電驅(qū)動(dòng)的終極方案 看日本如何玩轉(zhuǎn)氫能源車

　　社會(huì)正向電氣化/氫氣化轉(zhuǎn)型，車輛的電動(dòng)化進(jìn)程也越來越快，氫氣是實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)的有效能量載體。在日本政府的鼓勵(lì)下，日本車企如豐田、本田等都?xì)淠茉雌嚨难邪l(fā)中加快了步伐…

　　豐田Mirai一如其名字一樣，是為未來而來的一款劃時(shí)代新能源車，代表著未來交通工具能源發(fā)展的方向。Mirai采用的氫燃料電池（Hydrogen Fuel Cell）是一套將氫氣和氧氣蘊(yùn)含的化學(xué)能經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置。

　　然而氫的制造儲(chǔ)存，電堆的壽命和性能陽極材料、質(zhì)子交換膜、催化劑的材料，系統(tǒng)的耐久和可靠都是難點(diǎn)。也是因?yàn)殡y，Mirai的量產(chǎn)才如此令人佩服。Mirai有兩個(gè)碳纖維制的氫氣瓶，最大容積122.4L，70MPa的存儲(chǔ)壓力下可以存儲(chǔ)5kg氫氣。

　　Mirai的驅(qū)動(dòng)功率大部分直接來自于燃料電池電堆（即是功率跟隨），動(dòng)力系統(tǒng)配備的鋰電池用于FCV反應(yīng)堆電能暫儲(chǔ)、制動(dòng)回收電能儲(chǔ)存，更可與FCV反應(yīng)堆同時(shí)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供能。Mirai充一次氫氣僅需3-5分鐘，即可恢復(fù)483km續(xù)航里程。

　　阻礙氫燃料電池車發(fā)展的最大因素就是“錢”。Mirai在日本售價(jià)為723.6萬日元（約合人民幣44.2萬元），除去各種稅費(fèi)減免，用戶也需支付498.3萬日元（約合人民幣30.4萬元）才能把Mirai開回家，這個(gè)價(jià)格能在日本買到皇冠2.0T了；美國(guó)售價(jià)為57500美元（約合人民幣39萬元），這個(gè)價(jià)格能在美國(guó)買雷克薩斯RX450h了。

　　豐田官方發(fā)言人透露，最終在2020年，大規(guī)模量產(chǎn)后，成本有望降到20萬元這個(gè)普通家庭能夠勉強(qiáng)能夠到的價(jià)位，但也依然困難重重。加氫站的建設(shè)離不開各個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施的支持和投資。另外大批量制氫的技術(shù)還不理想，成本更是不低。

　　另外不得不提到的一點(diǎn)，豐田已經(jīng)宣布將會(huì)在全球范圍內(nèi)開放5680項(xiàng)有關(guān)氫燃料電池技術(shù)的專利，其中包括豐田Mirai的1970項(xiàng)技術(shù)，放期限到2020年底為止。豐田開放專利的目的是希望企業(yè)界接受豐田的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成事實(shí)上的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

　　本田以“制造”、“使用”、“連接”為理念，正致力于開發(fā)實(shí)現(xiàn)氫氣社會(huì)的技術(shù)。2016年3月發(fā)售了FCV“CLARITY FUEL CELL”。為普及燃料電池車，降低成本、建立品質(zhì)技術(shù)以及完善基礎(chǔ)設(shè)施將是亟待解決的問題。

　　本田估算下一代汽車削減CO²排放的可能性如下：可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)小型BEV實(shí)現(xiàn)CO²零排放； 利用太陽能將水電解為氫氣與氧氣，驅(qū)動(dòng)FCV “FCX Clarity”實(shí)現(xiàn)CO²零排放。本田計(jì)劃到2030年，將銷量的2/3替換為PHEV、HEV、FCV以及BEV等零排放車輛。

　　作為針對(duì)氫氣社會(huì)的開發(fā)理念，以使用氫氣、具有終極清潔性能的FCV為中心，將一體式氫氣站SHS (Smart Hydrogen Station) 與外部供電逆變器Power Exporter 9000連接使用。本田從1996年起開啟基礎(chǔ)研究，歷經(jīng)20年，終于完成了FCV Clarity、SHS、Power Exporter 9000等的研發(fā)。

　　1.啟動(dòng)出租車路試

　　為更多人提供觀察FCV、試乘FCV的機(jī)會(huì)，使人們切身感受到FCV的優(yōu)勢(shì)。研究FCV在出租車行業(yè)的影響，并反映至今后的開發(fā)中。目前在日本國(guó)內(nèi)的投放情況是日野交通 (神奈川縣) 1輛、大宮汽車 (埼玉縣) 1輛、帝都汽車交通 (東京都) 2輛、仙臺(tái)出租車 (宮城縣) 2輛。

　　2.氫燃料電池戰(zhàn)略路線圖

　　在日本國(guó)內(nèi)，根據(jù)政府主導(dǎo)的氫氣/燃料電池戰(zhàn)略路線圖，推進(jìn)FCV的投放、以及氫氣基建的完善。2025-2030年期間，將完善氫氣站，并開始自主擴(kuò)大規(guī)模。首先以4個(gè)大城市為中心，集中完善氫氣站，隨后推廣至二三線城市、甚至全國(guó)。2025年前后，日本政府將重點(diǎn)參與其中，構(gòu)建普及FCV的社會(huì)基礎(chǔ)。

豐田燃料電池卡車欲為基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展帶來收益

　　由于加氫站建設(shè)成本太高，發(fā)展滯后，在加氫站數(shù)量有限的情況下，有目的、有節(jié)奏的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸是最為合適的選擇。因此，日本將氫能源汽車發(fā)展方向的思考，轉(zhuǎn)向了為基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，打造FCV卡車成為優(yōu)先項(xiàng)。

　　以目前用戶數(shù)量來看，很難將氫站視為盈利性事業(yè)，僅依靠補(bǔ)助金很難增加數(shù)量。而將氫站作為盈利性事業(yè)對(duì)實(shí)現(xiàn)氫氣社會(huì)至關(guān)重要，日本將目光鎖定在了7-11便利店。2017年8月，日本豐田汽車公司簽訂了店鋪及物流中節(jié)能、減排研究相關(guān)的基本協(xié)議書，在東京都內(nèi)的2區(qū)域上開始實(shí)施。

　　為此，豐田汽車還專門制造了兩輛具備冷藏和冷凍功能的FC卡車，F(xiàn)C卡車的氫氣儲(chǔ)存量是轎車MIRAI的1.5倍以上，且每天氫的使用量很大。7-11便利店的FC卡車對(duì)氫能源的使用量相當(dāng)于普及30輛MIRAI的效果，無形中增加了氫基礎(chǔ)設(shè)施的利用次數(shù)。

引入氫燃料電池摩托車

　　2018年12月28日，日本國(guó)土交通部宣布，將修改部分規(guī)定道路運(yùn)輸車輛安全標(biāo)準(zhǔn)的告示，以引入氫燃料電池摩托車。氫燃料電池摩托車的新標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)?shù)沟氐惹闆r發(fā)生時(shí)，氫燃料電池摩托車能防止對(duì)氫容器表面造成嚴(yán)重?fù)p壞甚至是破裂，要有一定的緩沖性和耐擦性。

　　另外，在發(fā)生碰撞事故產(chǎn)生加速度時(shí)，氫容器要求被固定在車輛上，防止氫容器脫離車輛。此外，氫燃料電池摩托車在運(yùn)行容器安全閥時(shí)的氫氣釋放方向，要求為在車輛正立狀態(tài)下向垂直向下釋放，以使周圍的人能夠判斷氫氣排出方向。

　　當(dāng)我們放眼一個(gè)10年，對(duì)于汽車來講是兩個(gè)世代更替，而對(duì)于人類在能源革命上的探索，不過歷史的一瞬。新能源車是個(gè)不斷在擴(kuò)充的天量市場(chǎng)，可以容納下眾多的產(chǎn)品。百花齊放，勝過孤注一擲。從目前技術(shù)發(fā)展和實(shí)用化水平看，純電動(dòng)汽車雖然性能上不占優(yōu)勢(shì)，但是實(shí)用性和普及性上是領(lǐng)先于氫燃料電池車的，但今后誰能真正領(lǐng)先新能源汽車領(lǐng)域，還要看最終技術(shù)進(jìn)步和實(shí)用化的最終比拼結(jié)果。（文：太平洋汽車網(wǎng) 韓蕊）

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