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氢气，燃料电池

在通往气候未来的道路上，电动汽车在运输和物流领域发挥着重要作用。进一步减少二氧化碳排放的要求是越来越多地使用替代驱动装置的关键驱动力。对于内部物流行业来说，这个话题并不新鲜：丰田在电动工业车辆方面已经有超过50年的经验。各种电池技术和它们的性能以及所需的充电基础设施是众所周知的。在丰田物料搬运公司的整个产品组合中，约有90%是电动叉车，它们既可使用传统的铅酸电池，也可使用锂技术。锂技术的良好能源效率使运营商不仅可以节省能源成本，还可以减少二氧化碳排放。但是，如果现有的电力能力不足以满足这项技术，或者没有足够的时间和空间进行充电过程，怎么办？那么使用氢气的燃料电池推进可以成为一个答案。

丰田在燃料电池领域的先驱作用

在汽车领域，丰田被认为是电动、混合动力和燃料电池技术领域替代驱动的先驱和创新领导者。

丰田汽车（欧洲）德国柏林办事处顾问Stefanie Beck说：

”早在 1997 年，丰田就凭借普锐斯踏上了电动汽车的道路。我们的混合动力技术（以及燃料电池技术）的发明者和教父，Takeshi Uchiyamada，自 2013 年起担任我们的董事长。担任此职位的一位久经考验的研发专家强调了动力总成多样性对我们集团的重要性。“

丰田从 2014 年开始生产世界上第一辆燃料电池汽车 Toyota Mirai ，并且已经推出了第二代燃料电池轿车。

丰田 Mirai 的燃料电池组件是在日本的一家技术工厂生产的，该工厂于 2020 年开业。第一年将在那里生产30,000个燃料电池堆和氢罐，这些产品将在国内市场用于其他商用车辆，例如公共汽车。

与此同时，在德国，这项技术也已经到来。数百辆丰田 Mirai 在德国道路上行驶，氢罐基础设施正在不断扩大。国家资助加速了扩张。

德国氢能战略

燃料电池最近被联邦政府命名为国家氢战略宣布时最重要的未来技术。它在大气氧气的帮助下将氢气转化为水。在这种化学反应过程中，释放出的电能为电动机提供动力。

作为国家氢能战略的一部分，目前各联邦部委正在推动发展，因为灵活的能源载体对于德国的能源转型是必不可少的。其目的是建立具有国际竞争力的氢经济。这就是联邦政府提供 90 亿欧元资金的原因。有关该策略的具体内容的更多信息，请参见此处。

乐观的精神也影响着运输和物流业。但是，尽管欧洲用于公路货运的商用车行业在很大程度上仍处于发展阶段，但用于工业叉车的燃料电池技术已经投入使用。

燃料电池是如何构成的？

叉车和仓库设备氢驱动的核心是燃料电池系统，由燃料电池堆、氢气罐（350 bar）、小型锂电池形式的储能器和风扇组成。电池用于临时存储不需要的能量或通过恢复获得的能量，以便快速再次用于峰值负载。该系统采用传统铅酸电池大小的铸造框架设计，可以相对容易地安装到传统的电动叉车上，并且只需稍作修改。

丰田在美国和欧洲成功实施燃料电池叉车车队

目前，丰田约 90% 的电动工业车辆车队都配备了燃料电池驱动器，并通过了欧洲指南的认证。其他设备将紧随其后。在美国，丰田物料搬运及其子公司已经实施了多达 500 台设备的项目，包括窄通道设备、前移式叉车和拖拉机。用户包括食品行业、汽车行业、（邮购）贸易和物流以及机场和港口的公司。但是，这家世界工业叉车市场的领导者还在日本和意大利的自有生产设施以及法国、挪威和芬兰的客户中运营部分氢燃料车队，这意味着它已经拥有多年的实际运营经验。位于意大利费拉拉的叉车工厂是丰田物料搬运欧洲公司的试点工厂。这里获得了对客户项目的重视——既来自对我们自己的氢叉车车队的实际测试，也来自与合作伙伴在氢基础设施的规划和基于需求的开发方面的合作。

使用德国联邦资助计划和区域倡议

在全球范围内，美国市场处于领先地位，目前使用的燃料电池工业叉车约有 35,000 辆。其原因包括税收优惠和现有的氢工业。日本甚至计划到 2030 年生产 10,000 辆氢叉车，而在欧洲，目前只有大约 600 台设备在使用——尽管该技术已经过试验和测试并可以使用。

这应该随着联邦政府的国家氢战略和叉车车队运营商的特别资助计划而改变。为了推进氢动力车队和加氢基础设施的扩张，联邦交通和数字基础设施部 (BMWi) 正在为公司提供总计 500 万欧元的资金，作为”氢和燃料电池国家创新计划”的一部分技术“。

NOW GmbH 绿色物流和关键基础设施供电项目经理Tobias König说：

”叉车车队和为此所需的整个氢基础设施的投资以额外投资成本的 40% 的资助率资助。资金可以为项目提供重要帮助。“

有了这笔资金支持，到 2022 年，将有大约 500 辆采用创新技术的叉车在德国投入使用。

德国机械与设备工程协会 e.V. (VDMA) 在其当前的研究“燃料电池技术对机械和零部件供应商行业的影响”中，预计到 2030 年氢动力叉车的市场份额将达到 10% 至 20%，具体取决于性能等级。总体而言，制造商已经对氢解决方案作为工业叉车的驱动力产生了更大的兴趣并增加了需求，特别是在新的物流中心项目中。

叉车燃料电池技术的优势：

●无排放运行，仅将蒸馏水作为“副产物”。

●无需在充电过程中更换电池或停机，从而节省时间。

●设备可用性高，加氢仅需 2-3 分钟。

●不占用土地，不用投资货舱或通风系统。

●非常灵活，即使在高峰时段，也可以随时补充加油。

●无需处理电池酸液或铅等有毒化学品。

●使用“绿色”氢气时，CO2中性。

●在使用过程中性能没有下降。

●耐用和低维护。

●可在 - 30°C 至 40°C 的温度范围内使用。

为什么现在是使用氢气操作叉车车队的最佳时机？

目前，燃料电池在其他行业的应用也在上升，特别是在商用车领域，这将为德国和欧洲的氢气基础设施的扩展提供动力，并进一步降低氢气的价格，从而降低燃料电池叉车的运营成本。为此，能源供应商目前正在开发各种解决方案，以运输和储存氢气，或利用可再生能源在现场生成氢气。氢气在建筑物内或整个场地的分布，既可以在地下，也可以在屋顶的细线上进行，因此，加气站可以被安置在工业叉车使用的地方。建筑物外的基础设施仅限于储存压缩机站、中间储油罐和分配站的小区域。

丰田物料搬运的氢之路

虽然电力成本不断上涨，但氢的价格随着产量的增加而下降，这也是公共资助的氢项目的结果。氢动力叉车不仅因其零排放而得分，而且由于快速加油，还提供了全天候的最大可用性。此外，车队越大，每台设备的运行时间越多，对氢基础设施的投资和定期维护成本的分配就越好。因此，具有高利用率的大型车队有助于更快地摊销成本。

燃料电池技术已经为减少公司的 CO2足迹做出了重大贡献。作为项目规划和实施合作伙伴，丰田物料搬运不仅提供最广泛的工业叉车产品组合，而且还拥有丰富的项目经验，以及氢能基础设施的合格规划者、专家和供应商网络。可靠且经验丰富的合作伙伴很重要，例如那些积极参与使用燃料电池的绿色内部物流网络 (Clean Intralogistics Net) 的合作伙伴，丰田是该网络的代言人。

利用氢技术已经为内部物流提供的机会和潜力，将气候保护和可持续性与创新技术的投资安全相结合。