鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：586次 | 2021年08月28日
燃料動(dòng)力鋰電池車亮劍 純電動(dòng)汽車要怎樣接招
一月六日，豐田汽車公司宣布，作為促使燃料動(dòng)力鋰電池汽車(FCV)普及的措施之一，將無償供應(yīng)豐田獨(dú)有的約5680項(xiàng)燃料動(dòng)力鋰電池相關(guān)專利(包括正在申請中的專利)的使用權(quán)。在知識產(chǎn)權(quán)的管理上，豐田一直采取開放的政策，在收取一定費(fèi)用的基礎(chǔ)上供應(yīng)專利的使用權(quán)。而此次在燃料動(dòng)力鋰電池相關(guān)的專利方面，豐田更是在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，無償供應(yīng)相關(guān)專利的使用權(quán)。
無獨(dú)有偶。日前，有海外媒體報(bào)道，雷克薩斯新一代LS將于2016年正式公布，新車除了將推出一般燃油版車型外，還將采用豐田最新的燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)，推出燃料動(dòng)力鋰電池版車型，預(yù)計(jì)將來采用該技術(shù)的新一代LS將擁有384公里的零排放續(xù)航里程。豐田最新研發(fā)的燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)(TFCS)已經(jīng)在豐田Mirai上進(jìn)行量產(chǎn)。
這是豐田在燃料動(dòng)力鋰電池車推廣方面的兩記重拳。此前，豐田已經(jīng)宣布，在2015年年初推出燃料動(dòng)力鋰電池車FCV。如今，憑借在燃料動(dòng)力鋰電池范疇多年的技術(shù)積累，豐田拉開了推廣燃料動(dòng)力鋰電池車的序幕。與推廣混動(dòng)車不同的是，這次豐田希望通過免費(fèi)專利拉更多小伙伴一起玩。
雖然電動(dòng)汽車已然成為全球媒體的焦點(diǎn)。但很多廠家像豐田相同對燃料動(dòng)力鋰電池車洋溢期望和樂觀估計(jì)。阿斯頓馬丁首席執(zhí)行官安迪帕爾默在接受媒體采訪時(shí)表示，燃料動(dòng)力鋰電池汽車將在2015年獲得長足的發(fā)展，其將憑借著出色的性能表現(xiàn)成為更多消費(fèi)者的選擇。有海外媒體甚至稱，2015年將成為燃料動(dòng)力鋰電池車爆發(fā)年。
最近，一則有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池車的技術(shù)革新也讓業(yè)內(nèi)興奮不已。去年十二月，有媒體報(bào)道，日本研究人員開發(fā)出一種新型電極，利用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑制造燃料動(dòng)力鋰電池車所需的氫燃料，可大幅降低成本。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
資料顯示，燃料動(dòng)力鋰電池車的成本居高不下，原由之一就是電池中要使用白金鉑作為催化劑?？茖W(xué)界一直在研發(fā)用其他廉價(jià)材料作為替代催化劑。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料，價(jià)格較低。倘若在石墨烯催化劑中再加入鎳,其制氫能力就可以超越鉑催化劑，預(yù)計(jì)此技術(shù)可以大大降低燃料動(dòng)力鋰電池成本。一則利好消息紛至沓來，好像是燃料動(dòng)力鋰電池車給電動(dòng)汽車在下戰(zhàn)書。
燃料動(dòng)力鋰電池車亮劍
去年十二月十五日，豐田宣布，開始在日本銷售新型燃料動(dòng)力鋰電池車Mirai，裸車價(jià)格預(yù)計(jì)723.6萬日元，折合人民幣約37.77萬元。2015年夏季前后，豐田將在美國和歐洲發(fā)售該車。
這款燃料動(dòng)力鋰電池車功能強(qiáng)大。豐田稱：其續(xù)航里程能達(dá)到700公里，充氫所需時(shí)間僅為3分鐘，和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車的加油時(shí)間基本相同。此外，該車在行駛過程中排放惟有水，它是氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物。
相反，電動(dòng)汽車目前續(xù)航里程多數(shù)聚集在150公里左右，充電時(shí)間最快也要半小時(shí)洋溢80%。豐田為燃料動(dòng)力鋰電池車總結(jié)的優(yōu)點(diǎn)是：兼?zhèn)浞掀嚾剂隙鄻踊男枨?、行駛過程中不排放二氧化碳和環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)、與目前的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)車具有同等便利性。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
豐田希望通過降低成本來迅速打開市場?！度毡窘?jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道稱，豐田希望將燃料動(dòng)力鋰電池汽車售價(jià)降至300萬日元(約3萬美元)至500萬日元(約5萬美元)之間。除了轎車，豐田與日野汽車也在聯(lián)合開發(fā)燃料動(dòng)力鋰電池巴士，計(jì)劃2016年上市。在氫能的有效利用方面，豐田正致力于研發(fā)家用燃料動(dòng)力鋰電池、燃料動(dòng)力鋰電池叉車等產(chǎn)品。
本田也有類似計(jì)劃。本田今朝正與通用汽車做聯(lián)合開發(fā)，計(jì)劃在5年內(nèi)制造5000部燃料動(dòng)力鋰電池汽車，并在日本、美國、歐洲銷售，本田表示這類車型最初的價(jià)格會(huì)在1000萬日元(約10萬美元)之內(nèi)?！度毡窘?jīng)濟(jì)新聞》則稱，本田正在開發(fā)5座的燃料動(dòng)力鋰電池轎車，計(jì)劃在2015年十一月上市。該車采用的液氫將放在碳纖維容器中，一次洋溢可以行駛500公里，是純電動(dòng)汽車的兩倍。
但燃料動(dòng)力鋰電池車并不是日系車唱獨(dú)角戲。2014年洛杉磯車展期間，奧迪和大眾品牌集體在燃料動(dòng)力鋰電池范疇聚集發(fā)力，一共展出了三款氫燃料動(dòng)力鋰電池車插電式混合動(dòng)力燃料動(dòng)力鋰電池汽車奧迪A7Sportbackh-tronquattro、高爾夫SportwagenHyMotion混合動(dòng)力燃料動(dòng)力鋰電池汽車以及passatHyMotion。
三款產(chǎn)品都采用了大眾集團(tuán)研發(fā)的第四代的100千瓦低溫質(zhì)子交換薄膜技術(shù)(pEM)的燃料動(dòng)力鋰電池堆棧。雖然目前還沒有投放量產(chǎn)市場，但大眾此舉暗示出，其燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)儲(chǔ)備相當(dāng)豐富，已經(jīng)做好了大批量推廣燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)車型的準(zhǔn)備。
韓國現(xiàn)代汽車已經(jīng)在美國加利福尼亞地區(qū)推出了燃料動(dòng)力鋰電池版途勝，首批推出了100輛，其外觀延續(xù)了傳統(tǒng)途勝汽車的外觀，內(nèi)飾裝載智能車載系統(tǒng)、中控屏和多功能按鈕等，空間比較寬廣。該車得到了美國國家能源及空氣質(zhì)量管理官員的贊賞，因汽車尾氣污染占了加州溫室氣體排放的三分之一，氫燃料動(dòng)力鋰電池車的到來對其限制汽車尾氣排放具有里程碑意義。
此外，通用、福特等汽車廠商均表示計(jì)劃推出旗下燃料動(dòng)力鋰電池汽車。國際各大汽車廠商都將2015年視為氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的市場化元年，將2020年看作市場啟動(dòng)年，屆時(shí)將大規(guī)模加工氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車。
從政策層面看，燃料動(dòng)力鋰電池車也迎來了各種利好。去年日本政府已經(jīng)公布表明，計(jì)劃向日本國內(nèi)每一部售出的燃料動(dòng)力鋰電池汽車供應(yīng)200萬日元(約合1.955萬美元)的補(bǔ)貼。豐田加工的氫能源汽車單部售價(jià)約700萬日元，扣除日本政府高達(dá)200萬日元的補(bǔ)貼后惟有500萬日元，這將極大地刺激日本國內(nèi)的氫能源汽車消費(fèi)。
在國內(nèi)，國務(wù)院公布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(20122020年)》提出，燃料動(dòng)力鋰電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展。北京和上海的地方政策也對燃料動(dòng)力鋰電池車供應(yīng)補(bǔ)貼。上海市政府公布的《上海市鼓勵(lì)購買和使用新能源汽車暫行方法》顯示，購買燃料動(dòng)力鋰電池商用車的補(bǔ)貼高達(dá)50萬元/輛。
純電動(dòng)汽車接招
大眾集團(tuán)負(fù)責(zé)燃料動(dòng)力鋰電池研發(fā)的烏爾里希哈根伯格直言：燃料動(dòng)力鋰電池最大的勁敵是續(xù)航里程較長的純電動(dòng)汽車，目前還沒法確定到底哪種技術(shù)更適合大規(guī)模普及。這意味著，燃料動(dòng)力鋰電池車和純電動(dòng)汽車將在很長一段時(shí)間內(nèi)展開生死搏斗。
燃料動(dòng)力鋰電池車神奇的優(yōu)點(diǎn)源自燃料動(dòng)力鋰電池。燃料動(dòng)力鋰電池是一種通過氧或者其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的電池。氫燃料動(dòng)力鋰電池就是采用氫氣作燃料，利用電解水的逆反應(yīng)產(chǎn)電的一種燃料動(dòng)力鋰電池，是目前發(fā)展最好的燃料動(dòng)力鋰電池。
氫燃料動(dòng)力鋰電池有三大優(yōu)點(diǎn)：一是零污染，由于其反應(yīng)過程就是無污染的水反應(yīng)，反應(yīng)過程不會(huì)出現(xiàn)污染物。二是高效的能量轉(zhuǎn)換效率。在各種發(fā)電方式中，傳統(tǒng)火力發(fā)電效率在30%左右，遠(yuǎn)低于燃料動(dòng)力鋰電池均勻的40%~60%效率。
三是易于獲得燃料。氫是宇宙中最常見的元素，氫及其同位素占到了太陽總能量的84%，宇宙質(zhì)量的75%都是氫。此外，加注氫氣跟加油類似，加滿氫氣只需3分鐘的時(shí)間，比純電動(dòng)汽車的充電時(shí)間快數(shù)十倍。由于這些優(yōu)點(diǎn)，氫燃料動(dòng)力鋰電池車被認(rèn)為是將來鋰離子電池汽車的理想替代辦法之一。
比較而言，盡管電動(dòng)汽車排放為零，但業(yè)內(nèi)常常指責(zé)煤碳發(fā)電造成的污染，而燃料動(dòng)力鋰電池的能源來源卻更加干凈。氫能可以利用各種一次能源，包括太陽能和風(fēng)能等自然能源制造，與電能相比，氫能能量密度大、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，可廣泛用于家庭、汽車燃料等用途，是將來極為緊要的能源。這些優(yōu)點(diǎn)都讓燃料動(dòng)力鋰電池車更加有競爭力。
當(dāng)然，燃料動(dòng)力鋰電池車也不是沒有缺點(diǎn)。降低制氫成本和建設(shè)足夠多的加氫站都是車企面對的緊要難題。氫氣儲(chǔ)存也是個(gè)難題，目前即使是氣密性最佳的燃料容器，充氣后長時(shí)間放置也有可能即漏完。在制氫過程中也會(huì)出現(xiàn)一定數(shù)量的CO2排放，與燃料動(dòng)力鋰電池車的節(jié)能環(huán)保訴求相矛盾。此外，制作燃料動(dòng)力鋰電池要使用一定量的貴重金屬(緊要是鉑)，這也提升了購車成本。電動(dòng)汽車范疇專家王秉剛認(rèn)為，燃料動(dòng)力鋰電池車比蓄電池汽車?yán)m(xù)航里程長，問題在于氫氣的來源，倘若用電解方法，效率比蓄電池低。另外，建設(shè)加氫基礎(chǔ)設(shè)施也比充電設(shè)施難。
燃料動(dòng)力鋰電池車還有別的劣勢。例如，外媒推測，由于雷克薩斯新一代LS采用了燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)，新車非得擁有更大的進(jìn)氣口，以保證為該系統(tǒng)帶來足夠的空氣用來降溫，所以新一代LS在外觀設(shè)計(jì)上或?qū)⒆尣?。此外，由于配備燃料?dòng)力鋰電池系統(tǒng)，新一代LS的車身重量預(yù)計(jì)將新增2100公斤。這個(gè)重量相比純電動(dòng)汽車而言是個(gè)劣勢。
那么，采用充電電池的電動(dòng)汽車和采用加氫燃料動(dòng)力鋰電池車相比，誰會(huì)笑到最后?目前，多數(shù)跨國車企都在電動(dòng)汽車和燃料動(dòng)力鋰電池范疇雙管齊下，但國內(nèi)車企專注燃料動(dòng)力鋰電池車研發(fā)的并不多。國內(nèi)新能源車領(lǐng)頭羊比亞迪明確了押寶電動(dòng)汽車的戰(zhàn)略方向。除了已經(jīng)推出的新能源公交車、出租車之外，比亞迪還將推出包括城際營運(yùn)、城市環(huán)衛(wèi)、電商物流、城市建筑物流、私家車以及礦山、碼頭(港口)、機(jī)場、倉儲(chǔ)等多種特殊范疇在內(nèi)的城市電動(dòng)化整體處理辦法。
目前，電動(dòng)汽車公司應(yīng)對燃料動(dòng)力鋰電池車挑戰(zhàn)的手段緊要是提升電池能量密度、新增續(xù)航里程、研發(fā)快充技術(shù)、建設(shè)充電設(shè)施等。例如特斯拉電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到500公里，比亞迪與奔馳合資的騰勢電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程超過300公里。隨著電池技術(shù)的革新，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程有望更長，充電時(shí)間也將進(jìn)一步縮短。誠如烏爾里希哈根伯格所言，倘若電動(dòng)汽車的續(xù)航里程問題和充電問題得到處理，燃料動(dòng)力鋰電池車的比較優(yōu)點(diǎn)就會(huì)下降，電動(dòng)汽車與燃料動(dòng)力鋰電池車誰能笑到最后還不一定。
