豐田氫燃料電池之路 對“完美”的執(zhí)念

　　如今新能源市場可謂遍地開花，無論是新誕生的品牌還是傳統(tǒng)車企推出的新能源產(chǎn)品，“新能源”這三個字在密集轟炸著我們的汽車生活。我們常說的“新能源”主要是指純電動或是混動車型，對于氫燃料汽車似乎了解并不多。其實(shí)氫燃料汽車也許正是新能源發(fā)展的最終形式——因?yàn)樗姆磻?yīng)產(chǎn)物只有水。而在氫燃料電池的研發(fā)之路上，豐田汽車再次成為領(lǐng)先者。

　　(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
 

　　所謂氫燃料電池并不是真的燃燒氫氣，而是電池的一種，只不過原理和我們常說的鋰電池等有本質(zhì)區(qū)別——氫質(zhì)子穿透質(zhì)子交換膜與氧分子結(jié)合，在催化劑的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而被阻隔在膜外的電子需要繞到電極板兩端，這一過程就產(chǎn)生了電流，同時反應(yīng)產(chǎn)物只有水。

　　FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)，即燃料電池電動車的簡稱。其實(shí)早在1893年就已經(jīng)有人提出了氫燃料電池反應(yīng)原理并實(shí)驗(yàn)證明，但在當(dāng)時想要應(yīng)用到汽車領(lǐng)域簡直是天方夜譚。直到1994年，奔馳推出了世界上第一款氫燃料電池車NECARI，但高昂的造價成為阻礙氫燃料電池車量產(chǎn)銷售的最大問題。又過了10年，在2015年我們才等來了世界上第一款氫燃料電池量產(chǎn)車豐田Mirai。

　　為什么說氫燃料電池也許是汽車“最完美”的動力解決方案呢?通過反應(yīng)式也可以看出，氫氧在催化劑作用下產(chǎn)生電流和水，電流為汽車提供動能，而水就成為唯一的反應(yīng)產(chǎn)物，同時能量轉(zhuǎn)化率高又沒有過多的廢熱產(chǎn)出，真正做到“零排放”。
 

　　除此之外氫燃料電池還有很多顯著優(yōu)勢：氫是世界上最多的元素，氫氣來源極其廣泛并且是可再生資源;轉(zhuǎn)化效率可超過50%(內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化效率為10%);電池使用壽命長;加注氫氣的時間短等等。

　　優(yōu)勢突出但現(xiàn)階段也有比較明顯的技術(shù)壁壘。首先就是氫氣站，想要普及氫燃料電池車必然要大規(guī)模建造加氫站，同時氫氣運(yùn)輸?shù)囊笠卜浅?yán)格，這方面的成本比較高;其次就是電池反應(yīng)堆中的催化劑必須是貴金屬——鉑，暫時沒有其它物質(zhì)可以替代，同時對氫的純度要求極高(99.99%)。
 

　　對于高成本以及技術(shù)壁壘，豐田給出了現(xiàn)階段比較高效的解決方案，所以才有Mirai出現(xiàn)，豐田的FCEV之路走了20年，一路風(fēng)雨終見彩虹。

　　豐田對于氫燃料電池車的探索從90年代就開始了，到2002年豐田就已經(jīng)開始在日本、美國限量發(fā)售氫燃料電池車“豐田FCH”;2008年針對特定用戶銷售的“Toyota FCHV-adv”，把一次加氫后的最大行駛里程從以往的330km提高到了830km，并且能在零下30度的低溫地帶啟動行駛;第一款量產(chǎn)的氫燃料電池車是“MIRAI”，2014年12月15日在日本正式發(fā)售。隨后，氫燃料電池巴士也在今年投入市場。

　　技術(shù)及成本控制上的不斷突破，推動著豐田在氫燃料電池領(lǐng)域20年發(fā)展。目前在日本，MIRAI最終補(bǔ)貼完的售價在人民幣26萬元左右，這比氫燃料電池車剛剛起步階段降低了幾十倍。

　　豐田于2014年12月在日本開始銷售FCEV“MIRAI”，隨后從2015年秋季開始將銷售范圍擴(kuò)大至美國和歐洲。年產(chǎn)量也從2015年的約700輛，到2016年的約2000輛，再到2017年的約3000輛，每年不斷增長。

　

　　Sora擁有極簡且頗富科技感的外觀設(shè)計，配置LED頭尾燈組，車頭的Fuel Cell Bus顯示其為燃料電池車的環(huán)保身份。Sora還搭載了加速控制系統(tǒng)，在車輛行駛中的超速或突然加速等不當(dāng)操作系統(tǒng)會主動介入;此外，到站控制系統(tǒng)還可幫助駕駛精確地指引巴士停到正確位置。

　　今年3月，豐田在日本愛知縣豐田市的元町工廠投入20臺由豐田自動織機(jī)公司生產(chǎn)的氫燃料電池叉車(FC叉車)，同時在元町工廠新建FC叉車專用加氫站。目前，豐田在元町工廠投入的FC叉車達(dá)到22臺。同時豐田計劃將目前使用的傳統(tǒng)動力叉車全部更換為FC叉車，其中，到2020年左右向元町工廠投入170臺～180臺FC叉車，其他工廠也將大力導(dǎo)入并使用FC叉車。

　　豐田提出的目標(biāo)是，到2020年，使其燃料電池車全球年銷量達(dá)到3萬輛以上。其中，在日本的月銷量至少應(yīng)達(dá)到1000輛，年銷量至少應(yīng)達(dá)到1萬多輛。豐田于2014年12月開始在日本發(fā)售燃料電池車Mirai，并計劃2017年將該車的年產(chǎn)能提升至3000輛左右;燃料電池巴士方面，豐田計劃2016年開始，以東京為中心引入燃料電池巴士，并為2020年東京奧運(yùn)會及殘奧會準(zhǔn)備100多輛燃料電池巴士。

　　根據(jù)氫能源和燃料電池戰(zhàn)略協(xié)會發(fā)布的“氫能源和燃料電池戰(zhàn)略路線圖”(2016年3月22日修訂)的官方目標(biāo)，到2021年3月之前建設(shè)160座加氫站、普及4萬輛FCEV。JHyM基于此目標(biāo)，將業(yè)務(wù)期設(shè)定為10年，首先把到2022年3月的4年時間里建設(shè)80座加氫站作為第1期目標(biāo)，力求在之后繼續(xù)擴(kuò)建。

　　去年10月，豐田開始啟動氫燃料電池車“MIRAI 未來”在中國的實(shí)證實(shí)驗(yàn)。同時，豐田汽車研發(fā)中心(中國)有限公司的加氫站也同時落成。

　　豐田計劃通過2017-2020年的3年時間，利用“MIRAI 未來”針對“中國使用環(huán)境下的車輛行駛調(diào)查”、“氫燃料品質(zhì)調(diào)查”、“各種品質(zhì)耐久性評測”等方面進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。豐田希望通過本次實(shí)證實(shí)驗(yàn)項目，與政府和汽車行業(yè)共同摸索、構(gòu)建“氫能源社會”的各種可能性。
 

　　寫在最后：“電動化”是如今汽車行業(yè)的發(fā)展大方向毫無爭議，而豐田作為先行者和領(lǐng)先者，目前已經(jīng)擁有非常完整的新能源產(chǎn)品線：包括混合動力車HEV、外插充電式混合動力車PHEV、電動汽車EV、氫燃料電池車FCEV在內(nèi)的全方位“電動化”的環(huán)境技術(shù)。同時“2050戰(zhàn)略”更是為豐田FCEV發(fā)展定下時間規(guī)劃，相信隨著技術(shù)的不斷成熟以及國內(nèi)政策環(huán)境的放開，未來FCEV也將會成為中國新能源市場上的主力軍。
 

　　轉(zhuǎn)自：河北新聞網(wǎng)

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