与特斯拉争锋 氢燃料电池车的未来

2015-03-14 18:33:46来源: 第一财经日报
    丰田汽车率先在全球实现产业化的首款氢燃料电池车(FuelCellVehicle,下称“FCV”)“未来”(MIRAI),自2014年12月15日在日本上市以来,一个月便接到1500辆的订单,这几乎是丰田对这款新车2015年销售预期的4倍。“尽管消费者对燃料车感到新奇,但毕竟初期使用极不方便。全球诸多车企与研究机构对此应更感兴趣。”一位能源专家认为。

  这一猜测并非毫无依据,此前美国推出特斯拉纯电动汽车之时,不乏中国车企通过外贸公司从美国购买进口特斯拉来学习研究。丰田在今年1月无偿提供约5680项燃料电池相关专利的使用权,也便于全球缩短对FCV的研发时间。

  中国汽车工业委员会专家委员会专家、国家工业和信息化部新能源汽车技术委员会委员缪文泉近日接受《第一财经日报》记者采访时谈到,氢燃料电池车以及加氢的技术难度较高,还有氢燃料供应社会体系建设的难度相当高,不像插电式混动车、纯电动车一样可以与现有的传统汽油车加油站或国家电网等这些基础设施兼容,而氢燃料的社会体系需要重新建设。

  价格逐渐接地气

  “未来”并非丰田第一款FCV。自2002年起,丰田开始通过租赁的方式在日美两国投放SUV型燃料电池车,2008年起在日美欧限量投放了100多辆改良型FCHV-adv,而“未来”则是丰田首款通过经销店投放市场的FCV。

  治理环境污染、节能减排是大势所趋,全球皆在推动新能源车发展,混动、纯电动以及燃料车三条路径摆在面前,各大车企纷纷择道而行,而燃料车被认为是最难的一条路径。不过,丰田坚信燃料电池车是有利于实现可持续发展的移动社会的“终极环保车”,早在1992年研发混动汽车的同时,也开始研发氢燃料电池车。丰田1997年在全球率先推出量产的混动车(HEV)普锐斯,至今在全球销量累计已超过700万辆。“未来”比混动普锐斯姗姗来迟17年。

  之所以迟迟未撬动FCV市场,是因为丰田需要在技术、品质、安全、经济以及便利等方面一一攻坚,让其一步步具备普及推广的条件。10年前,一辆FCV要1亿日元,价格高处不胜寒,难以走入寻常百姓家。

  而丰田这次投入市场的“未来”是4人座三厢FCV,价格已开始接地气。“未来”售价为723.6万日元(约合人民币40万元),除去日本政府会对每辆汽车补贴202万日元,消费者只需支付约520万日元(约合27万元人民币),与丰田传统中高级车“皇冠”的价格相当。虽然不算便宜,但比此前的FCV成本已大幅削减。

  这些年来,丰田自主开发了燃料电池堆、FC升压转换器、高压氢气罐,并与碳纤维生产商合作开发专用纤维,同时还自主开发了氢气罐的纤维缠绕方法等生产技术,解决了“确保耐压性”、“确保长期可靠性”、“降低成本”等多项课题,是日本首例达到最新的“国际压缩氢汽车燃料装置用容器”技术标准的技术。

  继丰田之后,日本另一汽车企业本田今年1月在2015北美车展上正式发布了FCV概念车,这款车计划于2016年3月在日本正式上市。

    与特斯拉争锋

  “未来”甫一上市,便被视为与风头最劲的纯电动车特斯拉争夺未来。单从产品本身,“未来”在价格、续航里程等方面都毫不逊色甚至占上风。

  目前,特斯拉在美国出售最便宜的ModelS车型为6.357万美元(约合39.8万元人民币),而在中国售价更高,从64.80万元起。据中国消费者反映,特斯拉用普通电线充电一个小时可充100公里的续航里程,通过特斯拉特制的充电设备,20分钟可以充400公里的续航里程。特斯拉在续航方面正不断发力,Roadster车型升级版的续航里程可达到644公里。

  “未来”开发负责人田中义和在前不久接受媒体采访时谈到,与纯电动车相比,FCV特有的优势是汽车的易用性,与汽油车相当,“未来”充满氢气只需要大约3分钟,便可连续行驶650公里以上。

  氢气可以从多种一次能源以及污泥中提取出来,还可以利用太阳能、风能等自然能源从水中获得,而且氢气的能量密度比电能的更高,便于储存和运输。目前,日本大量生产和利用的氢气主要是副产品氢气以及通过天然气或石油改质等低成本的制造方法获得的氢气。2014年,日本福冈市推进的污泥发酵沼气改质的生产方法就是一个不增加碳排量的、极具潜力的氢气生产方法,通过对污水处理过程中产生的污泥进行发酵产生沼气,再由沼气生产氢气的方法。

  较之传统内燃机汽车,FCV的能源效率更高,且行驶时车辆不会排放CO2等环境负荷物质,实现了极其优越的环保性能。与纯电动汽车相比,FCV除了具有充气时间比充电时间短、易用性出色等优点外,更大的优点是能量密度比电力大,而且可以使用一次能源制造。

  不过,新能源汽车路线的选择,不仅涉及汽车业本身,还需要综合多种因素。现阶段,车企往往选择混动或纯电动车的路径。通用汽车很早就进入燃料电池汽车领域,并推出了雪佛兰Equinox燃料电池车型,租售给某些知名人士,如今这119辆燃料电池车已经累计行驶超过480万公里。然而,自从特斯拉推出第一款纯电动汽车Roadster,通用汽车便意识到锂电的商业化进程会更快,转向攻纯电动车,相继推出雪佛兰Spark电动汽车以及雪佛兰Volt沃蓝达增程型电动车等,迟迟未推出量产的FCV。大众、宝马等车企大鳄也纷纷加速纯电动车布局,宝马推出了“i3”,大众推出了主力车型“高尔夫”的纯电动版。

  与对充电桩依赖度强的纯电动车相比,目前油电混动车无论是在中国还是美国都走得更快些。国内新能源车龙头企业比亚迪对此有切身体会,继纯电动车迟迟未能撬动私人市场之后,于2013年推出双模油电混合车型“秦”,借助秦稳坐中国2014年新能源车销量冠军宝座,与特斯拉目前在中国陷入困境形成鲜明的对比。目前,大众、通用、奔驰、宝马等车企巨头也开始朝双模车发力,其中通用在2015年1月上旬发布了电动续航里程达到80km的新款插电式混合动力车(PHEV)“ChevroletVolt”。科技部863计划电动汽车重大科技专项特聘专家王秉刚谈到,混动比纯电动发展会更快些,纯电动将是一个很长的过程,五年、十年都不会发展成主流车型。

  商业化道路漫漫

  与纯电动车相比,依赖加氢站的FCV的春天似乎更遥远。在相当长时间内,FCV依然难以扛起新能源车的大梁,无法对纯电动汽车形成压倒性优势。

  目前,日本正在建设完善中的商用加氢站共有约40个(截至2015年1月14日),其中东京练马加氢站等4个加氢站已经营业。日本企业在燃料电池车领域大力推进的背后,与日本政府建设“氢社会”的构想密不可分。

  推广普及燃料电池车,加氢站的建设必不可缺。不过,丰田并不打算直接参与氢气基础设施业务,而是期待着通过能源公司及基础设施建设行业的努力以及政府方面的支持,推动加氢站的建设。丰田方面坦承,在燃料电池车普及的初期(导入期),也许会出现加氢站尚未建设完善的情况。

  一座加氢站的建设费用在5亿日元(约合2600万元),即使政府提供一半补贴,建设成本仍是加油站的4倍。如果不能保证一定的车辆保有量,就很难有企业愿意投入这笔巨资。从基础设施方面看,加氢站的铺建难度远超过纯电动车的充电桩以及充电站的建设。不仅如此,在推燃料电池背后,或与现有的油企以及电企存在利益的纠葛。

  正是由于普及推广FCV具有极高难度,丰田深谙单靠自己一家企业力量有限,因此今年大方放开逾5000项相关专利。值得注意的是,丰田对燃料电池汽车专利开放的期限锁定在2020年,在这几年里寻找盟友壮大阵营。当全球焦点都集中在2020年东京奥运会时,丰田冀望“未来”借此机会能迎来量爆发的拐点。而目前,丰田从商业角度出发,表现得小心翼翼,除了计划在日本销售400辆“未来”,今年秋季还准备进入欧美市场,并计划在2016年提升产量,但暂时未考虑进入中国市场。

  不同的国家或地区根据自身的情况,对新能源路线的制定也有所不同。异于日本现阶段大力发展混动将来推氢燃料的新能源车路线,中国正强力推进以纯电动为主的新能源战略。

  缪文泉谈到,中国对氢燃料车也一直保持高度关注,科研跟得很紧,“燃料电池汽车产业技术创新战略联盟”于2013年入选国家产业技术创新战略试点联盟和重点培育联盟名单。氢燃料车是新能源车发展的最好方案之一,但由于氢燃料车本身的技术、消费者对加氢技术掌握程度以及氢燃料的供给体系建设等因素,以及国家对新能源路径的选择不同,中国目前离氢燃料车商业化尚有较长的距离。


 

关键字:争锋  燃料电池车  未来

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0314/article_10521.html
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