阿爾伯塔零排放卡車電氣化合作（AZETEC）項目在9月26日的阿爾伯塔汽車運輸協會工業創新博覽會上成為焦點，小組成員分享了關于開發一輛63.5噸燃料電池電動卡車的見解。

這輛卡車將參加阿爾伯塔省首次重型貨物運輸中氫能使用的商業試點，上周剛剛抵達埃德蒙頓。

行業利益相關者——包括Dana、氫技術與能源公司（HTEC）、Suncor能源、巴拉德動力系統等——討論了項目的挑戰和成功。

“事情并不總是順利的，也不總是快速的，但我們今天要告訴你的是，它正在起作用，”Dana全球產品規劃總監Steve Slesinski說，Dana為AZETEC卡車的開發貢獻了關鍵部件。“我們遇到的每一個系統問題都是作為一個團隊一起解決的。”

工程突破，技術挑戰

從技術角度來看，Dana開發Zero-8電子軸是最關鍵的成就之一，Slesinski說。

“在卡車下面……你可以看到推動這輛車的大電子軸。我們還有電機、逆變器、控制器，以及第二個驅動軸，這是獨特的，”Slesinski解釋說。這種雙軸配置對于滿足項目的重量和功率要求至關重要。成功地整合這些系統標志著一個重大的工程成就，尤其是因為Dana通常直接與OEM合作，但在這個項目中不得不自己承擔這個角色。

“我們有一個偉大的愿景，一個好主意，但實際上我們必須在進行過程中即興發明很多東西，”Slesinski說，他提到了靈活性和適應性在處理工程挑戰中變得至關重要，包括協調兩個驅動軸與電子穩定控制、ABS系統，并滿足加拿大車輛安全標準。

“其中一個軸實際上是一個三速軸，另一個是一個零速軸，”Slesinski解釋說。“所以將這些系統集成在一起是一個新的挑戰，[包括]考慮車輛動力學和所有我們必須通過加強車架和在這輛車中安裝燃料電池堆來實現的增加的重量。”

這并不是AZETEC項目面臨的唯一挑戰——整合原型部件和協調多個供應商的努力也不容易。

“我們的許多合作伙伴，像Dana，都是從原型部件開始的，所以我們把一大堆原型部件放在一起，期望它們第一次就能正確地一起工作，”Slesinski說，并補充說另一個關鍵問題涉及氫基礎設施，這在車輛測試期間帶來了后勤挑戰，盡管隨著阿爾伯塔省氫能供應的擴大，預計會有改善。他還補充說，自2019年開始原型工作以來，全球供應鏈中斷也是一個問題。

氫基礎設施，燃料電池標準

總部位于溫哥華的HTEC公司專注于氫燃料技術，在確保AZETEC卡車擁有加油和高效運行所需的基礎設施方面發揮了重要作用。

首要任務之一是升級氫供應以滿足燃料電池質量要求，HTEC負責站點和分銷基礎設施的副總裁Patrick Ouellette說。

Suncor能源，AZETEC的主要氫供應商，概述了它為凈化氫氣所采取的步驟。

“燃料電池質量需要大約99.999%的純氫，其中水分和雜質含量非常低，以便讓這些燃料電池正確工作，”Suncor負責清潔氫氣和下游開發的負責人Jon Remmer說。氫氣來自Suncor的埃德蒙頓煉油廠，并使用壓力擺動吸附器（PSA）進行凈化，以去除雜質。

一旦凈化，氫氣被壓縮到450巴，并轉移到移動加油拖車上，這些拖車將其帶到指定的加油站點。Remmer指出，雖然基礎設施正在運作，但當地在處理和測試氫氣方面的專業知識不足。

“我們現在在西加拿大沒有能力測試這個。所以我們不得不把這些樣品送到加利福尼亞，”他說，并補充說，建立當地的測試能力將是擴大阿爾伯塔省氫氣使用的關鍵下一步。

鑒于煉油廠位于埃德蒙頓，并且直接加油有限制，氫氣必須被運輸。“拖車每天被移走以供分配，”Ouellette說。“HTEC還為車輛加油提供了一個分配器。”

雖然系統在2023年6月投入使用，但一些早期挑戰出現了。

“在項目開始時，我們都習慣了重型車輛是350巴，所以700巴是在項目開始后出現的。所以這都是為450巴規格的，這可以讓你為350巴的車輛加油。我們有一個我們稱之為增壓柜。這是卡車[和]拖車與設備連接以在幾個小時內安全地被填滿的地方。然后有一個有控制設備的電氣室。”

Ouellette說，由于系統是為連續運行設計的，它“并不喜歡”測試的停啟模式。“我們現在正在解決這個問題，”他補充說，隨著卡車開始常規使用，系統將運行得更加順暢。

HTEC還開發了“電源塊”，這是在阿爾伯塔當地制造的高壓氣瓶束，可以容納超過500公斤的氫氣。這些電源塊被運輸在平板拖車上，使用氣體轉移模塊（GTM）為卡車加油。GTM可以安全地轉移氫氣，并集成了安全功能，如火災檢測、氫氣泄漏檢測和流速限制以防止過熱。

除了建設和管理氫基礎設施外，HTEC繼續提供持續的維護和技術支持。“我的很多工程人員都為這個項目做出了貢獻，我們繼續有技術人員飛往煉油廠幫助進行預防性維護和系統運行，”Ouellette說。

數據收集以推動未來決策

隨著氫基礎設施的建立和技術挑戰的解決，AZETEC項目的新焦點之一是數據收集和性能評估。

阿爾伯塔大學機械工程教授Mahdi Shahbakhti解釋說，卡車將配備各種傳感器來測量能源消耗、天氣條件以及在不同載荷容量下的性能。

燃料電池卡車的性能將與柴油卡車在各種情況下的性能進行比較，例如爬坡、重載行駛以及在阿爾伯塔省極端冬季條件下運行，他說。

“有了我們計劃的所有測試，我們可以全面了解這些卡車的性能。”

HTEC負責交通解決方案的副總裁Jeff Grant補充說，擴大規模將是下一階段。“我們需要進入那種可以降低成本的規模，”他說，建議阿爾伯塔省需要一個健全的氫燃料站網絡和更多的低碳強度氫氣生產設施，以使氫氣卡車成為全省車隊的可行選擇。

Grant還強調了創造財政激勵措施的重要性，以使氫氣卡車與柴油卡車在成本上具有競爭力。