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燃料电池是新能源汽车终极路线?

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燃料电池是新能源汽车终极路线?

新能源汽车是当下全球汽车产业发展的趋势,而新能源汽车发展路线一直以来也存在不小的纷争。我国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》确立了包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车的发展方向。今年国务院公布的《中国制造2025》再次提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能互联汽车是国内未来重点发展的方向,明确了继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展。

新能源汽车是当下全球汽车产业发展的趋势,而新能源汽车发展路线一直以来也存在不小的纷争。我国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》确立了包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车的发展方向。今年国务院公布的《中国制造2025》再次提出纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能互联汽车是国内未来重点发展的方向,明确了继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展。

“丰田计划今年9、10月在欧美市场出售MIRAI燃料电池汽车。”这条信息早在此前MIRAI正式上市时丰田既已提出,只是没有具体时间点。距离MIRAI在日本本土上市约有7个月,其至今仍是整车厂商和媒体追逐的焦点。

从我国目前的政策取向和市场发展来看,纯电动汽车仍是重点支持对象和市场主要推动力,国内新能源车企也都将研发重点放在纯电动汽车上。北汽新能源汽车公司总经理郑刚曾指出,作为纯电驱动的多种技术方案,将成为传统汽车的替代品,纯电驱动是未来新能源汽车发展的终极方向,其他的方式可能是过渡。

从我国目前的政策取向和市场发展来看,纯电动汽车仍是重点支持对象和市场主要推动力,国内新能源车企也都将研发重点放在纯电动汽车上。北汽新能源汽车公司总经理郑刚曾指出,作为纯电驱动的多种技术方案,将成为传统汽车的替代品,纯电驱动是未来新能源汽车发展的终极方向,其他的方式可能是过渡。

实际上,MIRAI被追逐的理由有两点。一是它是全球首款实现量产的氢燃料电池汽车,二是MIRAI的推广经验将为燃料电池汽车商业化发展提供参考。

统计数据显示,今年上半年,新能源汽车共生产76223辆,销售72711辆。其中,纯电动汽车产销分别完成49042辆和46219辆,销量占新能源汽车总销量的64%。

统计数据显示,今年上半年,新能源汽车共生产76223辆,销售72711辆。其中,纯电动汽车产销分别完成49042辆和46219辆,销量占新能源汽车总销量的64%。

作为一个新兴产业,新能源汽车成为全球各大厂商抢夺的新领地。与大多数汽车厂商选择纯电动汽车不同,丰田选择了混合动力车,进一步开发燃料电池汽车,从而达到“终极环保车”的目标。

事实上,对于新能源汽车的技术路线,国际上在几年前就形成过共识,发展由近及远的排列分别是:一,传统汽车的高效动力总成和生物柴油、乙醇等生化燃料;二,混合动力;三,纯电动车(只适合作短途,不能全面替代传统汽车,所以在路线图中是一条短线;);四,插电式混合动力车和增程式电动车;五,氢燃料电池车。由于氢能源蕴藏丰富、排放为零,是新能源汽车的终极方案。

事实上,对于新能源汽车的技术路线,国际上在几年前就形成过共识,发展由近及远的排列分别是:一,传统汽车的高效动力总成和生物柴油、乙醇等生化燃料;二,混合动力;三,纯电动车(只适合作短途,不能全面替代传统汽车,所以在路线图中是一条短线;);四,插电式混合动力车和增程式电动车;五,氢燃料电池车。由于氢能源蕴藏丰富、排放为零,是新能源汽车的终极方案。

与此同时,在促进燃料电池汽车普及方面,丰田在今年年初宣布,“将无偿提供丰田独有的约5680项燃料电池相关专利(包括正在申请中的专利)的使用权。”

目前看来,我国氢燃料电池汽车产业尚处于发展初期阶段,不仅技术方面面临巨大挑战,产业、政策等方面也不容乐观。从国际先进水平来看,氢燃料电池汽车目前已进入商业化导诱期。

目前看来,我国氢燃料电池汽车产业尚处于发展初期阶段,不仅技术方面面临巨大挑战,产业、政策等方面也不容乐观。从国际先进水平来看,氢燃料电池汽车目前已进入商业化导诱期。

从MIRAI上市到无偿开放专利使用权,不到一个月的时间里,丰田迅速在燃料电池车领域占据一席之地,足见其开辟燃料电池车市场的决心。

丰田无疑是燃料电池车最大的拥护者,早在十余年前,丰田以混合动力车占据全球车坛领导地位,如今开始率先研发氢燃料电池车来挑战锂电池电动汽车,丰田公司认为使用锂电池驱动的纯电动汽车性能远不及以氢气为燃料的燃料电池汽车。业内人士透露,“从镍氢电池辅助动力的阶段,通过快速过度,直接跨越到燃料电池,丰田显然已经明确了对锂离子电池的态度。”

丰田无疑是燃料电池车最大的拥护者,早在十余年前,丰田以混合动力车占据全球车坛领导地位,如今开始率先研发氢燃料电池车来挑战锂电池电动汽车,丰田公司认为使用锂电池驱动的纯电动汽车性能远不及以氢气为燃料的燃料电池汽车。业内人士透露,“从镍氢电池辅助动力的阶段,通过快速过度,直接跨越到燃料电池,丰田显然已经明确了对锂离子电池的态度。”

选择氢动力

今年年初,丰田已经在日本市场推出了首款氢燃料电池车MIRAI。据了解,该车在日本推出后的首月便收获1500辆订单,计划于金秋在美国将MIRAI推上市,并将在2018年实现年产量3000辆的目标。据丰田官方数据显示,MIRAI续航里程达到了前所未有的650公里,远远超过了特斯拉旗下续航最长的Model S 85D,且氢燃料的加注时间仅为3分钟。

今年年初,丰田已经在日本市场推出了首款氢燃料电池车MIRAI。据了解,该车在日本推出后的首月便收获1500辆订单,计划于金秋在美国将MIRAI推上市,并将在2018年实现年产量3000辆的目标。据丰田官方数据显示,MIRAI续航里程达到了前所未有的650公里,远远超过了特斯拉旗下续航最长的Model S 85D,且氢燃料的加注时间仅为3分钟。

事实上,选择燃料电池车作为丰田公司的重要战略部署,很大程度上与国家层面上的引导有关。自日本政府制定出燃料电池汽车的发展路线以来,丰田、本田、日产等日本车企相继投入相关技术研究,但研究初期的成果被限定出售,仅供给日本政府。在这种看似强制行为的背后,实际上是政府为了打消车企长期自掏腰包开发新型车的顾虑,转而以政府直接埋单的方式刺激车企开发的积极性。

丰田公司认为以特斯拉Model S车型为代表的纯电动汽车并不能给消费者带来良好的驾乘体验。丰田公司同时表示,电动车用电池技术目前遭遇了发展的瓶颈,不管是研究机构还是整车厂,均需要花费较多的时间研发新的电池材料已提供更高的性能。而燃料电池汽车使用的技术目前已经十分成熟,成本正在逐渐降低,将对使用传统燃料的车型构成威胁。

丰田公司认为以特斯拉Model S车型为代表的纯电动汽车并不能给消费者带来良好的驾乘体验。丰田公司同时表示,电动车用电池技术目前遭遇了发展的瓶颈,不管是研究机构还是整车厂,均需要花费较多的时间研发新的电池材料已提供更高的性能。而燃料电池汽车使用的技术目前已经十分成熟,成本正在逐渐降低,将对使用传统燃料的车型构成威胁。

与此同时,日本计划至2020年普及燃料电池汽车500万辆,这一市场空间也将带动日本车企开辟新兴领域的热情。

然而,特斯拉汽车CEO Elon Musk在底特律车展的世界汽车新闻大会上评论燃料电池汽车是储存能量的愚蠢方式,“最好的氢燃料电池也比不上现有的蓄电池”,并称氢燃料的失败在未来几年就会显而易见。

然而,特斯拉汽车CEO Elon Musk在底特律车展的世界汽车新闻大会上评论燃料电池汽车是储存能量的愚蠢方式,“最好的氢燃料电池也比不上现有的蓄电池”,并称氢燃料的失败在未来几年就会显而易见。

“从技术层面看,氢气可从多种一次能源及污泥中提取,也可利用太阳能、风能等自然能源从水中获得。且较之电能,氢气的能量密度更高,便于储存和运输。”丰田汽车投资有限公司公关课课长徐一鸣表示,鉴于这些特点,丰田将氢气定位为未来极具潜力的能源。

与电动汽车相比,燃料电池车除了技术之外最大的问题是燃料加注站,在配套设施不完善的背景下,电动汽车用户可以在家安装私人充电桩,而燃料电池车用户则不能在家解决这一问题。因此,至少短期内,燃料电池车的推广比电动汽车更为艰难。

与电动汽车相比,燃料电池车除了技术之外最大的问题是燃料加注站,在配套设施不完善的背景下,电动汽车用户可以在家安装私人充电桩,而燃料电池车用户则不能在家解决这一问题。因此,至少短期内,燃料电池车的推广比电动汽车更为艰难。

20年磨剑

至于电动汽车和燃料电池车究竟哪一种才是新能源汽车未来终极发展方向,我们不得而知,但可以肯定的是,这二者都是传统燃油替代品的选择。

至于电动汽车和燃料电池车究竟哪一种才是新能源汽车未来终极发展方向,我们不得而知,但可以肯定的是,这二者都是传统燃油替代品的选择。

从丰田的战略部署可以看出,由于各国发展新能源汽车的侧重点不同,整车厂商选择新能源车型也不尽相同。以我国为例,除国家补贴外,部分地方政府陆续出台纯电动汽车免征车辆购置税、纯电动车不限行等优惠政策,因而相较于其他新能源车,纯电动汽车更受国内整车厂商欢迎。如北汽新能源、比亚迪、江淮、长安等相继推出纯电动汽车新品。

不过尽管丰田确信氢燃料电池车是最环保的汽车,丰田汽车总裁丰田章男也表示,汽车市场存在插电式混合动力汽车和氢燃料电池车齐头并进的空间。这也表明丰田并没有打算以氢燃料电池车独占市场,只是多提供一种选择。

不过尽管丰田确信氢燃料电池车是最环保的汽车,丰田汽车总裁丰田章男也表示,汽车市场存在插电式混合动力汽车和氢燃料电池车齐头并进的空间。这也表明丰田并没有打算以氢燃料电池车独占市场,只是多提供一种选择。

但是无论纯电动汽车、混合动力车,还是燃料电池汽车,汽车厂商的竞争市场最终还会聚集在新能源汽车市场。那么,我国汽车厂商的核心竞争力是什么,这个问题回答起来并不轻松。

所以,未来新能源汽车走势如何还要看谁能坚持到最后,突破一切瓶颈,真正实现市场化。

所以,未来新能源汽车走势如何还要看谁能坚持到最后,突破一切瓶颈,真正实现市场化。

然而,丰田似乎并不存在这方面的困扰。丰田花了20多年的时间用来攻克燃料电池汽车的技术难关,自主开发了燃料电池系统,集中解决了氢氧反应的能量转换效率、氢燃料储存等问题。

从今年年初,丰田公布的资料显示,目前丰田拥有约5680项燃料电池相关专利,其中燃料电池组约1970项,高压储氢罐约290项,燃料电池控制系统约3350项。

尽管氢燃料应用于汽车的理论和技术得到验证,但燃料电池车没有实现商业化。

“丰田认为混合动力车是丰田将FCV研发成果应用于现有车型并实现量产的最佳载体。”徐一鸣向记者解释,混合动力技术是全方位技术路线(HEV、EV、PHEV、FCV、传统动力技术等)中的核心技术,其他环保技术都可以通过HEV技术延伸出来。

同时,徐一鸣补充说:“在成本方面,FCV的电动机、马达、电力控制系统等都是与HEV共通的,得益于HEV的量产,共通组件的成本也在很大程度上得到降低。”

当2005年丰田推出名为“FCHV-adv”的SUV燃料电池车时,整车成本约为一亿日元,而现在其成本已降至约700万日元,如果加上政府补贴,整车仅为520万日元。计算下来,丰田将整车成本降低了90%以上。

丰田公司会长内山田竹志在今年上海车展的发言中也强调,作为节能、新能源车领域的共通技术,混合动力技术为世界上首款量产的燃料电池车“MIRAI”以及PHEV、EV等新能源车的研发及量产打下了坚实的基础。

显然,依托在混合技术方面的积累和全球接近800万辆的量产基础,丰田对燃料电池汽车实现商业化的信心大大增加。

设想“终极环保车”

2014年12月15日,丰田正式推出全球首款量产燃料电池汽车MIRAI,集中展示了丰田多年的自主研发成果,其采用了丰田燃料电池系统,融合了由燃料电池堆、高压氢气罐等组成的燃料电池技术和混合动力技术。

在能量转换方面,MIRAI转换效率高于传统内燃机汽车,行驶过程中车辆不会排放CO2等环境负荷物质。在车辆性能方面,MIRAI加一次氢气仅需3分钟,续航里程达到650km。

“MIRAI仅仅只是开始。”徐一鸣说,“丰田设想的‘终极环保车’具有几个特点。首先是立足于燃料电池车,其次兼具满足车用燃料的多样化、行驶时车辆不排放CO2等环境负荷物质以及与现行汽油燃料车同等的便利性等特点。”

MIRAI无疑是丰田对“终极环保车”构想的一次尝试,丰田计划2015年底MIRAI的销售目标为700辆,其中日本计划销售目标为400辆。计划至2017年,美国市场销售量达到3000辆。

从丰田的经验中可以看出,依靠技术优势抢占市场的竞争策略在新能源汽车产业中同样适用。一旦中国新能源汽车市场打开,向来以技术见长的国外汽车企业将对国内整车企业造成威胁。彼时,国内汽车厂商们要怎么应对,这个问题值得他们思考。

此外,在燃料电池汽车配套设施建设方面,丰田明确表示,不打算直接参与氢气基础设施业务。

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