鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2018年09月06日
燃料電池車(chē)前世今生
豐田近日宣布,將在2014年度(截至2015年3月)內(nèi)向日本市場(chǎng)投放燃料電池車(chē)(FCV)。在6月底舉行的發(fā)布會(huì)上,豐田副社長(zhǎng)加藤光久在談到FCV方面的舉措時(shí)表示,這只是“漫長(zhǎng)挑戰(zhàn)的開(kāi)始”。新車(chē)在日本預(yù)計(jì)售價(jià)約為700萬(wàn)日元(約合人民幣41.86萬(wàn)元)。
為了使FCV可與汽油車(chē)比肩,豐田堅(jiān)持研發(fā),F(xiàn)CV的成本確實(shí)在大幅降低,豐田公司2008年款FCV“FCHV-adv”成本達(dá)到一億日元以上,而預(yù)定2015年上市的FCV將成本降到FCHV-adv的5%以下。
豐田為降低成本,采取了多方面的措施:
1、減少填充氫燃料的高壓氫燃料罐的數(shù)量;
2、采用混合動(dòng)力車(chē)用馬達(dá)等低價(jià)位量產(chǎn)部件;
3、簡(jiǎn)化燃料電池組和高壓氫燃料罐構(gòu)造;
4、提高燃料電池組的輸出密度以實(shí)現(xiàn)小型化和高性能化,從而削減材料費(fèi);
5、減少燃料電池組的鉑催化劑用量等等。
6、研究出不使用加濕器也能加濕電解質(zhì)的方法,去掉了燃料電池系統(tǒng)的加濕器;
豐田自動(dòng)車(chē)于1992年開(kāi)始進(jìn)行燃料電池車(chē)相關(guān)研發(fā)。1996年,搭載燃料電池和貯氫合金燃料罐的豐田FCEV實(shí)驗(yàn)車(chē)首次對(duì)外展示。其后,豐田先后開(kāi)發(fā)了FCHV-3(2001年3月完成,使用貯氫合金儲(chǔ)藏氫)、FCHV-4(2001年6月完成,使用高壓儲(chǔ)氫罐內(nèi)的氣態(tài)氫)、FCHV-5(2001年10月完成,使用CHF,亦即碳?xì)浠衔锶剂?,通過(guò)豐田自行開(kāi)發(fā)的改質(zhì)器來(lái)還原出氫,供與燃料電池使用)這三種以不同方式儲(chǔ)藏氫氣的實(shí)驗(yàn)車(chē)。而豐田并未向外界透露其FCEV及FCHV系列車(chē)型的造價(jià),有業(yè)內(nèi)人士估計(jì)豐田上述車(chē)型每款造價(jià)均達(dá)數(shù)億日元。
豐田FCHV動(dòng)輒成本就達(dá)到一億日元以上,完全不可能對(duì)民間出售,日本市場(chǎng)租賃價(jià)格為120萬(wàn)日元每月,美國(guó)市場(chǎng)租賃價(jià)格為1萬(wàn)美元每月。2002年12月,豐田自動(dòng)車(chē)正式對(duì)外發(fā)表基于此前的FCHV-4實(shí)驗(yàn)車(chē)的豐田FCHV(HEU20W)型燃料電池車(chē),并將以限定租賃方式提供給日本內(nèi)閣府、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、國(guó)土交通省、環(huán)境省各一臺(tái)或者美國(guó)的加州大學(xué)爾灣分校、戴維斯分校各一臺(tái)。2003年8月,同樣以限定租賃方式提供給日本的地方自治體、以及民間企業(yè)。
此后豐田對(duì)FCHV進(jìn)行了改進(jìn),于2008年6月實(shí)現(xiàn)了續(xù)航距離和冰點(diǎn)下啟動(dòng)性能的大幅提高。同年9月,對(duì)外開(kāi)始限定租賃改良后的豐田FCHV-adv車(chē)型。其極速可達(dá)155km/h,續(xù)航里程可達(dá)到830km(10?15Mode下測(cè)定值),儲(chǔ)氫罐貯藏壓力70MPa,燃料電池輸出功率90kw。截至目前,豐田研發(fā)的燃料電池實(shí)驗(yàn)車(chē),在日本與美國(guó)有100臺(tái)以上進(jìn)行過(guò)實(shí)際使用,累計(jì)行駛里程超過(guò)200萬(wàn)公里。
相比早期車(chē)型,不久后將開(kāi)始量產(chǎn)的豐田FCV實(shí)現(xiàn)了大幅的性能改良,同時(shí),成本也有了幾何數(shù)量級(jí)的降低,才能夠?qū)崿F(xiàn)商品化。據(jù)悉,豐田FCV可以實(shí)現(xiàn)700km上下的續(xù)航距離(此為JC08Mode下測(cè)試值,不能直接將其與此前豐田FCHV-adv的10?15Mode下測(cè)定值比較),燃料補(bǔ)充時(shí)間則僅為3分鐘左右。而在中國(guó)上市,豐田FCV還要解決氫燃料電池相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的供給問(wèn)題。
在新能源車(chē)輛領(lǐng)域,豐田一直都走在其他汽車(chē)廠商的前列,早年間投入量產(chǎn)的普銳斯便完美的實(shí)現(xiàn)了從普通動(dòng)力到電力的一次過(guò)度。而FCV概念車(chē)的推出則意味著豐田在新能源領(lǐng)域邁出的更為堅(jiān)實(shí)的一步。
押注汽車(chē)未來(lái):鋰電池與燃料電池殊途同歸
對(duì)于未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)究竟使用何種技術(shù),目前有兩種技術(shù)模式。一種是采用充電式鋰電池技術(shù);另一種是氫燃料等電池技術(shù),該技術(shù)把預(yù)先儲(chǔ)存的氫燃料轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。無(wú)論是哪種技術(shù)拔得頭籌,在電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的歷史中,這兩項(xiàng)技術(shù)都將會(huì)互相借鑒,相互融合。
2014年6月25日,豐田汽車(chē)公司公開(kāi)了新型燃料電池轎車(chē)FCV的設(shè)計(jì)情況,并宣布了上市時(shí)間以及在日本的預(yù)售價(jià)。今年年內(nèi)將在日本銷(xiāo)售FCV新型燃料電池轎車(chē),新車(chē)稅前預(yù)計(jì)售價(jià)為700萬(wàn)日元。在2015年夏季前后,該款燃料電池車(chē)將登陸美國(guó)和歐洲市場(chǎng)。針對(duì)日前在國(guó)外聲名大噪的特斯拉,顯然日本把燃料電池作為以后新能源汽車(chē)發(fā)展的主攻點(diǎn)。
針對(duì)燃料電池,一直以來(lái)都飽受非議,特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克在此前的公司年會(huì)上,曾嘲笑所謂燃料電池是笨蛋電池。而日本方面卻堅(jiān)信燃料電池是電動(dòng)車(chē)的未來(lái)。日本汽車(chē)一直圍繞著降低油耗和減少排放的“節(jié)約能源”、促進(jìn)電能和氫能等替代能源利用的“燃料多樣化對(duì)策”以及“只有使環(huán)保車(chē)得到普及才是真正對(duì)環(huán)境作出貢獻(xiàn)”的基本方針,不斷推進(jìn)環(huán)境技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在“燃料多樣化對(duì)策”方面,氫能作為一種燃料選擇備受矚目。由于氫能具有可以利用各種一次能源尤其是太陽(yáng)能和風(fēng)能等自然能源進(jìn)行制造、與電能相比能量密度大,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸、可廣泛用于家庭、汽車(chē)燃料以及有望用于發(fā)電等多種用途的特點(diǎn),因此,豐田認(rèn)為“氫能是未來(lái)極為重要的能源”。
針對(duì)目前兩大汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)始出現(xiàn)分支,日系依然將氫燃料電池發(fā)展開(kāi)在首位,特斯拉卻繞道而行,誰(shuí)會(huì)贏得未來(lái)市場(chǎng)?北京北辰亞運(yùn)村汽車(chē)交易市場(chǎng)中心信息企劃部部長(zhǎng)郭詠在接受《中國(guó)產(chǎn)經(jīng)新聞》記者采訪中表示:“從長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)發(fā)還是以電動(dòng)為主,氫燃料電池相對(duì)技術(shù)困難些,但未來(lái)值得人們?nèi)テ诖??!?br/>
技術(shù)模式初顯端倪
對(duì)于未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)究竟使用何種技術(shù),目前有兩種技術(shù)模式。一種是采用充電式鋰電池技術(shù),即特斯拉這類(lèi)充電型電動(dòng)車(chē)。另一種是氫燃料等電池技術(shù),該技術(shù)把預(yù)先儲(chǔ)存的氫燃料轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)汽車(chē),日本豐田、德國(guó)戴姆勒和韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)目前都在研發(fā)這種技術(shù)。特斯拉目前正在擴(kuò)大在中國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展。不僅加強(qiáng)與中國(guó)本土政府和銀行間合作,計(jì)劃在在北京、上海、杭州、廣州、深圳和成都開(kāi)設(shè)服務(wù)維修中心,并逐步向全國(guó)客戶(hù)交車(chē)。目前為止,這一模式的發(fā)展還是比較成功的。
郭經(jīng)理說(shuō):“特斯拉這種模式短期內(nèi)不會(huì)迎來(lái)太大發(fā)展,這種模式雖然比較迎合年輕消費(fèi)者的心,但從普及上來(lái)看還差很遠(yuǎn)。”
燃料電池被人詬病為“只是未來(lái)的汽車(chē)動(dòng)力,一直都是”,不過(guò)目前的世界第一大車(chē)企豐田卻非常認(rèn)真的對(duì)待。2015年豐田第一款可商用燃料電池車(chē)FCV將批量上市,該車(chē)每次加燃料僅需幾分鐘,一次可跑500公里以上。豐田戰(zhàn)略副總裁ChrisHostetter說(shuō)道:“現(xiàn)在將進(jìn)入燃料電池時(shí)代”。日本首相安倍晉三近日推出的“第三支箭”刺激方案加大了燃料電池車(chē)產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼力度,豐田汽車(chē)等主要日本汽車(chē)廠商正與政府合力發(fā)展燃料電池車(chē)。
有分析人士表示,日本政府加速促成燃料電池車(chē)時(shí)代的到來(lái),勢(shì)必侵蝕特斯拉電動(dòng)車(chē)的市場(chǎng)。安倍晉三宣布,作為新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方案中的一部分,將對(duì)日本國(guó)內(nèi)燃料電池車(chē)行業(yè)提供新的補(bǔ)助,為燃料電池車(chē)購(gòu)買(mǎi)者提供補(bǔ)貼及減稅優(yōu)惠,放寬燃料充電站的限制,計(jì)劃到2015至2016財(cái)年將該國(guó)的氫燃料充電站數(shù)量由目前的17座擴(kuò)充至100座。這是日本政府首次制定燃料電池車(chē)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展時(shí)間表,日本政府還希望在2025年前將燃料電池車(chē)的售價(jià)降至約2萬(wàn)美元左右。
專(zhuān)家分析,像豐田等巨頭強(qiáng)勢(shì)選擇一種方案進(jìn)行發(fā)展是一種戰(zhàn)略上的賭博。選對(duì)了,將成為世界汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)袖,選錯(cuò)了不僅會(huì)損失數(shù)十億的研發(fā)資金,更將在這個(gè)大環(huán)境中全面落后。
發(fā)展最終殊途同歸
在豐田、本田一次次展出氫燃料電池車(chē)型的時(shí)候,特斯拉CEO穆斯克表示了異議,他對(duì)豐田和本田的產(chǎn)品并不看好,并稱(chēng)其為營(yíng)銷(xiāo)手段。然而,在2014年4月的一次采訪中,穆斯克卻出人意料地說(shuō),特斯拉未必成功,但他讓電動(dòng)車(chē)不再是丑陋、慢吞吞和無(wú)趣的產(chǎn)品。
的確,如果從這個(gè)角度來(lái)講,穆斯克的目的已然達(dá)到了。他刷新了電動(dòng)車(chē)的形象。而對(duì)于日本汽車(chē)發(fā)展來(lái)說(shuō),對(duì)氫燃料的看重,實(shí)際上是因?yàn)闅W美在電池技術(shù)上始終存在瓶頸,同時(shí)也出于日本的能源安全考慮。
可以說(shuō),日本發(fā)展EV并不符合國(guó)情,但其電池技術(shù)積累并不薄弱。特斯拉的鋰電池供應(yīng)全部來(lái)自于松下,為加強(qiáng)與松下的合作,特斯拉曾以低于每股22美元的價(jià)格出售股份給松下,將合作協(xié)議延期到2017年。EnergyTrend電動(dòng)車(chē)與電池產(chǎn)業(yè)分析師呂理舜認(rèn)為,EV制約的因素還在于電池成本和重量占到了汽車(chē)的一半,在此基調(diào)之下,氫能源的優(yōu)勢(shì)明顯。
那么電池的瓶頸何時(shí)能突破呢?眾所周知,日本經(jīng)濟(jì)陷入低谷期,安倍政府雖然出臺(tái)了一系列的政策刺激經(jīng)濟(jì),但這仍難以讓夏普、松下投入資源開(kāi)發(fā)電池技術(shù)。當(dāng)然,業(yè)界看好鋰-空氣電池的發(fā)展?jié)摿?,但目前沒(méi)有任何一家電池廠家能明確給出實(shí)用化時(shí)間表,即便是在2020年初量產(chǎn)的鋰空電池,能量密度仍達(dá)不到汽油水平。所以,日本沒(méi)有動(dòng)力發(fā)展電池。
從更大的角度來(lái)看,日本發(fā)展氫能源技術(shù)是一項(xiàng)國(guó)策,這關(guān)系到日本國(guó)的能源安全。日本是一個(gè)資源匱乏的國(guó)家,能源危機(jī)始終存在,它需要擺脫石化燃料的限制。然而日本國(guó)內(nèi)電能多數(shù)還是以石化燃料為主,這時(shí)候發(fā)展EV其實(shí)是對(duì)日本制造業(yè)的一種變向打擊。但對(duì)于日本而言,能源安全更為重要?,F(xiàn)在,除了氫燃料電池和特斯拉模式外,還有很多新能源發(fā)展的方案,都有著各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),但最終的發(fā)展還是促進(jìn)電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展。
郭經(jīng)理在采訪中提到:“短期插電式更符合現(xiàn)在情況,加上政府大力支持,中國(guó)政府推出相關(guān)新能源汽車(chē)政策。但產(chǎn)品和車(chē)型以及配套設(shè)施不完善對(duì)傳統(tǒng)沖擊還不大。新能源汽車(chē)必定會(huì)取代傳統(tǒng)汽車(chē),而日本正在開(kāi)發(fā)的氫燃料汽車(chē),在將來(lái)兩種技術(shù)都開(kāi)發(fā)成熟,必然會(huì)趨于融合。會(huì)推動(dòng)整個(gè)新能源汽車(chē)發(fā)展?!?/p>