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车展观察 |“网红”氢燃料电池汽车离我们有多远?

2019-11-26 08:08:31 来源: 网易汽车 举报
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氢气和氧气可以通过燃料电池直接转化为电能,效率比传统内燃机高得多,反应的最终产物只有水,相对于化石能源有着巨大的环保优势。因此氢燃料电池也被誉为汽车产业的终极技术。

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网易汽车11月26日报道 氢风袭来,氢燃料电池汽车正成为汽车圈的网红话题。氢气最大的使用魅力来自其清洁能源属性,同时氢气也是一种重要的储能介质。氢电共存也成为未来社会能源使用的重要方向。

车展观察 |“网红”氢燃料电池汽车离我们有多远?

氢气和氧气可以通过燃料电池直接转化为电能,效率比传统内燃机高得多,反应的最终产物只有水,相对于化石能源有着巨大的环保优势。因此氢燃料电池也被誉为汽车产业的终极技术。

汽车产业终极形态 燃料电池汽车

在2019广州车展上,以日韩为代表的车企带来旗下多款FCV车型,其中本田对外展示了Clarity FUEL CELL,这款车型也参加了此前的第二届进博会。

车展现场,严选EV与本田技研科技(中国)有限公司R&D中心动力总成开发部部长 多多良裕介和Clarity FUEL CELL动力总成开发助理负责人 安藤章二聊了聊氢能源的话题。

车展观察 |“网红”氢燃料电池汽车离我们有多远?

以本田展示的这台Clarity FUEL CELL车型为例,和上一代产品相比,Clarity最大的提升在于电池堆小型化实现了新突破,从而进一步提升了车辆的空间利用率。

车展观察 |“网红”氢燃料电池汽车离我们有多远?

Clarity FCV也是第一款将燃料电池组集成进发动机舱的量产车型,动力系统的体积和普通V6发动机尺寸接近。

安藤章二透露,和上一代产品相比,本田的工程师通过技术改进将燃料电池单元变薄20%,电池堆体积缩小了33%,且输出密度达到3.1kW/L。

车展观察 |“网红”氢燃料电池汽车离我们有多远?

技术改进的结果就是车辆动力总成由此前车底位置前移收纳到发动机舱内,从而大幅提升车内空间利用率,实现乘坐5人的空间。

储氢方面,Clarity FCV车身内部有一大一小两个储氢罐,分别位于后排座椅下方和后备厢内部。双储氢罐容量达到141L,可储存5kg高压氢气。且每次加满氢只需3分钟,最长续航里程高达750km,续航里程也为同类产品较高水准。

动力方面,Clarity FCV可实现最大130kW的输出功率和300N·m的峰值扭矩。

显然从乘坐舒适度和空间利用率上,本田Clarity明显优于此前丰田推出的Mirai车型。

发展新能源汽车需要因地施策

新能源是汽车产业发展的大趋势,当前为何以本田、丰田为代表的日系车企热衷于氢燃料电池汽车的研发?

简单地说,主要原因来自日本能源结构和国情发展的需要。

与我国多煤、缺油、少气的能源结构不同,日本是全球能源自给率最低的国家之一。其矿产资源种类很少,石油、天然气等化石能源的探明储量在世界所占比重基本可以忽略不计,主要矿产几乎全部依赖进口。

近年来虽然日本在大力发展清洁能源,但目前火力发电依然是日本电力的主要来源。作为人口超过一亿的发达经济体,能源消耗巨大,能源安全问题始终环绕着这个国家。

2002年,日本制定《能源政策基本法》,并在随后出台了首个《能源基本计划》,截止到目前已经进行了三次修改。针对能源结构调整层面,日本的目标是到2030年要让可再生能源占比升至22%—24%,核电控制在20%—22%,化石燃料降至56%。

2017年12月日本发布《氢能基本战略》,规划新能源汽车和氢能发展目标,加速推进氢能社会构建,并提出了具体发展目标和实施路径。

截止2018年底,全球共有369座加氢站,其中仅日本就有96座,德国为60座,美国42座。

发展氢能源汽车已经成为日本汽车产业的”国策”。

按照计划,2026年,日本政府计划完成200万辆氢燃料电池车的销售目标以及1000座加氢站的建设目标。

当然,从FCV汽车当前成本、保有量和加氢站数量来看,日本也尚处于燃料电池汽车社会的摇篮期。

有分析预测2050年将是日本燃油汽车全面向燃料电池汽车过渡之年。

需要说明的是,汽车产业只是日本氢能社会交通部分的缩影,在家庭燃料电池领域,氢能源有更广阔的想象空间。

截止到今年上半年,日本已经有20多万户人家安装了氢能源燃料电池。氢能源电池的价格也降到了6万元人民币。日本计划到2020年,家用燃料电池设备可销售140万台,2030年达到530万台,全国有20%的家庭可以用上氢能源。

作为2020年奥运会的主办国,日本提出了1964年奥运会改变日本,2020年奥运会改变世界的口号,希望借助奥运会打造出世界瞩目的科技创新成果,其中氢燃料电池就是最重要的代表。

售价及使用成本是考验FCV车型能否规模普及的重要前提,多多良裕介表示,目前FCV还维持较高的成本,降低成本需要从零部件降本和增加氢能源汽车销量两个方面入手,此外,加氢站基础设施的完善也非常重要。

“综合来看,纯电动车有望在2025年降到与传统燃油车同等成本,本田在研发FCV的时候也朝着这样一目标推进,也就是2025年以后FCV车辆可以同燃油车降到同等成本的目标来研发的,多多良裕介如是说。

推广FCV商用车需先行一步

与日本不同,中国很早之前就制定了纯电动汽车的技术路线,目前中国已经成为全球最大的纯电动汽车市场,在产业链布局、电池规模等方面都处于领先地位,可以肯定的是,在未来10-15年,纯电动将依然是中国主力发展方向。

不过,在更长久的未来,中国新能源汽车路线同样将面临新的升级,而对氢能源的利用就是汽车未来技术升级的重要方向之一。

日前,工信部下发了征求新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)意见稿,意见稿提出,力争经过十五年持续努力,新能源汽车关键核心技术取得重大突破,纯电动乘用车成为主流,燃料电池商用车实现规模化应用,高度自动驾驶智能网联汽车趋于普及。

从目标导向来看,15年内的中国市场将在氢燃料电池商用车领域迎来规模化发展。

从意见稿中可以看到,涉及燃料电池领域主要以商用车规模应用为基础,我国将商用车作为氢燃料电池汽车入口,背后也有着深层次原因。

氢燃料电池汽车平均加氢时间为3-5分钟,一次加满续航里程在500公里以上,能够满足长距离行驶与运输要求,特别是在冬季寒冷的北方市场,在布局上能够与纯电动汽车形成互补。

考虑到与纯电动汽车成本平衡点的对比,氢燃料电池也更适合长途大型高速重载车辆(重型卡车、物流车等)使用,主要替代柴油发动机。而纯电动更适合小型轿车,主要替代汽油发动机。

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需要说明的是,两种技术不是替代关系,而是互补。

同时,商用车拥有较为固定的行驶路线,产业推广初期也更利于加氢站的布置和建设。

因此在燃料电池商用车产业领域,本田、丰田需要中国市场,中国也需要本田、丰田等具备燃料电池技术优势的企业参与产业链合作。

去年可以看做是本田中国电动化布局的元年,搭载双电机混合动力系统i-MMD系列与EV车型已陆续加快上市步伐。被本田称为最接近EV的PHEV(SPORT HYBRID e+)车型也将引入中国市场。根据规划,2025年前本田将推出20款以上的电动化车型。

在本田的电动化路线中,虽然FCV车型目前暂无引入中国的计划,但从今年本田对外传递的信息也可以明显感受到,除了在氢能源研发技术积累和实际应用经验优势外,本田拥有更开放的合作姿态。

就像当初在中国建厂、引进产品和技术一样,氢能源产业方面,本田也需要积极寻求中国本土市场和企业的合作,在氢燃料电池这个更广阔的领域抢占先机。

氢燃料电池汽车,未来可期。

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闫恭亮 本文来源:网易汽车 作者:王铭 责任编辑:闫恭亮_NA2506
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