鉅大LARGE | 點擊量:878次 | 2020年07月23日
走出實驗室的氫燃料動力電池車 會成為風向標嗎?
“2017年是我們我國燃料動力電池的元年,行業(yè)中這么認為,我也認同這個意見?!痹诮张e辦的第五屆中韓汽車產(chǎn)業(yè)研討會上,我國汽車工程學會技術發(fā)展部產(chǎn)業(yè)研究院王菊表示。
一系列政策出臺,正推動氫燃料動力電池車市場回暖。十月初正式施行的雙積分新政中,對純電動汽車的補貼已經(jīng)開始明確退坡,而關于氫燃料動力電池車的補貼則將持續(xù)到2020年,同時,2016年國家發(fā)改委出臺《能源技術創(chuàng)新行動計劃》,這也是第一次從發(fā)改委的角度出臺促進氫能的政策,其中指出,到2030年左右實現(xiàn)氫能的商業(yè)化。
相比于電動汽車動力鋰電池的能量密度、續(xù)航里程、充電效率等技術瓶頸,氫燃料動力電池車燃料來源廣泛、零排放以及充電快和續(xù)航廣等技術優(yōu)勢成為政府堅持扶持的基礎。擁有大量氫燃料動力電池車技術儲備的日韓車企,開始將這一技術提上戰(zhàn)略議程的重要位置?,F(xiàn)代汽車集團方面直言,希望借此進行正名——現(xiàn)代汽車才是全球推出第一輛氫燃料動力電池量產(chǎn)車的汽車品牌。
同時,豐田在我國的氫燃料動力電池車密集爆出推進計劃。十月三十一日,豐田汽車宣布啟動氫燃料動力電池車(FCEV)“MIRAI未來”在我國的實證實驗,同時豐田汽車研發(fā)中心(我國)有限公司(TMEC)的加氫站也在常熟落成,其正在極力推動自家氫燃料動力電池車進入我國市場的進度。
這背后正隱含著新一輪新能源車技術的博弈。關于日韓車企來說,除了借助聆風拿下全球電動汽車銷量冠軍的日產(chǎn)集團,其余車企都在電動汽車的發(fā)展上略顯遲疑,并一度與最大的我國市場脫節(jié)。
豐田至今沒有正式推出純電產(chǎn)品,本田的Clarity系列姍姍來遲,現(xiàn)代推出的伊蘭特EV面對國內(nèi)競爭激烈的純電市場也有些形單影只。但是,這些車企在氫燃料動力電池車的研發(fā)上則各有千秋。
早在2013年現(xiàn)代汽車就推出全球首款量產(chǎn)氫燃料動力電池汽車——途勝ix35,2014年豐田也推出量產(chǎn)車MIRAI,緊隨兩者之后,2016年本田也推出自己的氫燃料動力電池汽車Clarity。
日韓車企相繼在氫燃料動力電池車領域取得技術突破,并推出有說服力的產(chǎn)品,讓氫燃料動力電池汽車技術開始進入資本和政策關注視野。這關于正全力押注純電動汽車的我國車企來說,顯然是又一個高懸于頂?shù)奶魬?zhàn)。
節(jié)能減排最終方法?
全球無疑已經(jīng)進入一個清潔能源的汽車時代。
公開報道顯示,北歐國家如挪威和荷蘭,宣布要在2025年禁售石化燃料汽車;法國和英國的汽油車和柴油車只可以銷售到2040年;而我國工信部副部長辛國斌此前也公開表示,正在研討我國國內(nèi)燃油車的停售方法。
而在全球的新能源汽車路線中,所有方法的基礎都是電驅動,包括純電動汽車EV,插電式混合動力車PHEV,氫能源燃料動力電池車FCEV(FuelCellElectricVehicle)。
只是相比之下,能源來源不同。相比于火力發(fā)電同樣存在污染,水力發(fā)展資源受限,以及風力、太陽能等自然能源的分散化,氫是取之不竭的資源,其燃燒產(chǎn)物只有水。
很多人都了解,水分子的構成就是兩個氫原子和一個氧原子,電解水就是制氫的一個重要渠道。
而且,碳在進行煉油的過程中,氫氣是它的副產(chǎn)品,特種在發(fā)電過程中也會出現(xiàn)一定的氫氣,煉鐵過程中氫氣也作為一個副產(chǎn)品。
此外,低質的褐煤,甚至垃圾出現(xiàn)的沼氣,都能夠提取氫氣?!皻錃庠谖覀?nèi)粘5墓I(yè)和生活過程當中,展現(xiàn)了非常多的可能性來源?!爆F(xiàn)代汽車集團代表李記相表示。
而且,更重要的一點是,3分鐘的加氫速度與加油一般,動輒600公里的續(xù)航里程更是比燃油車有過之而無不及。因此,氫燃料動力電池車在業(yè)界被稱為新能源車最終解決方法。
“燃料動力電池是汽車動力轉型的必然方向?!彪m然國內(nèi)尚沒有一家代表性的氫燃料動力電池公司出現(xiàn),同濟大學汽車學院院長、國家智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平也毫不諱言。
技術不再是重要瓶頸
雖然代表未來,但氫燃料動力電池車并不是新興技術。早在2001年,其已經(jīng)進入全球汽車巨頭的未來技術博弈陣地。當時,德國大眾代表德國汽車工業(yè)選擇了清潔柴油技術,豐田為代表的日本汽車選擇了混合動力技術,而美國通用代表美國汽車工業(yè)選擇的正是氫燃料汽車技術。
但是后來,美國政府的政策向頁巖能源轉變,以及通用對新能源汽車路徑的調整,都讓氫燃料動力電池汽車淡出大眾視野。到2010年,氫燃料動力電池汽車經(jīng)歷了近10年的沉默期。
轉折點來自豐田和本田以及現(xiàn)代汽車集團,相繼在量產(chǎn)市場推出具備說服力的產(chǎn)品。2008年豐田的氫燃料動力電池車走出實驗室,進入消費市場,但是當時成本高企,未能推廣開來。
2014年豐田推出MIRAI,成本大幅降低,目前在日本的含稅售價是723萬日元,約合人民幣42萬元。據(jù)報道,其今年在日本和歐美已經(jīng)銷售3000輛。
現(xiàn)代汽車也在2013年推出FCEV量產(chǎn)版的途勝,此后又公布全新一代氫燃料動力電池SUVFCEV,預計2018年三月份上市,將搭載兩個氫氣罐,續(xù)航達到800公里。除此之外,本田2016年推出了自身的燃料動力電池車Clarity,奔馳也在今年公開了氫燃料動力電池車。“2015年,現(xiàn)代汽車在法國推廣氫燃料動力電池車,目前巴黎擁有37輛現(xiàn)代汽車的氫燃料動力電池出租車,并擁有10萬人以上的乘客使用量。可以說,通過這樣的應用和認證,就證明了氫燃料動力電池車可以實現(xiàn)量產(chǎn),而且能夠確保顧客的安全以及舒適度?!爆F(xiàn)代汽車代表李記相表示。
針對消費者擔心的高壓儲氫系統(tǒng)存在安全隱患,李記相指出,完全可以通過技術來彌補,而且能夠通過實驗來證明。
“老款FCEV版途勝已經(jīng)通過了火災、槍擊、跌落等試驗場景;燃料動力電池系統(tǒng)在感知到火災危險時會在高壓狀態(tài)瞬間釋放氫氣,在大量高壓氫氣噴出時,環(huán)境氧氣不足導致氫氣無法充分燃燒,反而可以起到滅火的效果;針對儲氫罐優(yōu)化了整車結構,在80km/h追尾碰撞和50km/h剛性正碰的情況下,都能通過試驗要求。”
而對有關業(yè)界擔心的高成本催化劑問題,目前也已得到很好的解決。資料表明,鉑金(催化劑)用量較之前有了大幅下降,F(xiàn)CEV關于鉑金的需求已經(jīng)由之前1g/kW下降至0.3g/kW,在實驗室條件下有可能實現(xiàn)0.1g/kW。
“成本已不再是制約FCEV的重要瓶頸,尤其是在豐田開放FCEV專利之后,眾人拾柴火焰高,要全世界共同推動燃料動力電池技術發(fā)展?!蓖瑵髮W智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平認為。在頗具技術難度的氫燃料動力電池車領域,我國其實是一個早期參與者。余卓平在中韓汽車交流大會上表示,2006年,同濟大學汽車學院就開始自主研發(fā)氫燃料動力電池車超越一號,走了一條獨壁蹊徑的技術路線,并且在2007年米其林必比登新能源車挑戰(zhàn)賽上,同濟的超越3號就獲得過氫能耗最低的好成績。
但此前政策上的不確定,讓我國氫燃料動力電池車技術一直未能走進新能源路線的主流隊伍。
相比之下,在氫燃料動力電池車技術重地日韓國家,公司則獲取了十余年的持續(xù)性支持。按照規(guī)劃,2020年以后現(xiàn)代的FCEV產(chǎn)品線將逐漸涉及商用車領域。
在日本,氫燃料動力電池車普及的目標是,2020年產(chǎn)銷4萬輛,2025年達到20萬輛,2030年達到80萬輛。與之相適應,同期分別要建160座,230座,900座加氫站。
在汽車技術發(fā)源地德國,來自政府方面的計劃是,2020年要建成400座加氫站,到2030年,建成一個1000座規(guī)模的氫設施完整網(wǎng)絡。
氫燃料動力電池汽車被市場不斷認知和接受,我國政策也開始發(fā)力?!罢a貼對純電動、插電都明確了退坡,燃料動力電池則會持續(xù)補貼到2020年,這也是催生民間對燃料動力電池技術熱心的重要原因。”談到我國的氫燃料動力電池車發(fā)展環(huán)境,余卓平表示。
2017年九月,上海首個氫能源基礎設施投資建設運營平臺成立,宣布力爭在3至5年內(nèi)建成“環(huán)上海加氫站走廊”。同時規(guī)劃聚集超過100家燃料動力電池汽車相關公司,在2025年建成50座加氫站,到2030年實現(xiàn)燃料動力電池汽車技術和制造總體達到國外同等水平。北京市經(jīng)信委相關人士也透露,將在近期出臺有關加快推進新能源汽車發(fā)展的指導意見,對燃料動力電池進行推廣及引導。
“國家政策關于燃料動力電池處于積極提倡的態(tài)度,只是主流車企的投入太少?!庇嘧科綇娬{。相比于國外繁榮的研發(fā)態(tài)勢,國內(nèi)只有上汽在燃料動力電池汽車領域進行了持續(xù)跟蹤和發(fā)展。據(jù)了解,上汽集團最近可能推出萬輛級的燃料動力電池汽車的應用發(fā)展規(guī)劃。
當然,除卻產(chǎn)業(yè)環(huán)境,氫燃料動力電池車要在消費市場形成穩(wěn)定的量產(chǎn)應用,也要攻克使用成本和基礎設施的問題,尤其是在剛剛起步的我國市場。
“豐田的Mirai百公里耗氫大概是0.68公斤氫,但是很可惜,現(xiàn)在氫比較貴,特別是在我國。應該40塊錢一斤氫才比較核算,但是這個價錢在我國差不多要翻一倍?!毙略磩恿煞萦邢薰究偨?jīng)理明平文表示,“我相信未來五年,這個成本一定會下來。”
但是至于基礎設施的建設,我國在這方面的困難仍然難以克服,“在北京、上海等大城市,由于選址、安全性等要求等,都導致審批非常難,其他城市也要特批,加氫站建設過程中仍存在很多困難,當然,這在全世界都是普遍問題?!蔽覈嚬こ虒W會技術發(fā)展部產(chǎn)業(yè)研究院王菊表示。清潔能源已經(jīng)成為趨勢,我國車企會面對選E和F的問題嗎?