2024年12月31日 星期二
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寻找新能源突破口 各界看好燃料电池

2019/10/16 14:00:582589

  3月初,在日本东京举办的第九届国际氢燃料电池展上,丰田FCHV-adv、日产X-TRAILFCV、本田FCX Clarity等全面展示了日系在氢燃料电池的研发成果。面对发展受阻的电动车,越来越多的汽车生产商也随日系企业一起,对燃料电池汽车充满期待,希望以此找到在新能源事业的突破口。 据了解,燃料电池汽车是电动汽车的一种,其电池的能量通常是是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。 车企抱团研发燃料电池汽车 近几年以来,国际车企一直在电动汽车领域辛勤耕耘,然而,电动汽车在终端市场却不断销售遇冷而有了点偃旗息鼓之势。进入2013年,不少跨国车企巨头纷纷抛弃前嫌,和竞争对手抱团寻求在燃料电池领域获得突破,进而找到新能源汽车的新出路。 今年1月24日,将燃料电池汽车定位为“终极环保车”的丰田汽车公司与合作伙伴宝马联合发布声明,丰田将向宝马提供丰田的燃料电池车驱动总成和氢燃料贮存技术,而宝马将利用该技术在2015年前打造一款原型车,2020年左右将批量生产车型投放到市场。 其实,丰田与宝马早在2011年底便展开新能源领域的合作,其中主要包括联合开发锂离子电池,宝马也将向丰田欧洲业务供应柴油发动机。2012年宝马和标致雪铁龙合作关系因后者同通用汽车结盟而迅速转冷,前者遂与丰田签署合作备忘录,在四大领域展开合作,包括氢燃料电池车。 就在丰田与宝马公布声明后不久,1月28日,戴姆勒、福特、日产宣布结成战略合作伙伴关系,以共同开发燃料电池技术,他们希望通过共同协作技术开发以及共用生产制造平台来达到大幅削减成本的目的。三方还达成了一个共识,即在2017年,将生产出第一款价格亲民的燃料电池车。同时,三家公司还希望能够为燃料电池车建立技术和规格标准,成为这个行业当中的龙头老大。 此次在各大跨国车企间的合作,不仅是因为这些合作并不单单是车辆开发,更深一层的目的是敦促各国政府全面构筑普及燃料电池汽车不可或缺的加氢设施。每座需要数亿日元的加氢站的普及是开发FCV的汽车厂商最大的障碍。因此,本田、韩国现代汽车及美国通用汽车等致力于燃料电池汽车的其他汽车厂商今后也极有可能形成某种合作,与其他公司同步推进开发。 燃料电池汽车正受外国政府认可 在各大车企重拾燃料电池的同时,这项技术也正在被不少国家政府所认可,并加以扶持。 今年2月,英国商业部高官表示,英国将大力发展燃料电池汽车,希望在2030年之前,英国计划氢燃料电池车保有量达到160万辆,并在2050年之前使其市场占有率达到30%~50%。 鉴于近期英国汽车制造业逐渐复苏,以及整个汽车行业对汽车环保要求日益提高,英国将着力于吸引氢燃料电池汽车相关的投资项目。该官员透露,英国希望看到世界级该领域专家及公司能够在英国建立投资项目。政府将从2015年起实现氢燃料电池汽车本土化生产,并自行研发相关技术,另外还将建设氢燃料补给站。据悉,现代汽车和丰田汽车准备在2015年之前在全球出售它们的氢燃料电池汽车。在英国政府的推动下,英国或将成为氢燃料电池汽车的开发及制造中心。近期的一项民意调查显示,英国新车购买者中约有10%愿意购买燃料电池汽车。英政府认为,一旦氢燃料电池汽车进入量产阶段后必将降低成本,届时其在英国的年销量将超过30万辆。 日前,美国能源部分支机构国家可再生能源实验室向丰田公司借调了四辆燃料电池混合动力汉兰达汽车,进行为期两年的测试。试图通过对这款氢动力跨界车的测试,加强在氢动力车方面的研究,检验该混合动力是否可代替汽油和柴油动力。 负责此次测试的美国能源部负责人Keith Wipke表示:“我们从可再生氢气的生产过程和该混合动力装置对驾驶模式和汽车性能的影响两方面对混合燃料电池进行了测试,而且当我们为期两年的测试结束时,应用该技术的汽车也将有四年或五年的使用期,届时关乎此项技术成败的关键因素耐用性和可靠性也能够被检验”。同时,美国能源部还会对公众展示多种多样的混合燃料技术,以加深公众对燃料电池的了解,推动燃料电池的经销。 此外,据德国媒体报道,燃料电池版现代ix35 FuelCell作为测试车型成为了2013年欧洲议会、欧洲委员会官员以及其他政界人士的工作座驾。为了证明燃料电池技术在实际运用中的优势,欧盟燃料电池和氢能公共事业组织FCHJU连续第二年选择现代ix35FuelCell来推广燃料电池技术。 早在2011年10月,FCHJU组织就与现代签订了氢燃料电池汽车ix35的租约。在2012年一整年中,现代ix35FuelCell的身影出现在了欧盟一系列的示范游行和公共活动中,使得布鲁塞尔甚至大部分欧洲国家的政治家以及普通民众都进一步认识到了燃料电池技术的优越性。 同时,对燃料电池汽车的基础设施建设上,许多国家已经明确布局规划。目前,美国先在加利福尼亚州提供燃料电池电动汽车及其加氢设备,然后推广至全国。德国计划2015年开始大规模建加氢站,到2017年建成覆盖全国的网络。日本计划2020年有500万辆燃料电池汽车上路,2030年全部取代燃油汽车。 我国燃料电池技术亟待提升 其实,以氢燃料为主的燃料电池汽车研究始于上世纪90年代,最初十多年国内研究几乎紧跟发达国家。并在“十一五”初期获得了国家较大支持,一度热度颇高。2005年前后,曾有多家国内车企研发氢燃料电池汽车,其中包括上汽、东风、一汽、奇瑞、北汽福田等车企,但此后多数研发者变得默默无闻,只有上汽推出了上海牌Plug-in燃料电池轿车,奇瑞和一汽推出燃料电池版东方之子和奔腾,并都在2010年上海世博会上短暂亮相。 2008年前后纯电动汽车产业热潮膨胀后,“汽车产业对于燃料电池技术的直接介入已经不积极,车企大多以观望为主”,燃料电池国家工程研究中心博士侯中军在接受采访时表示。自此,氢燃料电池汽车逐渐被冷落。 不少跨国企业认为,在电动汽车逐步成为主流的时代,燃料电池汽车被边缘化,但并没有被放弃。氢燃料电池汽车的产业化与混合动力、纯电动汽车的产业化并没有明显的先后关系,而是重叠的,多家车企都把2015年作为氢燃料电池汽车的产业化起点。而中国如想在2015年前赶上进度,已变得非常困难。 中国车企的氢燃料电池技术,已经全面落后于欧美日车企,特别是在电池寿命与成本上。据了解,国内相关企业氢燃料电池的稳定寿命还在2000小时左右,而国际先进技术已经可以达到8000小时左右,而氢燃料电池设计寿命要达到5000小时才能达到产业化目标要求。 产业链条上,中国也完全被动,氢燃料电池的关键部件隔膜、催化剂、炭纸等材料目前主要以进口为主,主要是技术含量较高和垄断的原因,价格昂贵。虽然氢燃料电池汽车成本过高是全球车企需要共同面对的问题,但中国相关数据早在2008年就已经被拉开较大差距。根据国际氢能与燃料电池伙伴组织报告,当年燃料电池系统成本数据显示,美国为73美元/kW,韩国66美元/kW,而中国为130美元/kW。而降低研发成本也是各大企业抱团研发的目的之一。 与纯电动汽车相比,燃料电池汽车面临着更高的技术门槛和经济性障碍。但发展新能源汽车并不是对赌,发展燃料电池汽车并不是对电动汽车发展的否定,前者可能是新机会,但深耕挖掘电动汽车也可能会找到突破口。如中国汽车工业协会副秘书长所说,“政府对于新能源汽车,包括氢燃料电池汽车引导性投入还是太少,应该加大投入”,这种投入并非孤注一掷,二是多种方案并行,只有如此,新能源汽车的突围才指日可待。