【踏上「氫」雲路系列】氫電叉車為物流注新動力
業界排放污染物大減 AI編配雙電池混合更耐用
在實現碳達峰、碳中和「雙碳」目標驅動下，低碳排放的新型交通運輸工具近年發展迅速，而氫能車更是當中焦點。由燃油車過渡至電動車，進而透過氫燃料為車輛提供電力，當中的動力系統技術需要持續轉化提升，以確保穩定高效的運作。為此由香港生產力促進局營運的汽車科技研發中心（APAS）自主研發了適用於電動叉車的高效率氫燃料電池混合動力系統，不單可大幅減少運輸物流業中叉車排放污染物的問題，並能利用人工智能（AI）運算，策略性編配氫燃料電池和鋰電池混合使用，以達至更高的成本效益並延長系統壽命。系統並獲得多個國際獎項，負責團隊希望能落實商品化，進一步推動綠色運輸的願景。◆香港文匯報記者 鍾健文
氫燃料電動車是氫能發展最熱門的應用之一，香港今年開始在路面試行首輛雙層氫能巴士，吸引了社會大眾關注。而在產業運作層面，在運輸物流業不可或缺、用作搬運的叉車，亦是應用技術研究的重要對象。生產力局首席創新總監兼APAS行政總裁張梓昌接受香港文匯報專訪時介紹說，現時叉車主要由柴油驅動，會排放大量粒子和氮氧化物，所造成的空氣污染相當嚴重；另外雖然有小部分低碳排放的電動叉車，但電力用盡後卻需要長時間充電，對於分秒必爭要盡可能發揮叉車搬運功能的業界來說，並不符合成本效益。
加氫3分鐘 運作兩小時
針對這些難點，中心結合氫能研發出高效的混合動力系統，將之整合到叉車中。張梓昌指，透過氫燃料電池可讓叉車維持穩定運作，而配備的鋰電池組可提供額外動力使叉車能高效加速、爬坡和提升重物，即使面臨氫氣耗盡，叉車仍可使用鋰電池駛到加氫站補給，整個加氫過程只需3分鐘，便能投入運作約兩小時，「這大大地減少叉車的停機時間，對節奏急促緊湊的業界來說是比較理想的安排。」
他續指，在氫燃料電池之外，團隊亦為系統研發相應的電子控制系統，利用人工智能的運算方式，因應不同的場景和負載環境（load profile）調較輸出電量和用氫量，並能策略性地判斷系統的氫燃料電池和鋰電池組，根據當下情況來混合或個別使用以符合成本效益，從而做到保護電池、延長系統壽命以及降低運作成本。
一公斤氫氣可轉約16度電
張梓昌表示，現時系統中的氫燃料電池能量轉換率達50%，一公斤氫氣可以轉換成約16度電，等同讓一輛雙層巴士行駛10公里，至於電池壽命視乎使用環境，預計可達一兩萬小時。而系統能適應不同噸位及類型的電動叉車，亦可供電動高爾夫球車以至電動清掃車和小型垃圾車等使用。
張梓昌又提到，配合系統及氫能車發展，APAS亦研發了氫燃料電池電動車充電器，是香港首個利用氫氣作為發電能源為電動車提供行駛所需電能的充電器，其應用了質子交換膜燃料電池技術，將氫能轉化為電能，不須額外功率轉換亦不用連接電網，便能為電動車快速充電，甚至供電予其他用電設備，協助解決業界的高碳排放問題。
有關混合動力系統獲得多個國際獎項，包括首屆氫20國際氫能產業（深圳）領袖峰會·國際氫天獎最佳示範項目獎、國際期刊《Journal of Energy Storage》最佳論文獎，以及第四十八屆日內瓦國際發明展銅獎。
張梓昌希望，項目在未來可以商品化及廣泛使用，讓業界受惠的同時，更有助社會減碳，應對氣候變化的挑戰。
