钜大LARGE | 点击量:392次 | 2022年09月24日
走出试验室的氢燃料动力锂电池车会成为风向标吗?
“2017年是我们我国燃料动力锂电池的元年,行业中这么认为,我也认同这个意见。”在近日举办的第五届中韩汽车产业研讨会上,我国汽车工程学会技术发展部产业研究院王菊表示。
一系列政策出台,正推动氢燃料动力锂电池车市场回暖。十月初正式施行的双积分新政中,对纯电动汽车的补贴已经开始明确退坡,而有关氢燃料动力锂电池车的补贴则将继续到2020年,同时,2016年国家发改委出台《能源技术创新行动计划》,这也是第一次从发改委的角度出台促使氢能的政策,其中指出,到2030年左右实现氢能的商业化。
相比于电动汽车动力锂离子电池的能量密度、续航里程、充电效率等技术瓶颈,氢燃料动力锂电池车燃料来源广泛、零排放以及充电快和续航广等技术优点成为政府坚持扶持的基础。拥有大量氢燃料动力锂电池车技术储备的日韩车企,开始将这一技术提上战略议程的紧要位置。现代汽车集团方面直言,希望借此进行正名——现代汽车才是全球推出第一辆氢燃料动力锂电池量产车的汽车品牌。
同时,丰田在我国的氢燃料动力锂电池车密集爆出推进计划。十月三十一日,丰田汽车宣布启动氢燃料动力锂电池车(FCEV)“MIRAI将来”在我国的实证试验,同时丰田汽车研发中心(我国)有限公司(TMEC)的加氢站也在常熟落成,其正在极力推动自家氢燃料动力锂电池车进入我国市场的进度。
这背后正隐含着新一轮新能源车技术的博弈。有关日韩车企来说,除了借助聆风拿下全球电动汽车销量冠军的日产集团,其余车企都在电动汽车的发展上略显迟疑,并一度与最大的我国市场脱节。
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%
丰田至今没有正式推出纯电产品,本田的Clarity系列姗姗来迟,现代推出的伊兰特EV面对国内竞争猛烈的纯电市场也有些形单影只。但是,这些车企在氢燃料动力锂电池车的研发上则各有千秋。
早在2013年现代汽车就推出全球首款量产氢燃料动力锂电池汽车——途胜ix35,2014年丰田也推出量产车MIRAI,紧随两者之后,2016年本田也推出自己的氢燃料动力锂电池汽车Clarity。
日韩车企相继在氢燃料动力锂电池车范畴取得技术冲破,并推出有说服力的产品,让氢燃料动力锂电池汽车技术开始进入资本和政策关注视野。这有关正全力押注纯电动汽车的我国车企来说,显然是又一个高悬于顶的挑战。
节能减排最终办法?
全球无疑已经进入一个清洁能源的汽车时代。
公开报道显示,北欧国家如挪威和荷兰,宣布要在2025年禁售石化燃料汽车;法国和英国的汽油车和柴油车只可以销售到2040年;而我国工信部副部长辛国斌此前也公开表示,正在研讨我国国内燃油车的停售办法。
而在全球的新能源汽车路线中,所有办法的基础都是电驱动,包括纯电动汽车EV,插电式混合动力车PHEV,氢能源燃料动力锂电池车FCEV(FuelCellElectricVehicle)。
只是相比之下,能源来源不同。相比于火力发电同样存在污染,水力发展资源受限,以及风力、太阳能等自然能源的分散化,氢是取之不竭的资源,其燃烧产物惟有水。
很多人都了解,水分子的构成绩是两个氢原子和一个氧原子,电解水就是制氢的一个紧要渠道。
而且,碳在进行炼油的过程中,氢气是它的副产品,在发电过程中也会出现一定的氢气,炼铁过程中氢气也作为一个副产品。
此外,低质的褐煤,甚至垃圾出现的沼气,都能够提取氢气。“氢气在我们日常的工业和生活过程当中,展现了非常多的可能性来源。”现代汽车集团代表李记相表示。
而且,更紧要的一点是,3分钟的加氢速度与加油一般,动辄600公里的续航里程更是比燃油车有过之而无不及。因此,氢燃料动力锂电池车在业界被称为新能源车最终处理办法。
“燃料动力锂电池是汽车动力转型的必然方向。”虽然国内尚没有一家代表性的氢燃料动力锂电池公司出现,同济大学汽车学院院长、国家智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平也毫不讳言。
技术不再是紧要瓶颈
虽然代表将来,但氢燃料动力锂电池车并不是新兴技术。早在2001年,其已经进入全球汽车巨头的将来技术博弈阵地。当时,德国大众代表德国汽车工业选择了清洁柴油技术,丰田为代表的日本汽车选择了混合动力技术,而美国通用代表美国汽车工业选择的正是氢燃料汽车技术。
但是后来,美国政府的政策向页岩能源转变,以及通用对新能源汽车路径的调整,都让氢燃料动力锂电池汽车淡出大众视野。到2010年,氢燃料动力锂电池汽车经历了近10年的沉默期。
转折点来自丰田和本田以及现代汽车集团,相继在量产市场推出具备说服力的产品。2008年丰田的氢燃料动力锂电池车走出试验室,进入消费市场,但是当时成本高企,未能推广开来。
2014年丰田推出MIRAI,成本大幅降低,目前在日本的含税售价是723万日元,约合人民币42万元。据报道,其今年在日本和欧美已经销售3000辆。
现代汽车也在2013年推出FCEV量产版的途胜,此后又公布全新一代氢燃料动力锂电池SUVFCEV,预计2018年三月份上市,将搭载两个氢气罐,续航达到800公里。除此之外,本田2016年推出了自身的燃料动力锂电池车Clarity,奔驰也在今年公开了氢燃料动力锂电池车。“2015年,现代汽车在法国推广氢燃料动力锂电池车,目前巴黎拥有37辆现代汽车的氢燃料动力锂电池出租车,并拥有10万人以上的乘客使用量。可以说,通过这样的使用和认证,就证明了氢燃料动力锂电池车可以实现量产,而且能够确保顾客的安全以及舒适度。”现代汽车代表李记相表示。
针对消费者担心的高压储氢系统存在安全隐患,李记相指出,完全可以通过技术来弥补,而且能够通过试验来证明。
“老款FCEV版途胜已经通过了火灾、枪击、跌落等实验场景;燃料动力锂电池系统在感知到火灾危险时会在高压状态瞬间释放氢气,在大量高压氢气喷出时,环境氧气不足导致氢气无法充足燃烧,反而可以起到灭火的效果;针对储氢罐优化了整车结构,在80km/h追尾碰撞和50km/h刚性正碰的情况下,都能通过实验要求。”
而对有关业界担心的高成本催化剂问题,目前也已得到很好的处理。资料声明,铂金(催化剂)用量较之前有了大幅下降,FCEV有关铂金的需求已经由之前1g/kW下降至0.3g/kW,在试验室条件下有可能实现0.1g/kW。
“成本已不再是制约FCEV的紧要瓶颈,尤其是在丰田开放FCEV专利之后,众人拾柴火焰高,要全世界共同推动燃料动力锂电池技术发展。”同济大学智能型新能源汽车协同创新中心主任余卓平认为。在颇具技术难度的氢燃料动力锂电池车范畴,我国其实是一个早期参与者。余卓平在中韩汽车交流大会上表示,2006年,同济大学汽车学院就开始自主研发氢燃料动力锂电池车超越一号,走了一条独壁蹊径的技术路线,并且在2007年米其林必比登新能源车挑战赛上,同济的超越3号就获得过氢能耗最低的好成就。
但此前政策上的不确定,让我国氢燃料动力锂电池车技术一直未能走进新能源路线的主流队伍。
相比之下,在氢燃料动力锂电池车技术重地日韩国家,公司则获取了十余年的继续性支持。按照规划,2020年以后现代的FCEV产品线将逐渐涉及商用车范畴。
在日本,氢燃料动力锂电池车普及的目标是,2020年产销4万辆,2025年达到20万辆,2030年达到80万辆。与之相适应,同期分别要建160座,230座,900座加氢站。
在汽车技术发源地德国,来自政府方面的计划是,2020年要建成400座加氢站,到2030年,建成一个1000座规模的氢设施完整网络。
氢燃料动力锂电池汽车被市场不断认知和接受,我国政策也开始发力。“政府补贴对纯电动、插电都明确了退坡,燃料动力锂电池则会继续补贴到2020年,这也是催生民间对燃料动力锂电池技术热心的紧要原由。”谈到我国的氢燃料动力锂电池车发展环境,余卓平表示。
2017年九月,上海首个氢能源基础设施投资建设运营平台成立,宣布力争在3至5年内建成“环上海加氢站走廊”。同时规划集中超过100家燃料动力锂电池汽车相关公司,在2025年建成50座加氢站,到2030年实现燃料动力锂电池汽车技术和制造总体达到国外同等水平。北京市经信委相关人士也透露,将在近期出台有关加快推进新能源汽车发展的指挥意见,对燃料动力锂电池进行推广及引导。
“国家政策有关燃料动力锂电池处于积极提倡的态度,只是主流车企的投入太少。”余卓平强调。相比于国外繁荣的研发态势,国内惟有上汽在燃料动力锂电池汽车范畴进行了继续跟踪和发展。据了解,上汽集团最近可能推出万辆级的燃料动力锂电池汽车的使用发展规划。
当然,除却产业环境,氢燃料动力锂电池车要在消费市场形成稳定的量产使用,也要攻克使用成本和基础设施的问题,尤其是在刚刚起步的我国市场。
“丰田的Mirai百公里耗氢大概是0.68公斤氢,但是很遗憾,今朝氢比较贵,特别是在我国。应当40块钱一斤氢才比较核算,但是这个价钱在我国差不多要翻一倍。”新源动力股份有限公司总经理明平文表示,“我相信将来五年,这个成本一定会下来。”
但是至于基础设施的建设,我国在这方面的困难依然难以克服,“在北京、上海等大城市,由于选址、安全性等要求等,都导致审批非常难,其他城市也要特批,加氢站建设过程中仍存在很多困难,当然,这在全世界都是普遍问题。”我国汽车工程学会技术发展部产业研究院王菊表示。清洁能源已经成为趋势,我国车企会面对选E和F的问题吗?