AutoR智驾 2017-05-27 20:35
日三大车企联合为氢动力汽车建设加氢站,日本缘何不惜血本?
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日本车企再次为氢燃料电池汽车发力,这一被马斯克称为“傻瓜电池”的技术近年来在日本上至政府层面,下至车企一直没有放松在这一领域的投入,即便在日本本土道路上奔跑的氢燃料电池汽车也屈指可数。今天的汽车产业,正呈现以中国大力发展纯电动汽车、欧洲发力混合动力与日本押宝氢燃料电池的格局。相比今年李克强总理在政府

5月23日,日产汽车公司联合丰田汽车、本田汽车、JXTG能源集团、出光兴产株式会社、岩谷产业株式会社、东京燃气株式会社、东邦燃气株式会社、日本液化空气公司、丰田通商株式会社和日本政策投资银行等10家企业联合签署了谅解备忘录,计划在日本国内共同建设氢燃料加注站,为燃料电池汽车(FCV)提供服务。


按照此前日本政府的“氢燃料电池战略规划”,要在2020年前共完成160个加氢站的建设。以实现2020年前氢燃料汽车保有量超过4万辆的目标。


此次多家企业的联手,是因为大家意识到在氢燃料电池车型早期商业化中面临巨大的挑战。在具体合作方面,这11家企业可能会在今年成立新的公司,由这个新公司全面实施统筹加氢站的建设和运营,同时降低成本。


作为日本在新能源战略中的重要发展方向,各大日本汽车品牌都在研发氢燃料电池车型,比如丰田推出了Mirai、本田有CLARITY。按照规划,日本人要在家中和单位使用微型氢能制备厂,一个全国范围的氢能配送系统会覆盖农村地区。氢能的调度和普及程度会极大地降低车辆以及燃料价格,再加上无碳排放的氢能制备工艺体系的建立,这些都会创立一个终极的绿色能源循环体系。


日本曾计划到 2020 年东京奥运会开幕,修建的加氢站将形成一张网络,覆盖以东京、大阪为代表的城市带。与此同时,日本政府正加大消费者购买 FCV 的补贴力度。


日本政府希望,到2020年该国氢燃料汽车增至4万辆,到2025年增加至20万辆,到2030年提高至80万辆。为了推动氢能社会的建设,日本政府也计划大力建设加氢基础设施,丰田、日产以及本田将对于政府氢燃料电池项目投资约1/3的资金,而政府补贴约一半。


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日本可以说是在政策上最为支持氢能发展的国家。


有评论指出:“在追求这个所谓氢能社会的过程中,东京政府正在掀起一场革命,其潜在意义犹如一个世纪以前从马车和煤炭过度到马达和汽油般震撼。”


不过外界一直对于日本在发展氢能上有不同看法。特斯拉公司首席执行官埃隆-马斯克曾将氢能称为“傻瓜电池”。而美国研究机构Lux Research Inc公司于今年3月份发布的报告认为:“氢能经济正在以一种孤立的日本方式演进,并缺乏价值链其它部分的支持,让人不禁质疑这个概念的可行性。”


甚至有评论指出:“如果日本的赌注落空,这个氢能运动就会将其汽车行业带入昂贵的死胡同,而这项技术也就只能在日本国内行得通,无法在海外推广。”


不过今天看来,事情正在悄悄起变化,Lux Research Inc公的报告也显示,车商正在引领氢能基础设施创新的热潮,在项目中占有40%的专利份额。


现代集团近期宣布将推出全新的氢燃料电池车型,亚马逊则收购了氢燃料电池厂商Plug 23%的股权,宝马和奔驰等也规划了氢燃料电池车型。虽然戴姆勒公司首席执行官蔡澈曾表示,燃料电池肯定不会成为戴姆勒公司未来驱动方案的主要选择。


而中国总理在政府工作报告中关于“清洁能源汽车”的提法似乎也在修正一味发展纯电动汽车的技术路线。




下面我们来回顾一下日本开发氢燃料电池车的历程,以及以欧美为代表的相关车型。


自 1992 年,丰田便已开始 FCV 的研发,20 多年来,丰田在该领域已积累了多达 5000 项专利。2014 年 11 月,氢燃料电池车量产车型 Miran 问世,Mirai 在日本语的意思是「未来」,它代表了丰田在 FCV 领域的态度。


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Miran续航里程高达 500 公里,且不到6万美元的售价相比特斯拉十分有性价比,因为丰田自掏腰包给每辆氢能轿车的平均补贴额度达到200万日元(近2万美元)。


老冤家本田在FCV领域虽不及丰田的造诣,但实力依然不俗。早在 2008 年,本田就推出了 FCX Clarity,获得了 2008 年日本「好设计奖」和 2009 年度「世界绿色汽车奖」。


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2014 年 7 月,本田宣布停产 FCX Clarity,并推出新款 Clarity。


新版 Clarity 基于老款 FCX Clarity 打造,在续航上有了很大提升,由此前的 372 公里提升至 482 公里。此外,燃料电池体积也缩减了 33%,这使得新版 Clarity 的车身更加紧凑。该车售价为 67000 美元,略高于丰田 Miran。


日前,有报道称,马自达将持续研发转子发动机技术,基于环保法规方面的考量,自达未来全新的转子发动机或将以氢燃料作为能源,而未来这台发动机将有望搭载到全新RX-8之上。


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然而,最早进行 FCV 研发的汽车公司并不是丰田、本田,而是美国通用汽车。早在 1966 年,通用就发布了世界第一台 FCV——雪佛兰 Electrovan,2016年10月通用推出一款雪佛兰科罗拉多 FCV 概念车。不过美国人始终无法解决 FCV 高成本这一难题。


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除此之外,欧美各国也都在发展FCV。


奥迪在 2014 年 11 月洛杉矶车展上,推出了 A7 h-tron quattro 概念车。


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宝马在 2015 年发布了基于 i8 和 5 系 GT 车型的 FCV 原型车,并宣布于 2020 年发布量产版。


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奔驰此前就已推出过基于 B 系列的 FCV,并于今年推出新款 FCV 版 GLC。


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福特近年没有推出 FCV 产品,然而在今年 8 月,该公司获得了美国能源部提供的 600 万美元研发资金,用于加快 FCV 的研发。


2013 年 2 月,现代 ix35 FC 从韩国第二大城市釜山步下生产线,该车成为世界第一台量产版FCV。


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韩国现代汽车在 FCV 领域已有超过 15 年研发历史。早在 2001 年,该公司就已推出旗下第一款 FCV,此后,经过不断更新、迭代,目前的 ix35 FC 为其第四代产品。


我国...... 抱歉,还在追赶前面那几位。


不过虽然研发的时间很长,不少车企也进行了可观的投入,但目前市面上能买到的 FCV 仅有 3 款,分别是丰田 Mirai、本田 Clarity、现代 ix35 FC,日本可以称得上是量产FCV车型最多的国家,这些车只在加氢站修建相对完善的区域发售。但同样需要指出的是,即便在日本,其售出的 FCV 车型数量也极为有限,至今总共也不超过2000台。


说了这么多,氢燃料电池究竟有什么优势?


1、补给时间短,直接加氢,一般只需 3-5 分钟。


2、无二次污染。氢燃料电池主要的成分是氢,在使用寿命结束后,并不会对环境造成污染。


3、续航里程更远。氢燃料电池储能密度高,且重量轻,所以 FCV 的续航里程相较电动汽车,普遍更远,均超过 500 公里。


此外,氢燃料电池车在电池衰减、能效转化、易维修程度等多方面,也同样有着显著优势。


至于没有大力发展的原因还是成本高。


第一、加氢站修建成本高。特斯拉超级充电站修建成本约 30 万美元,而加氢站成本往往高达 100-200 万美元,这是因为液态氢的特殊属性,加氢站的燃料箱需要特制,相关设备的成本极为高昂。


第二、氢燃料电池化学反应所需的催化剂成本高。氢燃料电池的催化剂一般使用铂这种稀有贵金属,铂就是大家所熟知的白金。铂不仅稀有,而且开采难度大,价格比黄金还高。


日本之所以不惜成本大力发展FCV还是对于能源匮乏的焦虑。


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“氢燃料电池”严格意义上来说不能称作为“电池”,这是一种“质子膜交换发电”技术,更接近于一台发电机,其本身无法蓄电。它的本质是将氢气和氧气通过质子膜催化后逆电解进行发电。而这个过程中除了“水”没有任何排放。


虽然同样是新能源,但动力电池依旧是需要在生产电力的基础之下才能实现的,所以在产业链的角度下而讲,动力电池依旧是需要消耗能源的。这些消耗都会通过发电的过程去消耗,而对日本而言,能源匮乏,土地资源匮乏,所以无论是火力发电,光伏发电都不适合日本,这也正是日本钟爱氢燃料的原因。


丰田和当初的特斯拉一样选择开放自家氢燃料电池的专利技术,包括约5,680项氢燃料电池及Mirai的相关专利,让全球各界同样深耕于此领域的车厂或专家,也能一同钻研,期望能提升全球氢燃料技术发展的速度。


FCV目前存在最大的问题就是成本,随着越来越多的厂商加入,加氢站越来越多,FCV成本也许会降低到一个可以工业化大规模生产的时刻,但是否会威胁特斯拉们的日子至少在美国可能还会比较遥远。


虽然在制造氢气地过程中,也有像今天人们质疑电动车电池所带来的污染一样质疑制造氢气一样会消耗的能源和产生的污染。但对于一向精细的日本人来说,他们似乎已找到了足够多的办法去实现这一步。

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