）仍然是一个巨大的挑战。如果承包商想要购买零排放工程机械，目前有很多纯电动机械可供选择。当然，这些机械也存在自身的挑战，但您现在就可以购买这些机械，它们也能胜任工作。

G20氢气瓶可以手动更换，无需任何设备。（图片：Niftylift）

如果用卡车运输氢气会发生什么？

就目前而言，电池电动仍然是大多数工程机械更实用的零排放选择，原因很简单：相关的机器、充电解决方案和配套基础设施都已经存在。氢燃料电池在成本、可用性、存储和可靠性方面仍有很大的提升空间。

但氢燃料卡车运输的复兴可能会改变现状。如果公路运输领域能够成功扩大生产规模、降低燃料成本并建立氢燃料迄今为止所缺乏的加氢基础设施，那么非公路设备也能从同样的生态系统中受益。卡车运输或许无法解决氢燃料在建筑领域面临的所有挑战，但它最终可能扫清一些阻碍这项技术发展到原型阶段的最大障碍。

这是否足以推动氢能在建筑设备领域的应用，还有待观察。但近来，答案或许首次不仅取决于施工现场的情况，也同样取决于公路上的情况。

Robert Droogleever 是非公路咨询公司 abcg 的顾问。