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美国康明斯(Cummins)公司是全球最大的独立发动机制造商，在美国和中国等地区拥有很高的市场占有率。但在这减少温室气体排放的世界大潮中，康明斯近期一直在向新能源转型，希望建立自己的氢王国，延续作为动力总成巨头长久以来的荣光。
本文卡车技术前线将介绍Cummins近期在氢能源方面的规划与动向，尤其是在卡车氢燃料电池和氢燃料内燃机方面。
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柴油机王者
美国康明斯(Cummins)公司是全球最大的独立发动机制造商，产品线包括柴油和代用燃料发动机、发动机关键零部件（燃油系统、控制系统、进气处理、滤清系统和尾气处理系统）以及发电系统。
在美国市场上，康明斯占有绝对优势，以2011年和2015年数据为例，其卡车柴油机装车市场份额超过40%，并向福莱纳、日野、万国、肯沃斯、马克、沃尔沃、西星、peterbilt等众多北美卡车厂商提供发动机产品。近期戴姆勒和日野等宣布中型发动机今后将完全由康明斯供应，可能还包括欧洲市场，这只会使康明斯的市占率进一步上升。
康明斯北美柴油机卡车装车2011年及2015年市占率
康明斯向北美主要卡车厂商供应柴油发动机占比（2015年数据）
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康明斯在中国
康明斯是最早一批进入中国的国外卡车技术企业，也是最早在华进行本地化生产的西方柴油机公司。在中国拥有19家制造企业 康明斯是中国柴油机行业最大的外国投资者。中国也已经成为康明斯最大的海外市场。
1981年1月，作为中国第六个五年计划中发动机领域的重点引进项目之一，中国重汽集团与康明斯正式签署技术引进协议，许可证生产康明斯10-50升大马力柴油机，这填补了中国高性能大马力柴油机领域的一项空白。重庆汽车发动机厂成为了康明斯中国本地化生产的起点。
1986年11月15日，二汽（东风）与康明斯公司在人民大会堂签订了B系列柴油发动机产品和制造技术许可证转让合同。1990年6月30日，首台康明斯B系列发动机在东风柴发厂成功下线。
时至今日，康明斯在中国拥有19家制造企业，生产发动机、涡轮增压器、滤清器、排放处理系统、燃油系统、交流发电机和发电机组等产品。对于中国商用车行业而言，康明斯在中国知名度最高的当属六个发动机合资工厂。
东风康明斯工厂（合资方东风）、
重庆康明斯工厂（重汽）、
西安康明斯工厂（陕汽）、
北京福田康明斯工厂(北汽福田)、
广西康明斯工厂（广西柳工）、
江淮康明斯发动机。
康明斯已成为中国国内市场上动力品质的保证，合作方基本包括了所有卡车厂商。
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氢王国梦想
康明斯很早之前就开始拓展氢相关业务，在这减少温室气体排放的世界大潮中，康明斯近期正在加速向新能源转型，2019年成立了系能源动力事业部，希望建立自己的氢王国，包括制氢、储氢、运输、氢燃料电池、整体解决方案、兆瓦级能源存储解决方案等，近期又开始测试氢燃料内燃机。
康明斯的氢王国蓝图Cummins开发氢燃料电池技术历史超过20年，而参与氢市场上的历史则超过70年。
目前，康明斯拥有从制氢技术到氢燃料电池制造的完整产业能力，可为用户提供完整、独特的氢燃料电池解决方案，无缝链合客户需求。为世界各地的燃料电池项目提供设备、测试和实施以及系统集成方面的帮助。康明斯正在投资两种氢燃料电池：质子交换膜（PEM）燃料电池和固体氧化物燃料电池（SOFC）。康明斯的氢燃料电池为从移动应用到备用发电机的所有设备提供动力。
康明斯的氢相关产品包括：
PEM燃料电池功率模块–这些模块可从8千瓦扩展至90千瓦，可组合以满足更高的功率要求，并包括完整的燃料电池系统。
燃料电池动力系统–康明斯将其100年的动力系统历史和对商业市场及其工况的深刻理解与业界领先的燃料电池技术相结合，以提供强大的燃料电池动力系统。
电解槽（碱性电解槽和PEM电解槽）——电解槽利用电力分解水并产生氢气。康明斯已为50多个氢燃料站提供了电解槽。
康明斯氢相关动向部分汇总：
2019年9月，康明斯完成了对全球领先的燃料电池和制氢技术供应商水吉能(Hydrogenics)的收购。
2019年9月，康明斯与现代汽车公司签署合作备忘录，在北美市场合作开发氢燃料电池技术。
2019年9月，康明斯对LoopEnergy进行初始投资；2020年3月，康明斯又对LoopEnergy进行了追加投资。LoopEnergy是业内领先的燃料电池电动增程器供应商，其产品广泛应用于中重型运输应用。
2020年，康明斯燃料电池公司通过法国铁路制造商阿尔斯通（Alstom）为世界上第一列氢燃料电池客车提供动力。现在康明斯已正进入批量生产阶段，是世界上最大的铁路燃料电池供应商。
2020年2月，康明斯氢燃料电池成功集成到北美首个零排放轮渡上。
2020年6月，康明斯宣布与氢存储和运输领先企业NPROXX签署合资协议。新组建的合资公司将以储氢罐产品为主，并继续沿用 NPROXX公司名称运营。
2020年8月，康明斯获得了两项美国能源部颁发的氢燃料电池动力系统资助。首个约350万美元的奖项是为重型卡车和公交客车开发集成燃料电池电动动力总成，目标是开发可用于商业车队的燃料电池技术。300万美元的第二个奖项是开发和验证高压、模块化、100千瓦质子交换膜（PEM）为重型应用提供动力的燃料电池组和系统。目标是优化燃料电池组的效率、功率密度、空间和成本，使其在100°C或以上的温度下运行，可实现25000小时的最低运行时间，并实现80美元/千瓦的批量生产。
2021年7月，康明斯与世界领先制氢公司Air Products宣布将携手加速推进氢燃料电池卡车在美洲、欧洲和亚洲市场的应用。康明斯将为Air Products提供氢燃料电池电动动力系统，集成于选定的主机厂重卡车型上。Air Products已经启动流程，将其全球运输车队的约2000辆卡车转换为氢燃料电池车。双方期待车队的验证运营可于2022年启动。此外，康明斯和Air Products还将共同推广可再生能源氢的应用，包括促进氢能在交通领域应用的基础设施建设。
2021年7月13日康明斯公司宣布，公司已开始氢燃料内燃机开发的前瞻测试，旨在进一步探索先进零碳技术发展的新路径。此项概念验证测试基于康明斯行业领先的气体燃料应用和动力链技术基础。
2021年9月27日，临港新片区与康明斯(中国)投资有限公司签署投资协议，共同推动康明斯氢能中国总部落地临港。该项目将打造康明斯氢能中国区总部、新能源研发中心及制造基地，涵盖电解水制氢装备电堆、燃料电池发动机及其核心零部件、高压储氢瓶系统等业务，项目计划实现产值100亿元，构筑康明斯在华氢能全产业价值链版图。
2021年12月81638509959253759510日，第五届中国（佛山）国际氢能与燃料电池技术及产品展览会（CHFE2021）将于佛山举办，康明斯新能源动力业务作为前沿的高新技术部门，将携一系列创新产品亮相：氢燃料电池、碳纤维储氢瓶、制氢设备与技术，更有氢燃料重卡初次舞台亮相！至于这个氢燃料重卡展车是基于国内车型还是国外车型目前还没有看到相关信息，感兴趣的读者可关注展会信息。
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氢燃料电池卡车应用
康明斯氢燃料电池安装简单，功率从30千瓦到180千瓦不等，为世界各地的车辆提供动力，从公共汽车、卡车到火车和军用运输。该技术确保无限制的启动和停止、集成的空气输送、优化性能的先进控制以及使用点的零排放。
由于氢燃料电池及氢的特性更适用于长途货运，相比电池电动具有一定优势，所以成为了目前的一个行业趋势，例如戴姆勒和沃尔沃卡车就合资成立了氢燃料电池企业，并计划后期推出氢燃料电池长途货运卡车。
康明斯目前的车辆氢燃料电池动力也主要集中在卡车货运领域。重点是质子交换膜燃料电池，这被认为是高功率运输应用的良好解决方案，如重型长途卡车。
2019年，康明斯与斯堪尼亚及挪威最大的杂货批发商ASKO合作，提供集成在4辆斯堪尼亚电动卡车中的燃料电池。卡车行驶里程为400-500公里，使用一个90千瓦的高密度燃料电池动力模块。（卡车技术前线注，斯堪尼亚通过该项目认为用户运营成本过高，已暂停后续开发，但并未表示氢燃料电池不适用于卡车运输）
2019年10月，康明斯在2019北美商用车展期间展示氢燃料电池卡车。8级6x4日间驾驶室牵引车，适用于区域运输、城市运输作业、港口运输和码头集装箱装卸。该卡车由康明斯公司设计和集成，包括来自Hydrogenics的质子交换膜（PEM）燃料电池。90千瓦的燃料电池设计，可以30千瓦或45千瓦增量扩展，最高可达180千瓦，并且还具有100千瓦时的锂离子电池容量。续航里程为150-250英里，但是可通过额外的氢罐扩展，即增加储氢罐存储压力或安装额外的燃料电池以优化车辆负载系数的管理。动力系统的许多关键部件，包括PEM燃料电池、系统控制器、动力系统控制、线束和接线盒等，均由康明斯设计和开发。
2020年6月，康明斯与欧洲领先的卡车制造商、系统集成商和废物管理车队运营商合作，为FAUN公司的电动垃圾车项目提供燃料电池。续航里程可达560公里。
2020年8月，作为美国能源部H2@Scale项目的一部分，康明斯和Navistar将共同开发由氢燃料电池驱动的8级卡车。动力总成将集成到万国RH 系列卡车，使用两个HyPMHD90电源模块，由串联连接的HD45燃料电池组组成。
2020年11月康明斯和NAVISTAR合作开发氢燃料电池驱动的重型8级卡车。原型燃料电池8级卡车将进行为期一年的现场测试。该项目将通过美国能源部的一项奖励获得部分资金。动力总成将集成到万国RH中 系列和使用两个HyPMHD90电源模块，由串联连接的HD45燃料电池组组成。与单个大型燃料电池在低效率部分负载下运行不同，单个HD45电源模块可以打开/关闭，以在有效满载下提供足够的电能。
2021年12月1日，康明斯公司在加利福尼亚州西萨克拉门托开设了氢燃料电池动力系统集成中心，新的康明斯工厂将容纳燃料电池集成和燃料电池动力系统开发、测试、控制和电气工程。康明斯将继续致力于通过其PE燃料电池技术为客户实现零排放车队，表明其致力于在美国推广绿色氢经济。
2021年12月81638509959253759510日，康明斯氢燃料重卡将在第五届中国（佛山）国际氢能与燃料电池技术及产品展览会（CHFE2021）初次亮相！至于这个氢燃料重卡展车是基于国内车型还是国外车型目前还没有看到相关信息。
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氢燃料内燃机（H2-ICE）
“虽然电池电动和燃料电池电动动力系统的使用案例很有希望，但在内燃机的成熟技术中，绿色氢气的匹配应用为未来的零排放解决方案提供了重要补充”。
氢燃料发动机排放接近零的CO2排放量和接近零的NOx水平。氢发动机的一个显著优势是能够缩短车辆和设备的重新开发时间，因为许多现有的传动系统部件可以保留。通过继续使用熟悉的机械传动系统，与当前动力系统的车辆和设备集成，同时继续提供满足应用需求的动力和能力，为原始设备制造商和最终用户提供适应性优势。
康明斯正在使用所有配备最新技术的新发动机平台，以提高功率密度、减少摩擦和提高热效率，从而避免将柴油或天然气发动机转换为氢燃料所带来的典型性能限制和效率降低。康明斯对将此解决方案推向市场持乐观态度。
“氢发动机计划有可能扩大现有的技术选择，以实现更可持续的运输行业，补充我们在氢燃料电池、电池电力和可再生天然气动力系统方面的能力”。
2021年7月，康明斯开始测试氢燃料内燃机。在概念验证测试之后，该公司计划在各种公路和非公路应用中对发动机进行评估。
2021年9月，康明斯获得英国政府颁发的加速中重型发动机氢发动机开发奖励。
康明斯氢发动机计划将在中型和重型平台上进行
康明斯氢燃料内燃机（H2-ICE）计划准备开发一台中型6.7升和重型15升发动机。6.7升氢发动机的计划开发将集中于中型卡车、公共汽车和建筑应用，如挖掘机和轮式装载机。一个新的15升平台有可能为车辆总重高达44吨的长途卡车和其他重型应用带来以氢气为燃料的发动机能力。
康明斯H2-ICE测试
H2-ICE技术准备项目的预计成本为1460万英镑，将由720万英镑的APC资助以及康明斯和行业合作伙伴的额外投资提供资金。发动机开发工作将加快， H2-ICE将从2025年起在商用卡车和建筑设备脱碳方面发挥重要作用的潜力。
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氢内燃机会成为未来的一部分吗？
卡车技术前线评论：
氢燃料电池适用于长途货运已成为当前的行业共识。
康明斯想成为新时代的动力供应商，潍柴也想成为新时代的氢燃料电池巨头，戴姆勒和沃尔沃自己也要做氢燃料电池，那么氢燃料电池会和过去的柴油机一样成为体现卡车厂商竞争优势的关键吗？就像黄金动力链一样。如果是的话，卡车厂商需要自己的氢燃料电池吗？
斯堪尼亚暂停燃料电池应用基于成本过高（车辆及运营）的原因，这也是今后需要解决的问题。
康明斯在测试氢内燃机，道依茨首款氢内燃机2024年将量产，一汽表示氢能发动机和氢燃料电池将构成一汽集团氢能战略的两大组成部分。那么，柴油机能因氢内燃机而华丽转身、避免没落吗？
#康明斯#
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