钜大LARGE | 点击量：476次 | 2021年09月28日
电动汽车和燃料动力电池车面对瓶颈
环保车竞争趋于白热化。最近，纯电动汽车（EV）和燃料动力锂电池车（FCV）领域均有大动作。二者全面普及的关键均在于基础设施建设。虽然这是一场围绕最终环保车宝座展开的角逐，但通过相互切磋琢磨，也有望出现乘积效应。
4家公司联手使纯电动汽车充电器数量翻番
首先来看纯电动汽车。丰田汽车公司、日产汽车公司、本田公司和三菱汽车公司于七月二十九日联合宣布，将共同推进纯电动汽车专用充电器等的设置。其目的在于，通过推进充电器的普及，提高用户的便利性，力争扩大纯电动汽车及插电式混合动力车（PHV）的市场。
4家公司共同呼吁在购物中心及高速公路的服务区设置充电器，并且承担部分设置费用和维护费用。还计划今后构筑可利用一张通用卡随处充电的机制等。
日本政府已在实行补贴制度，针对充电器设置费用供应最多三分之二的补贴，而且据称今后还将对剩下的三分之一供应部分补贴。上述4家公司合作，力争在政府补贴申请期限的2014年二月底之前，将快速充电器（30分钟左右可充满电）的设置数量较目前新增一倍以上，达到4000台，将普通充电器（充满电要8小时左右）设置数量新增到8000台。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
纯电动汽车市场增速放缓
上述4家公司宣布合作的背景，在于纯电动汽车销售业绩低迷。2009年三菱上市了纯电动汽车i-MiEV，第二年日产上市了LEAF（聆风），可谓是华丽亮相。但随后的市场上升情况远远低于最初预期。
业内人士最初设想，到今年中期，三菱和日产合计销量会达到8万辆左右（日本汽车保有量的1％以上），但实际上截至六月，累计销量只有预期的一半，仅4万辆左右。
另外，2012年一月上市的丰田普锐斯PHV也没有达到预期的销量。纯电动汽车和插电式混合动力车（PHV）合计也没有达到5万辆。
要促进电动汽车普及，建设充电基础设施是当务之急，但此前各公司一直都是分头行动，没有取得太大成效。因此，从事纯电动汽车和插电式混合动力车生产销售业务的4家公司决定开始合作。
燃料动力锂电池车通过降低成本也正式登场
在先行上市的纯电动汽车和插电式混合动力车发展缓慢的背景下，针对作为最终环保车之争另一有力候补的燃料动力锂电池车，日本政府也开始努力进行推广普及。
七月二十九日，在4家公司联合宣布电动汽车充电器扩充计划的同一天，为普及燃料动力锂电池车，日本经济产业省提出了将放宽限制的方针。由此出现了丰田、本田及日产等大型汽车厂商计划2015年正式向市场投放燃料动力锂电池车，政府也准备通过放宽限制促进普及的局面。
有关燃料动力锂电池车，虽然有人称其有望成为环保车的主角，但仍面对着车辆成本高和需完善加氢站等氢供应基础设施方面的课题。有关车辆成本，此前1辆车要1亿多日元，但厂商计划使2015年上市的普通车型价格降至500万日元左右。
大幅削减燃料动力锂电池的铂使用量也为降价做出了很大贡献。不过，届时作为竞争对手的纯电动汽车应该会推出100万日元左右的车型，因此，燃料动力锂电池车的价格相对来说仍然较高。
更为重要的是加氢站等基础设施不完善。截至2013年中期，日本全国设置的加氢站还不到20座。最大的瓶颈是设置成本高达5亿～6亿日元（加油站的5倍以上）。
除了建设费用之外，法律方面的限制也是阻碍加氢站普及的要素。比如，考虑到安全性，迄今为止一直禁止与加油站并设，这点也阻碍了加氢站的普及。
因此，政府此次才宣布了要放宽限制。具体而言，为了方便设置加氢站，除了放宽燃料罐所用钢材的必要条件之外，还可在市区设置液态加氢站。并且，还计划将目前每座要约6亿日元的设置成本降低至2亿日元左右。
燃料动力锂电池车采用高压燃料罐延长行驶距离
丰田在2011年秋季的东京车展上，展出了燃料动力锂电池车的概念车FCV-R。这是一款4门轿车，其市售车型将成为2015年登场的丰田新一代燃料动力锂电池车。
FCV-R配备容量为156升的高压氢燃料罐，续航距离达到约700公里（JC08模式，丰田内部测量值）。能够实现700公里续航距离，关键在于该车配备的高压氢燃料罐，其内压实际为700个大气压，是其他公司产品的2倍。
由于700个大气压可行驶700公里，按此计算，该燃料罐仅需装入1个大气压的氢气，就能行驶1公里。假如再将燃料罐的容量由156升增大为1立方米，那么就可以行驶6.4公里。也就是说，1个大气压、1立方米的氢可行驶6.4公里。
本田于2008年开始租售继FCX之后的第二款燃料动力锂电池车FCXClarity。并且宣布氢燃料罐（171升）加满（350个大气压）时的续航行驶距离为620公里（1015模式，本田内部测量值）。燃料罐容量假如保持171升，而内压降至1个大气压，那么可行驶距离则变成1.77公里，也就是说1个大气压、1立方米的行驶距离为10.4公里。
普通汽油车的燃料罐容量大多低于60升，因此丰田配备了相当于普通燃料罐2.5倍大型燃料罐（700个大气压），本田配备了近3倍的大型燃料罐（350个大气压）。
700个大气压的高压燃料罐成为瓶颈
乍听到700个大气压可能无法理解，不过为了获得这个压力，要将7米长的气缸加满氢后，压缩至1厘米。从这个角度来看，就应该能明白其压力有多高。
要想将700个大气压的燃料罐加满氢，加氢站一侧的燃料罐压力要达到800个大气压左右。这就是加氢站建设成本相当高的最大原因。
力争推进燃料动力锂电池车普及的能源公司表示，将在2015年之前，以东京、爱知、大阪及福冈4大城市圈为中心，设置约100座加氢站等。
不过，仅靠100座左右的加氢站很难实现燃料动力锂电池车的普及。日本全国有接近4万座加油站。如上文所述，电动汽车充电站正在迅速新增，不久，快速充电站和普通充电站合计将超过1万座。
而且，大家也不要忘了，氢气假如操作失误会引发爆炸，酿成大事故。福岛第一的爆炸就是氢气爆炸导致的。
为了实现普及，要在某种程度上放宽限制，但还是应该优先考虑安全性，不应该过度放宽。从这方面考虑，目前应该避开市区，只能在远离民宅和商业设施等的郊外及高速公路沿线等处设置。
电动汽车普及的良策是更换电池
笔者认为有一个方法有望成为电动汽车普及的良策。那就是电池更换方式。
日本国产电动汽车的续航距离虽然标称值为200公里左右，但与汽油车的燃效相同，实际上只能跑到标称值的7成左右。而且，假如使用冷气或暖气，便会下降到80～100公里左右。因此，行驶距离超过80公里左右之后，易用性便会迅速变差。
于是，便有了快速充电器的面世，虽说是快速，但目前的产品仍需约30分钟时间。假如先有1辆车正在进行充电，那么加上等待时间，就要花1个小时。
既然如此，与其对用尽的电池进行充电，还不如干脆拆下来、更换上已充好电的电池，这样更快。美国新近入行的电动汽车公司特斯拉汽车公司（TeslaMotors）正在推进这种方法。
特斯拉在美日两国均表现低迷的电动汽车市场上独领风骚。其股价从四月底前后开始迅速上升，七月三十一日的收盘价为134美元，达到了接近年初4倍的水平。
六月二十三日，特斯拉首席执行官艾伦穆斯克在洛杉矶的设计室里亲自登台，用ModelS进行了实际演示。该公司在互联网上广泛公布了演示的视频。
ModelS的电池平整地铺满了整个地板下方。虽然这一点与三菱i-MiEV及日产LEAF相同，但是有一个很大的不同。那就是ModelS可以从下方取下电池。
通过演示可以看到，汽油车加油要花3分钟以上时间，而ModelS的电池更换（特斯拉称之为电池插拔（BatterySwap））用1分30秒左右即可完成。因此，在1辆汽油车加油的这段时间内，完成了2辆ModelS的电池更换。
特斯拉称，设置电池插拔站要花费约5000万日元。虽然这不是一个小金额，但假如考虑到燃料动力锂电池车的氢气站需花费数亿日元这一点，那么可以说电池插拔站的可行性相当大。
在日本，改造电动汽车领域进行着这种方式的尝试。埼玉富士公司制作了采用电池更换方式的电动卡车（载重2吨），并于2011年六月八日通过了车检。媒体对其改造作业的情形也进行了介绍。
假如采用更换电池方式的车普及开来，那么就将开辟出一条将电动汽车用于长途运输的道路，因此非常值得期待。虽然存在因准备备用电池而成本新增的问题，但今后随着电池成本迅速下降，更换电池方式的实用性有望提高。
合作和标准化势在必行
笔者预计，从长期来看，电池的容量及充电速度将会大幅提升，充电问题将得以解决。然而，在那之前的一段时间内，笔者认为更换电池方式是纯电动汽车最佳的能源补给方式。就这一点而言，身为电动汽车界希望之星的特斯拉公布更换电池方式的举动非常令人鼓舞。
不过，要实现这种方式的全面普及，还有很多问题要克服。最大问题是电池组的标准化。现阶段，只有特斯拉一家采用了更换电池方式，即便同为电动汽车，日产的LEAF来到电池插拔站也是白费功夫，因为车辆本身不支持更换电池方式。
另外，假使将来三菱、日产、通用、福特等其他厂商也采用了更换电池方式，但假如各厂商各自为战，效率也会非常差。要想全面普及这种方式，各家公司就必须统一电池的形状及电压，像干电池那样，无论什么机型都能使用。
笔者的毕生事业是实现低碳社会、在汽车领域推进摆脱石油依赖。因此，燃料动力锂电池车与电动汽车同样正式在市场上亮相，从摆脱石油依赖的观点来说是可喜可贺的。笔者也期待着两者通过激烈竞争出现乘积效应。
话虽如此，笔者还是认为环保车的主角是纯电动汽车。燃料动力锂电池车虽然在续航距离较长这一点上胜过纯电动汽车，但其要克服的问题很多，即使在2015年实现正式投放市场，但可能在一段时间内只是限于部分高档车。
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