【原创】新能源叉车的“氢”“锂”之争

来源:物流产品网 | 2023-10-20 21:09 | 作者:科技物语

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  叉车,广泛应用于车站、港口、机场、工厂及仓库等各个国民经济部门,是物流运营的重要装备,面对日益严峻的能源和环境压力,新能源叉车应运而生,渐成趋势,其中有两大方向,一是锂电池叉车,一是氢电池叉车,二者之间谁优谁劣?其商业化的趋势如何?

  一、2023年叉车出货减少

  我国是世界最大的叉车生产制造基地,应用强国,中国市场的叉车销售,自2020年疫情之后,一直维持高位,2021年,中国叉车行业全年实现总销量 783,619台,同比增长31.54%,市场规模约500亿元,创历史新高,占据了全球一半市场份额。

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  2022年中国国内市场销售叉车686,426台,相比2021年同期,下降12.40%,出现了近十年来极少出现的超过10%的跌幅。2023年上半年,中国国内叉车市场销量增幅在7-8%之间,而订单量已经同比微跌。

  2023年出口形势预计会给叉车市场带来更严峻的考验,虽然欧洲市场复苏略大于预期,考虑到北美地区在2023年将面临的严峻的经济挑战,对于今年的销售情况,绝大部分叉车厂商表示谨慎。

  激烈的市场竞争使制造商们纷纷采用新能源技术为大众提供更为环保的叉车车型,但在其发展中,也存在自身的问题,这也是2023年新能源叉车发展势头减缓的原因。

  新能源叉车在物流仓储行业、制造业中,有着广泛的应用,但是由于应用场景的不同,新能源叉车也存在着一系列亟待解决的问题,包括产业链完善、多样化需求、人工智能技术引入、环保可持续发展以及跨界融合新物种等。

  新能源叉车科技的发展是伴随着物流行业的发展而不断推进的,未来,其科技发展的重点将会在轻量化、智能化、节能环保、多功能化等方面展开,需要新能源叉车制造者深入市场一线,将技术与服务深度融合,开发符合实际工况需求的新能源叉车,赢得细分市场用户认可,形成差异化竞争优势。

  物流行业的快速发展,需要一款充电时间短、使用时间长、性能稳定、可以承受高强度作业、自动化智能化程度高的叉车,但目前的技术优势,还不能完全支撑这一要求。

  就我国来说,新能源叉车,特别是锂电叉车,在本该是进行技术积累和研发提升的时候,却过早地进入了价格竞争,残酷的价格竞争,弱化了锂电的研发和技术升级。

  但在我国新能源叉车制造的众多厂家中,有一支主流力量,就是用制造汽车的体系做叉车,跳出电动叉车做叉车,大格局,大手笔,与客户共同分享新技术的成果,做原有成本的颠覆者。

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  回看历史,叉车工业已经产生了100年,一直在延续着小幅度的改善和提升,回看中国叉车的历史,过往的变革都是量的飞跃,而鲜有本质的变革,但今天,电商和互联网改变了原有的物流仓储,带来了物流装备本质的变革,如同智能手机比对传统手机一样,叉车也正在进行着前所未有的变化——这就是电动化。叉车制造者要做的事情是:聚焦新能源赛道,实现差异化竞争。

  从长期来看,自动化的需求和劳动力成本的上升是不可逆转的,人们对叉车市场的前景依旧乐观,特别是符合发展潮流的新能源叉车。

  二、新能源成叉车主流方向

  曾经,内燃叉车在我国工业车辆中占据主导地位,且多为柴油机驱动,排放大量的有害物质,污染严重,面对日益严峻的能源和环境压力,新能源叉车应运而生,渐成趋势。

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  百年历史的叉车和全球汽车行业一样正在经历着新的转变,新能源和智能化让叉车第一次真正意义上走向转型和升级,新能源已经不可逆转地改变着叉车未来的面貌。

  仓储、物流等行业的快速发展给电动叉车的市场推广提供了机遇,在国家环保新政以及“油改电”背景之下,电动叉车正逐步淘汰内燃式叉车,新能源叉车比例不断提升是产业升级的必然趋势,环保践行的主要方向,

  在发达国家,电动叉车类产品的比例已经远超过内燃型产品,欧洲和美洲地区,电动叉车占据了约 60%以上的市场份额,亚洲、非洲等发展中国家较为集中的地区,内燃叉车仍占据着更多市场份额。

  在我国还是以内燃叉车为主,然而,就未来来说,亚太地区成为全球新能源叉车市场的主要增长引擎,而我国作为世界第一大经济体,当仁不让地要担负起新能源叉车的推广重任。

  不错,内燃式叉车柴油发动机较为可靠、动力强劲,且购置成本低,比电动叉车低50%~100%,但柴油使用成本高,排放烟尘容易造成环境污染,而电动叉车运营成本低廉,维护保养简单,更主要的是噪声小,节能环保,符合我国“绿水青山”大方向。

  随着物流数字化,智能化的推进,智能仓库对于叉车的电路集成要求越来越高,内燃叉车已经无法满足智能化要求,而电动叉车在这方面有较大的优势,随着技术的不断进步和产业链的完善,新能源叉车的成本也将会逐步降低,使得其更加普及化,另外,零碳园区建设渐成时尚,这需要电动叉车的助力。

  电动叉车通常用于室内操作和其他对环境要求比较高的场所,例如电子、烟草、纺织、冷链等多个领域,特别是用于制药或食品行业等卫生敏感工作领域。

  我国新能源电池产业发展战略是:以动力电池和燃料电池为重点,其他多元化电池技术综合发展。电池路线多元化是新能源时代的发展趋势,从多元角度说,以固态、钠离子、高镍多元、铝空气等为代表的众多新兴电池技术,将丰富新能源叉车市场发展的多元化战略格局。

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  电动叉车最大的优势是环保优势,从过去5年的销售数据可以看出,中国电动叉车的销量快速增长,已经从2016年占叉车总销量的38.23%,提升到2020年的51.27%。预计2025年的中国叉车市场,电动叉车销量将达到100万辆。

  但我们要明白一点的是,新能源叉车的应用,是一个反复迭代,不断进行技术革新的过程,新能源叉车是未来的主流,但在相当长的时间内,传统能源仍然是全球的主要动力,内燃叉车仍具有难以替代的地位,例如,较为对环境没有要求的传统制造业或室外作业场所等。新能源叉车也不是一把万能的钥匙,要因地制宜。

  三、氢锂之争谁优谁劣?

  在新能源叉车中,主要有两大赛道,一是锂电池叉车,一是氢燃料叉车,客观地说,二者各有优势与缺陷。其实,在叉车生产的早期,也有电动叉车,用的是铅酸电池,与锂电池和氢能叉车相比,在电池容量、充电时间、使用寿命、动力性能上差距甚大,因此,没有成为主流。

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  随着电动叉车市场的高速增长,锂电池和氢燃料电池成了电动叉车市场的“宠儿”,也成为众多叉车企业布局的重点。

  中国本土厂商在锂电赛道上拥有先发优势。从时间段来看,2016-2018年是叉车企业锂电布局及探索阶段,2019年以后是锂电叉车快速发展阶段。受益于锂电池产业的高速发展,无论是工艺成熟度,产能优势,以及供应链配套,中国锂电池叉车都遥遥领先。

  锂电池叉车不仅环保,在运行成本上也具有优势,相同工作量所需要的电费成本大约只是内燃叉车燃油成本的30%,并且不需要定期更换例如内燃叉车“三滤”、“机油”等耗件,维护保养更为经济实惠。

  我国作为最大的叉车应用市场,根据中国工业车辆协会的数据,2022年中国市场中锂电叉车整体渗透率水平已达41.4%。专家预测,在未来几年里,电动叉车增势明显,其中将有15%会采用氢燃料电池,将有65%会采用锂电池,铅酸电池的比重将下降到20%以下,从中可看出,锂电池叉车的增长速度非常明显。

  杭叉、合力、诺力、力达、如意、柳工、江淮、中联重科等国产主流品牌均将锂电叉车作为近年主打创新产品。

  氢燃料电池叉车,是物流行业环保之路的另一个里程碑,是燃料电池一个细分的应用领域,目前,我国正处于“破题”阶段。

  氢燃料电池虽然有“电池”二字,但严格来说,它只是一种通过氧化还原反应发电的发电机,内部氢与氧发生化学反应,从而产生电,热和水蒸气,此过程称为“冷燃烧”,由于不产生破坏气候的气体,因此特别环保。

  有人说,氢燃料叉车是极致的环保叉车,应不为过。它具有两大优势:一是仅需3分钟就能完成燃料补充,和锂电池动辄几个小时充电相比,这是最大的优势;二是作业时不产生任何废气,氢燃料电池其本身具备零排放、零污染、无噪音、续航强等优势特点。

  叉车作业范围相对集中、加氢站建设方便等因素,使其一跃而出,成为应用落地速度最快的氢能源车辆产品。在国外,优先将氢能燃料电池动力应用于叉车,并实现了大规模商业化。

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  美国是全球氢燃料电池叉车的最大市场,保有量已超过3万辆。国内叉车企业,刚刚开始研究氢燃料电池叉车,仍处于产业起步阶段。氢燃料电池涉及的产业链较长,受限于铂金催化剂的昂贵,远没有达到可大规模量产并降低成本的地步。

  主流的氢燃料电池车采用的依然是相对传统的球罐储气方式,以保证气压受力均匀,但这也很大程度上限制了车身零部件布局的灵活性。

  氢能叉车的效率提升,需要从加氢、应用、维保三个主要环节入手,叉车氢能化发展的道路还需迈过多道难关。丰田、林德、合力、杭叉、诺力、吉鑫祥等叉车整机企业均已着手布局氢燃料物料搬运设备,从未来角度看,燃料电池叉车相对纯电动叉车具备成本优势。

  总之,如上所述,锂电与氢能叉车各有优势,如果硬要说出二者的优劣,那么,可以这样说:目前,锂电池叉车成熟,而氢能还处在研发早期,而未来,氢能叉车则有一定的优势,可能成为叉车的终极之选,和锂电池相比,许多人将氢燃料电池视为未来的技术。

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  其实二者是互补的关系,由于不同地区能源结构差异,氢电池和锂电叉车将进入长期共存、互为补充的应用局面。分散的应用场景用锂电,集中的应用场景用氢能源,传统的工作环境,铅酸电池依然是不错的选择。无论是氢燃烧叉车,还是锂电池叉车,在应用上都有不完善的地方,未来的路还很长。


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