隨著全球氣候變暖、臭氧層破壞等系列環(huán)境問題的加劇，以及能源結(jié)構(gòu)的改變，低碳、零碳成為人們大力倡導(dǎo)的生產(chǎn)生活方式。

在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，氫能源作為一種清潔能源，也受到了行業(yè)關(guān)注，成為多家企業(yè)新技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的戰(zhàn)略選擇。

全球多家企業(yè)前瞻布局

據(jù)新戰(zhàn)略低速無人駕駛產(chǎn)業(yè)研究所了解，為順應(yīng)綠色、低碳發(fā)展大趨勢(shì)，近年來市面上出現(xiàn)了多款無人駕駛車輛，都是以使用氫能源為技術(shù)亮點(diǎn)。

2020年6月，國(guó)家農(nóng)機(jī)裝備創(chuàng)新中心在洛陽發(fā)布首臺(tái)5G氫燃料無人駕駛電動(dòng)拖拉機(jī)ET504-H。這臺(tái)無人駕駛拖拉機(jī)，使用氫能源，可以實(shí)現(xiàn)加氫3分鐘，耕地4個(gè)小時(shí)的長(zhǎng)續(xù)航作業(yè)，也是我國(guó)首臺(tái)氫能源無人駕駛拖拉機(jī)。

2021年11月，現(xiàn)代汽車推出的無人駕駛概念卡車Trailer Drone亮相進(jìn)博會(huì)，車輛裝配了兩臺(tái)搭載氫燃料電池的e-Bogie，甚至可實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)，達(dá)到了前所未見的高機(jī)動(dòng)性?？稍诟劭谧鳂I(yè)與狹窄的城市環(huán)境中自動(dòng)駕駛。

2022年3月，宇通客車旗下自動(dòng)駕駛氫燃料概念客車、小宇2.0隆重亮相電動(dòng)百人會(huì)。宇通自動(dòng)駕駛燃料電池概念客車采用電-電混動(dòng)系統(tǒng)方案，充氫10分鐘可達(dá)到續(xù)航500km；車輛具備“自動(dòng)加減速、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、車路協(xié)同、自動(dòng)識(shí)別紅綠燈通過路口、自動(dòng)進(jìn)站、自動(dòng)泊車”等功能，達(dá)到L3級(jí)別自動(dòng)駕駛能力。

2022年5月，豐田全新一代的無人駕駛老年車概念版本正式曝光，車型將會(huì)提供氫能源動(dòng)力系統(tǒng)并且匹配頭等艙的布局。作為無人駕駛車型，該車大部分的空間都留給了乘坐區(qū)域，舒適度、豪華感和高級(jí)感非常強(qiáng)。而這樣的車型也將會(huì)面向老年用車消費(fèi)者和年輕消費(fèi)者

除了這些已推出的氫能源無人駕駛車輛，不少企業(yè)也在積極布局研發(fā)。今年6月，“全球自動(dòng)駕駛第一股”圖森未來的聯(lián)合創(chuàng)始人陳默就宣布加入造車行列，創(chuàng)立專注于研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和銷售可搭載L4級(jí)別自動(dòng)駕駛功能的氫燃料重卡及加氫基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)新公司——Hydron。

不久前，港口無人駕駛企業(yè)斯年智駕也與智氫實(shí)業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將聯(lián)合研發(fā)具備無人駕駛能力的氫能重卡。

“氫能源”五大特性深受追捧

氫是宇宙中豐度最高的化學(xué)元素。宇宙中的氫主要以單原子形態(tài)和等離子態(tài)存在。在地球表面，氫是豐度排第三的元素，廣泛存在于水和碳?xì)浠衔镏?。在地球的常?guī)條件下，氫的單質(zhì)以雙原子氣體存在。因此，氫能具備五大主要特性：

1.來源廣泛

氫占宇宙質(zhì)量的75%，也是地球的重要組成元素之一。氫氣可以通過水電解、化石燃料重整、生物質(zhì)氣化等途徑制取，氯堿、焦化、冶金等工業(yè)企業(yè)也有大量副產(chǎn)氫氣。特別是基于可再生能源發(fā)電耦合電解水制取氫氣，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的綠色清潔，是可再生能源實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵路徑之一。

2.便于儲(chǔ)存

氫是一種實(shí)體能源，儲(chǔ)能形式多樣，運(yùn)輸手段靈活，適應(yīng)長(zhǎng)期儲(chǔ)存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸。氫能夠以高壓氣氫、液氫、液態(tài)有機(jī)化合物、固態(tài)金屬氫化物的形式進(jìn)行儲(chǔ)存，并通過交通設(shè)施、輸氫管道進(jìn)行運(yùn)輸，還能以一定比例摻入到現(xiàn)有天然氣管道，通過在管道下游分離出氫氣的形式進(jìn)行輸送。

3.靈活高效

氫熱值高，熱值可高達(dá)142MJ/kg，是煤炭、汽油等化石燃料的3-4倍，既可以通過氫內(nèi)燃機(jī)和氫燃?xì)廨啓C(jī)直接燃燒提供動(dòng)力和電力，還能夠通過氫燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工供電供熱。氫燃料電池的一次轉(zhuǎn)化效率高達(dá)50%-60%，明顯高于傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的30%-40%。綜合考慮熱值和轉(zhuǎn)化效率，當(dāng)作為動(dòng)力應(yīng)用時(shí)，1kg氫氣相當(dāng)于6-7L汽油或4-5L柴油。

4.清潔低碳

氫清潔低碳，應(yīng)用過程中只產(chǎn)生清潔的水。氫不論是用于燃燒還是用于燃料電池電化學(xué)反應(yīng)，都不會(huì)生產(chǎn)化石能源使用過程中所產(chǎn)生的污染物和碳排放，反應(yīng)產(chǎn)物只有純水，真正實(shí)現(xiàn)零碳排放。

5.安全可控

氫密度小，擴(kuò)散系數(shù)大，在開放空間中會(huì)迅速擴(kuò)散，稀釋到非可燃范圍，在開放空間安全可控。在受限空間中做好實(shí)時(shí)監(jiān)控和通風(fēng)措施，也能夠安全刻苦地開展氫能應(yīng)用。氫的工業(yè)應(yīng)用已超過百年歷史。

“氫能源+自動(dòng)駕駛”是剛需還是噱頭？

氫能源為汽車供能，主要是以氫能源電池的形態(tài)，通過氫氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)來給汽車供能，最后化成水排放到汽車的外部。

在全球倡導(dǎo)低碳、環(huán)保的大背景下，“氫能源+自動(dòng)駕駛”雙料技術(shù)的結(jié)合創(chuàng)新，無疑為自動(dòng)駕駛企業(yè)的發(fā)展打開了新的無人車研發(fā)思路，氫燃料也有了更多的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。

雖然氫能源的應(yīng)用好處多多，但相較于已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)建設(shè)階段的鋰電能源，氫能源的普及還存在諸多難點(diǎn)：

氫能分為藍(lán)氫、綠氫和灰氫。其中綠氫是利用可再生能源通過電解工序產(chǎn)生的，碳排放可以達(dá)到凈零。國(guó)際可再生能源署在2050年能源轉(zhuǎn)型路線圖中估計(jì)，如果全球綠氫產(chǎn)量達(dá)到4億噸，將需要2050年前電解槽產(chǎn)能達(dá)到5太瓦。而在2021年，全球已安裝的電解槽產(chǎn)能只有8吉瓦。（1太瓦=1千吉瓦=1萬億瓦）

目前氫的儲(chǔ)運(yùn)主要通過高壓、低溫液態(tài)、合成氫化物等方式，但是控制在相同含容器質(zhì)量下，所容氫氣的能量與傳統(tǒng)汽油仍有較大差距。我國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)方式以高壓氣態(tài)為主，隨著技術(shù)的進(jìn)步和氫能的廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)和管道儲(chǔ)運(yùn)以及復(fù)合材質(zhì)儲(chǔ)罐等技術(shù)將得到發(fā)展。

國(guó)內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)的整車造價(jià)高于純電動(dòng)新能源汽車，推廣上尚不具備成本優(yōu)勢(shì)，需要通過全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)攻關(guān)來突破成本桎梏。

氫能基礎(chǔ)設(shè)施不足也是阻礙燃料電池汽車商業(yè)化應(yīng)用的重要因素。國(guó)家能源集團(tuán)北京低碳清潔能源研究院院長(zhǎng)衛(wèi)昶曾表示，2019年底，全球大概400多座加氫站，而在中國(guó)只有46座。未來加氫基礎(chǔ)設(shè)施的需求會(huì)更大，預(yù)計(jì)2025年各國(guó)的需求將在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上增長(zhǎng)7-8倍，到2030年可能達(dá)30-40倍。

總體而言，氫能源應(yīng)用在無人駕駛車輛上，還處于前期探索階段。氫能源電池研發(fā)后，還要經(jīng)過輸出的穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等多方面的驗(yàn)證，直至達(dá)到一個(gè)比較平穩(wěn)的狀態(tài)，可以安全、高效應(yīng)用在無人車上，才能在自動(dòng)駕駛行業(yè)實(shí)現(xiàn)商用和大規(guī)模普及。

同時(shí)，有新能源行業(yè)從業(yè)者表示，氫能源通過市場(chǎng)驗(yàn)證后，能夠在無人駕駛領(lǐng)域獲得更高的地位。但在其驗(yàn)證過程中，鋰電能源、風(fēng)能等其他能源產(chǎn)品的也在不斷進(jìn)行研發(fā)、迭代，未來“新能源+無人駕駛”市場(chǎng)將更細(xì)化發(fā)展。即不同新能源，將依靠各自特性，更專注、適用于某一類無人車的應(yīng)用。

（來源：低速無人駕駛網(wǎng)）