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上位锂电池离间丰田特斯拉

钜大LARGE  |  点击量:906次  |  2018年09月11日  

燃料电池:新能源车的新希望

9月1日起三类新能源车将免征购置税,可以预见,随着免征购置税政策的实施,新能源车将迎来发展的大好时机,特别是电动汽车以行驶过程无污染和众多车企积极参与的先发优势,销量将会有大幅度提升。

不可否认,经过近些年的发展,纯电动汽车已成为众多车企发展新能源车的主要路径,但发展方向是否准确尚无法得知。

在国内各车企“大干快上”电动汽车的同时,日本已经在发展燃料电池技术。有报道称,日本于2015年拟将氢燃料电池汽车投放市场;2016年,氢能源动力巴士投放市场;2017年,专业用氢能源动力汽车投放市场;2020年氢能源汽车燃料耗费价格与混合动力汽车基本持平。截至目前,虽然无法确认电力还是燃料电池,或是其他种类的能源会是未来汽车的动力来源,但日本发展燃料电池技术这一行动已经在提醒我们,发展新能源车不应止步于电动。

不可否认,国内各车企在电动汽车领域有了一定的积累,其研发的电动汽车较几年前也有了长足进步。同时,消费者对电动汽车的接受程度也有了大幅提高。北汽新能源方面介绍,自其6月启动“卫蓝先锋”活动以来,两个月订单超过1000辆。但有一个事实无法回避,即今年上半年北京市电动汽车上牌只有600多个,而配置的指标有9382个,两个数字之间巨大的落差主要是充电桩安装受到多种因素制约。

其实,无论是储能技术还是配套设施等方面,电动汽车还不成熟,目前来看它仅是新能源车的一种尝试,既有技术上的瓶颈,又有推广中的难点,大规模发展电动汽车风险可谓巨大。虽然可以用大规模生产推动产业进步来解释,但大多数车企均在电动汽车上发力,还是有些操之过急,新能源产业有“跑偏”的危险。

这方面我们应借鉴日本的方法—其在混合动力有了一定的积累后,又开始发展燃料电池技术,这可以解读为技术储备,也可以解读为未雨绸缪。一个汽车发达国家尚且如此,那么在汽车行业亟须提高的我们更应有忧患意识和前瞻的视野。当然,这不应是某一个或几个企业的个体行为,而是顶层设计中除鼓励发展电动汽车之外,也应鼓励包括燃料电池在内的其他新能源技术。而国内车企做事往往喜欢一哄而上,这就更需要有相应的路线图,以不违背市场原则的前提下,为新能源车的发展提供更多方向。

其实,相较于电动汽车,燃料电池汽车的推广更为方便,受到的制约也更少;而随着科技的进步,相信还有更好的、更便于推广的技术出现。当然,无论是纯电动、燃料电池技术,还是其他解决方案,都应受到足够的重视和发展,过于侧重某种技术可能会错失未来,毕竟谁也无法预测科技的发展。

“技术小三”燃料电池曾致丰田特斯拉分手

现如今,电动汽车的发展主要依赖的是更精良的电池技术,这一点恐怕没有哪家车企比日本丰田更能领悟其真正含义。因为丰田普锐斯严格意义上说是第一台电油混动车型,而其动力最初则来源于利用金属氢化物技术制成的电池。当然,现在大部分电动车的电池组早已经被更先进的锂电池所替代了。

上周,尽管丰田与特斯拉分道扬镳,建立的电池研发联盟合约终止,但同时丰田给予业界了非常明白的信息:那就是它已经在另外一种可替代电力的重要能源上下足了血本。几天前,在《财富》杂志举办的一次会议上,丰田北美地区负责人JimLentz在接受采访时告诉记者说,“未来我们的研发重心会主要集中在燃料电池技术上。”

此前,很多媒体把燃料电池和电动车(EV)做了错误区分。其实,一台燃料电池汽车就是一台电动车,因为像纯电池驱动的车子,燃料电池先将能量以化学能的方式储存下来,之后再转换成电能输出供汽车使用。只不过燃料电池需要随时补充氢气,就像电池需要充电一样。

密歇根州立大学教授、前通用研发部门负责人LarryBurns表示,“燃料电池”很多人听起来会觉得很陌生,而这也是为什么这项技术很唬人、吓退了不少投资者的原因。如果可以选择的话,当初他可不会取一个像‘燃料电池’这样的名字,而可能会把它叫做‘氢气电池’,而的确这只是另一种电池技术罢了。因为从汽车的角度来讲,不管电能是从普通电池还是燃料电池堆中释放出来的,使用的是同样的电力电子技术和电动机;运行的时候一样很安静,没有换挡点。

其实燃料电池技术很早以前就出现了,只是近几十年来,众车企一直都表现得十分谨慎、对其保持着观望的态度。而唯有现在,氢燃料电池技术发展日渐成熟,同时和目前的市场需求变得不谋而合。

所谓“事物存在必好坏参半”。燃料电池最大的优势在于体积小、分量轻但储能很高,而汽车在舍弃笨重的电池组之后,续航里程也能得到大幅度提升;但它的缺点同样也十分扎眼:和全电池电力驱动的汽车(比如像特斯拉的ModelS)相比而言,使用了燃料电池技术的电动车在提供峰值功率输出方面表现较弱,同时和“烧油”的其他车型在动力扭矩输出方面更是有着千壤之别。

所以,按照Burns教授的话说,即使未来燃料电池技术统治了电动车的世界,也希望这些车子能够采用混合动力的设计方式,至少上面得有一小块电池组。因为你可不能指望靠燃料电池达到动力输出的峰值,长此以往,它的寿命同样也会大打折扣。而像现在混动汽车的设计一样,让锂电池负载动力峰值则是一个不错的解决方案。

从明年开始,氢燃料补给站将从加州开始向美国全境蔓延,而这也说明属于氢燃料电池的时代也即将到来。丰田计划于2015年在北美地区推出由氢燃料电池驱动的中型轿车,而现代也紧随其后将在燃料电池领域有大的举动。其他像奔驰、克莱斯勒、本田以及通用等主要车厂目前也正努力突破燃料电池技术的相关难题。

纯电动汽车与氢燃料车终极大对比

目前,新能源汽车依然是最火的话题。不论是纯电动车,还是插电式混合动力车,抑或是氢燃料电池车,几乎所有汽车制造商都在加紧研发。而各国政府对于新能源车的补贴政策,也在如火如荼地进行当中。不过,可以看到,各国对于新能源车的未来走势,还是存在相当大的分歧。

德国:为电动车开绿灯

车企:宝马、大众两款电动车即将上市

宝马其实在氢燃料电池和纯电动车领域都做过努力,但很显然,电动车赢了。宝马曾经发布过7系的氢燃料电池版本,但为电动车,它不仅重新设计了车型,还开创了一个子品牌——i系列。据德国《商业日报》同瑞士信贷银行合作估算的结果,到2013年宝马总计向电动车项目——i子品牌投资30亿欧元。据悉,宝马未来i系列车型将覆盖从i1到i9。

最先亮相的是宝马纯电动车i3以及插电式混合动力车i8,而i8预计将于9月在中国市场上市销售,预计售价为198.8万~218.8万元,这将是除了7系以外最贵的宝马汽车。

大众同样也对电动车的兴趣大过于氢燃料电池车。按照大众此前发布的电动车战略,其目标是在2018年成为电动车市场的领导者,电动车产品将占据产品比例的3%。同样,纯电动车和插电式混合动力也是大众发展的方向,2014年至2015年,大众汽车将发布6款以上电动车。大众旗下首款小型纯电动车e-up!在去年法兰克福车展首秀之后,今年年底将进入中国市场进行销售,甚至还计划于2016年在中国本土生产。

政府:电动车将拥有诸多优先权

跟日本政府押宝的路子不一样,德国政府将希望寄托在电动车上。日前,德国联邦政府已经制定了电动汽车促进法草案,联邦交通部和环境部已于8月1日向有关联邦部提交法案征求意见稿,新法案有望于2015年2月1日生效。届时德电动车将拥有诸多优先权,如有权使用公交车道、免费专属停车位、限制通行区域豁免权等,电动车也将拥有特殊的车牌。不过,该草案还未给出购买补贴政策的具体方案。

按照德国政府的设想,至2020年,德国上路的电动车数量要达到100万辆。但截至2014年初,在德国上牌的电动车数量仅为1.2万辆。据德国联邦经济技术部的相关人士介绍,德国于2010年正式成立电动车平台,到今年年底,总共有16款电动车型在德销售。今年5月,德国共销售1409辆电动车。

基础设施:鼓励私人充电设施

前不久,德国总理默克尔来到了清华大学,与中国政府官员共同为“中德充电桩项目”揭幕。未来,中德两国将统一充电桩标准,希望能够在基础设施的统一上占领先机。

按照德国的规划,未来私人充电设施占比大约为85%,约为102.5万个,半公共充电设施将占比10%,约11万个充电桩,而公共大型充电站,将只占比5%。

也就是说,如果你使用电动车,那么多数时候还是在家充电。这当然主要是受制于充电时间过长的因素。

日本:主推氢燃料电池车

车企:丰田本田明年上市量产车

日本丰田汽车表示,其氢燃料电池系统单价将从当前原型的百万美元级别削减至约5万美元,下降幅度达95%,其首款氢燃料电池车将在2015年率先在日本上市。据悉,新车将命名为“Mirai”,预计售价为700万日元。不过,丰田希望到2020年时,该车成本可以下降到300万~500万日元左右(约合人民币18万~30万元),年销量过万。

据悉,本田明年也将推出一辆全新的燃料电池车,此前在2013年的洛杉矶车展上已经亮相。本田给其设定的销售目标为5年内售出5000辆。事实上,本田已经将宝押在氢燃料电池车上,甚至不惜停产两款电动车。

不过,日产的态度则有点暧昧。日产CEO卡洛斯·戈恩主推的还是电动车,其聆风已成为在美市场最畅销的纯电动车。不过,戈恩也并没有放弃氢燃料电池车的研发,其与福特、戴姆勒签署了战略联盟协议,计划2017年推出各自的氢燃料电池车。

政府:大力推动氢燃料电池

对于未来新能源车的走向,日本政府似乎更加支持氢燃料电池车。

5月,日本经济产业省发布了《氢燃料电池车普及促进策略》,将氢燃料、氢燃料电池车相关的国际技术标准引入日本国内,并将其作为国内氢燃料电池车行业标准。

随后,日本自民党“资源能源战略调查会”提交议案《实现氢社会政策建言》,提出了具体的氢燃料电池车普及目标及政策支持措施。例如:每座加氢站最高补贴2亿日元(约合人民币1200万元);2017年前免费供应氢燃料;2017年前氢燃料电池车免费在高速公路上行驶;2025年前,购买一辆氢燃料电池车补贴200万日元等。这将是迄今为止最大的氢燃料汽车政府补贴计划。

以丰田FCV为例,售价为700万日元,政府补贴200万日元,再加上地方政府额外补贴的100万日元,消费者可以400万日元(约合人民币24万元)的价格购买。

基础建设:明年建成全球最大制氢基地

跟充电桩一样,加氢站也是需要大力普及的基础设施。日本汽车企业与能源企业早在2011年就开始联手建设加氢站。按照规划,各大车企将于2015年以东京、大阪、名古屋、福冈4大城市圈为中心开始燃料电池车的销售,为此计划设置大约100座加氢站;到2025年,将加氢站数量增加至1000座;到2030年,进一步增加至5000座。不过,目前进展并未达到预期效果,目前仅建成不到20家。日本打算明年在川崎市建成全球最大的制氢基地,预计每天提供的燃料足够4万辆燃料电池车使用,并将燃料成本降低30%。

终极大对比

1.能源来源

氢燃料电池车可以通过工业生产氢来获取能源,而生成氢的原料是水,这是一种清洁且可再生能源。电动车分为纯电动车、插电式混合动力以及增程型混合动力,前者能源为电,后者则还要辅助于燃油。

2.能源补给形式

通过加氢站,氢燃料电池车只需要3~5分钟即可完成加氢,与目前汽油车加油差不多。纯电动车普遍意义上来说,慢充至少需要4小时充电时间,而快充最快也要30分钟。当然,插电式混合动力可以选择在家充电,在外加油的模式。

3.续航能力

氢燃料电池车目前可实现与普通汽油车接近的续航里程。纯电动车受限于电池体积,普遍车型续航能力在160公里左右。插电式混合动力由于搭载了汽油机,可实现远距离行驶。

4.价格

目前氢燃料电池车的售价十分高昂,售价至少是普通汽车的两三倍,这主要受制于未形成生产规模、批量制氢困难等因素,不过丰田称其氢燃料电池系统单价成本已大幅下降,到2020年可降至与目前普通混合动力售价相似。普通纯电动车和插入式混合动力车售价也不菲,但由于政府补贴给力,大约仅比普通汽车贵出20%左右。

新能源政策

摇摆易浪费

今年7月,国务院三部委印发公告,要求自2014年9月1日至2017年12月31日,对购置的新能源汽车免征车辆购置税。随后不久,相关部委再度下文,要求2014年至2016年,中央国家机关以及纳入范围的新能源汽车推广应用城市的政府机关及公共机构购买的新能源汽车占当年配备更新总量的比例不低于30%,以后逐年提高。其他政府机关及公共机构,在2014年购买的新能源汽车占当年配备更新总量的比例不低于10%,2015年不低于20%,2016年不低于30%,以后逐年提高。

不过,对于该补贴何种新能源车,政府似乎还没有考虑得太清楚。按照目前的局势,氢燃料电池车和电动车都在补贴范围内。

但是,这就形成了一个新的矛盾:如果大力发展电动车,那么势必要大建充电站、充电桩,按照国家电网的规划,未来重点在京津冀鲁、长三角地区的国家试点城市,建设城市公共重换电设施和城际互联快充网络,计划建充换电站6237个,充电桩67万个。电动车若能够大规模普及起来,那自然是极好的。不过,如果氢燃料电池车价格下降到足以普及的程度的话,则需要建设(或改造)加氢站,那么此前建设起来的充电站和充电桩将被废弃。

同时,本土车企对于新能源车的投入也是关键。中国本土车企跟欧美日车企比起来,还是太稚嫩,在新能源车这个看起来起点一样的领域内,想要“弯道超车”,则更需要专注且“专情”。毕竟,研发经费、研发人员以及积累的研发经验都是一种“支出”,若到处打井,又打得不够深,恐怕最终难以见清泉。

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