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氢燃料电池车才是电驱动的终极方案

2017年11月03日 12:09 来源于 财新网
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尽管这几年中国一花独秀地大力推进纯电动车的发展,但是也确信氢燃料电池车是节能减排的终极方案
李安定
原新华社国内部编委,经济采访室主任、高级记者。上世纪90年代末,呼吁轿车进家庭的第一人。著有《千手千眼--中国变革台前幕后》《家庭轿车诱惑中国》《车记》等畅销书。近20年间,专于了解全球汽车新能源进展,遍考全球汽车巨头,试驾过几乎所有电动车、混合动力车、氢能源车等新能源车的历代车型,其对新能源车的观点在业界具有代表性。

  【财新网】(专栏作者 李安定)前两天,在常熟丰田汽车中国研发中心的技术空间日,第一次试驾了丰田最新的量产氢燃料电池车MIRAI,听了研发中心总经理中尾的讲演和技术专家河合的讲座,参观了研发中心的加氢站。

  我和氢能源车已经有整整20年的缘分。上一次试驾氢能源车,是2011年在上海世博会园区,奔驰一款氢能源示范车F-CELL做125天环球之旅,上海是其中的一站。在2001年之后,我还先后在中国和美国试驾了通用开发的三代氢能源车。再往前,就是上世纪了,1997年我在斯图加特看到奔驰最早开发的一款氢能源车,那时候,氢燃料电池总成体积非常大,占了一辆面包车的整个车厢。

  而丰田的这款MIRAI氢燃料电池车,外观和内饰与混合动力的丰田普锐斯很相像,驾驶感受很像高端的纯电动车,没有声音,加速性特别好。不过在研发中心压力700帕的加氢站,一次充氢只需要三分钟,续航里程500公里,便利性和传统汽车一样好。

  在全球新能源汽车路线图中,电动化是指电驱动,包括纯电动车EV,混合动力车HEV,插电式混合动力车PHEV,氢能源燃料电池车FCEV。由于氢是地球上取之不尽用之不竭的能源,而且在驱动汽车时,排放的只有水气,没有二氧化碳,是真正的零排放,因此被视为节能减排电驱动汽车的终极解决方案。

  氢燃料电池车,英文缩写FCEV,FC是英文FuelCell燃料电池的缩写,所以很多人只说是燃料电池车,其实特指的内涵应该是氢能源的燃料电池车。

  在一辆解剖车前,可以清晰地看到了MIRAI氢燃料电池的动力总成结构。一,车的后部和尾部装有两个压力700帕储氢罐。二,前座椅下面是最核心的部件——具备世界顶级功率密度的3.1kW/L的燃料电池堆,氢气进到电池堆中370片燃料电池里和氧气结合生成电能和水。三,车前部的升压转换器,将电池堆输出电流的电压升至650瓦。四,电流进入位于前仓的交流同步电动机,驱动汽车行驶。电动机最大功率为113千瓦,最大扭矩335牛米,力道十足。五,电动机旁边是电控装置PCU,用来控制燃料电池输出的功率和驱动放电。六,车后部有一个镍氢电池用来回收储存刹车和滑行中本来可能浪费的能量。参与推动电动机发力。

  中尾总经理介绍说,丰田从1992年开始研发氢燃料电池车,2008年商品车上市。当时成本很高,车价昂贵。而随着燃料电池系统的技术提升,成本大幅降低到原来的1/20。MIRAI目前在日本的含税售价是723万日元。约合人民币42万元。今年在日本和欧美已经销售3000辆。

  氢燃料电池车的发展,还和两个因素有关,氢气的制取和加氢站的建设。

  氢的资源在地球上真是要多少有多少。中学生都知道,水分子的构成就是两个氢原子和一个氧原子,因此电解水是制氢的一个重要渠道。电解水所用的电力可以来自煤炭,也可以用清洁的风能太阳能发电。此外,在钢铁和化工行业中的副产品氢气,以及低质的褐煤,甚至垃圾产生的沼气,都能够提取氢气。

  河合主查说,日本十分注重多种新能源车研发的齐头并进。氢燃料电池车普及的目标,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。

  2008年的金融危机,曾经把氢能源车的发展势头打压了下去。然而近几年,德国的奔驰、大众、日本的丰田、美国的通用又重新发力搞氢燃料电池车。

  尽管氢燃料电池车的技术门槛比较高,但是中国的研发起步并不晚,早期在第一方阵中还占有一席之地。2006年,同济大学汽车学院就开始自主研发氢燃料电池车超越一号,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绩。当年同济大学汽车学院院长余卓平教授曾经跟我说过,氢的来源可以是多元化的,光是在上海钢铁和化工产业产生的氢气副产品,就足以可以支撑40万辆新能源车的行驶,而且氢气价格甚至比汽油还便宜。

  尽管这几年中国一花独秀地大力推进纯电动车的发展,但是也确信氢燃料电池车是节能减排的终极方案,按照工信部2016年10月发布的氢燃料电池车发展规划,到2020年,燃料电池车将会达到5000辆,2025年达到5万辆,2030年达到100万辆。同期建设加氢站分别为100座,350座和1000座。如果真能实现,的确很牛。

  作者系网通社&网上车市社长  

责任编辑:安丽敏 | 版面编辑:刘潇
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