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你根本没想到,日本已经开始了氢能源时代

2019-08-19

在我们国内来说,还再努力研发纯电新能源汽车的时候,日本的氢能源车已经马上到了量产的阶段了,差距啊,氢能源才是真正的新能源!当年的时候本田就推出过氢燃料汽车,不过没有销售,只是提供了两百台车型进行出租。


跟本田不一样的是,这一次丰田带来的新能源电池车MIRAI马上就要开始量产了,这台车的新能源可不是纯电了,而是使用了非常高端的氢燃料电池,这个技术非常的高端,可以直接把液态氢转化为提供汽车使用的电能,当然液态氢在过程中肯定会排出一些水分,但是这个水非常的纯净,不会造成任何污染,直接饮用都是没有任何问题的。看到吗?这才叫真正的新能源!


其实氢燃料离我们也不是非常的遥远,在《新能源汽车产业发展规划》上,也明确的说过氢燃料电池才是发展的重点所在。相比纯电汽车来说,氢燃料即充即走,跟汽油车完全的一样,单纯这一点来说,优势就非常大!最关键的是,氢燃料的产物,只有水,而且是非常纯净的水,对环境没有任何污染,所以氢能源才是王道!


氢燃料的代表车型就是MIRAI。其实五年前就曾经出现过,当年的综合续航里程可是将近500公里啊,完全惊艳了全球。当年的我们还在发愁怎么才能让纯电快速发展,这就是差距!国内自主车企必须要深思了。


现在来说,整个日本能正常行驶的氢能源汽车已经快突破五千辆了,加氢站是非常重要的一个环节!这一点来说,现在车保有量太少,加氢站完全就是赔钱经营,不过日本政府为了推广氢能源,政府自己出钱维持加氢站的成本开销,看了吗?政府的态度非常正确!


日本对于氢能源的发展非常重视,一直专注于打造一个氢能源国家。预计目标准备在六年时间之内大幅度普及氢能源汽车。


丰田MIRAI在推出的时候,还发生了一件大事。日本经济产业省、欧洲委员会能源总局和美国能源部三方对氢能源电池这方面的事宜进行了会谈,主要达成协议,三方共同合作,研发、共享氢能源所有技术。这可是打响了氢能源的第一枪啊,明确的表明了氢能源才是未来发展的重点。


现在来说,纯电汽车和氢燃料电池汽车都是未来发展的趋势所在。现在来说各有利弊。新能源这个领域,毕竟还是一个全新的领域,还是要继续努力探索研究!


不过现在来说,纯电汽车还是现在发展的一大趋势。去年新能源汽车(纯电车型)一共卖出去了125.6万辆,同比增长了61.7%,这个增长速度是非常快的!明显可以看出来,氢能源是无法跟纯电汽车相比的。


对车企来说,纯电汽车也是非常受欢迎的。大众、戴姆勒和宝马已经明确的表态。未来10年的工作重心全部放在纯电汽车上。而且咱们中国的自主品牌也是非常造纯电汽车的。


那么这么多车企为什么不使用氢燃料技术呢?主要原因就是这个氢燃料电池车的成本太高,推广难度也是非常巨大,单纯一个加氢站就让很多人望而却步!而且非常高端的技术也难倒了非常多的车企。


技术啊,技术才是重点!丰田明确表示,第二代丰田Mirai的综合续航里程将要达到700-750km。而且到2025年,将要把续航里程增加到1000km。这不纯电要好太多太多了。


1/ 充气3分钟跑650公里,排出来的是清水


日本的氢能源,是从上世纪90年代开始研发的。最初考虑将氢能源作为汽车动能的,是丰田汽车公司的4名技术人员。他们以“兴趣小组”的形式开始研究,那一年是1992年。在公司的资金支持下,这一个“兴趣小组”的参加者人数越来越大,后来就直接变成了公司的新能源研发部,并于2014年,生产出了第一代氢能源实验车。这辆车在极寒的加拿大北部和北海道北端地区,以及高温的非洲大陆,进行反复的耐寒、耐高温、耐冲撞的实验,在获得一系列实验数据之后,于2016年正式推出了第一代氢能源车“MIRAI”。到目前为止,在日本和美国等市场已经销售了1万6000多辆,中国市场尚未销售。


第一代的氢能源汽车(FCV)全长4.890米,它有这么几个特点。


第一, 它不用汽油,也不用锂电池作为动力源,而是使用液化氢气。


第二, 氢气与氧气的合成反应,排出来的不是尾气,而是清水,这辆车实现了零排放、零污染。


第三, 车辆的中间部分底座,有一个氢气与氧气的合成装置,称为“燃料电池”(但这个“电池”不是一般概念上的蓄电与放电的电池,而是一个氢氧反应堆)。


第四,车上搭载有两个氢气罐,一次充气只需要3分钟左右,可以行使650公里,充满为10.5公斤,目前的价格为5000日元(约300元人民币),与日本的汽油价格相同。


第五,汽车没有发动机,只有一台启动马达。因此,车盖与车尾不会发热,车内不会有发动机产生的异味。


第六,汽车后盖箱有一个电源输出插口,用专用的电源线连接家庭插座,可以保证一户人家一个星期的照明、空调、冰箱、做饭、洗澡等的电力所需。或在城市出现停电时,点亮信号灯与路灯。


第七,第一代氢能源车“MIRAI”汇聚了丰田汽车近几年来最新的科技成果,设施与装置均实行高配。


氢能源汽车发电系统的建立,使得汽车由耗能交通工具,变成了移动电源供应平台。丰田汽车公司也从一家汽车制造商,华丽转身为新能源供应商。


目前,这一辆“MIRAI”车的售价是720万日元(约46万元人民币),政府补贴300万,个人实际承担只需要约30万元人民币


2/ 完整产业链保证年产100万辆


第一代氢能源汽车是在爱知县丰田市的元町工厂生产,现在的年生产能力为3000辆,每月平均为250辆,属于半手工制造,成本偏高。新车需要预订,一年后才能交车。2018年全年的实际销售量为2400辆。


丰田汽车公司正在建设新的自动化生产线,并扩大燃料电池(氢氧合成装置)与高压氢气罐的生产能力,计划在明年(2020年)投产,生产能力提高10倍,实现年产3.6万辆目标,并以此大幅降低生产成本,实现与混合动力车的同价,开启氢能源车普及时代。


丰田汽车公司已经推出了第二代氢能源概念车(如下图)。第二代车新增加了全自动驾驶、非接触性输电、车窗玻璃的液晶显示屏等人工智能与物联网等功能,在满罐状态下的行使距离将达到800公里。


目前,丰田汽车不仅有氢能源轿车,还生产氢能源公交车、氢能源运输车,并已经投入使用。现在,在东京街头行使的氢能源公交车已经有数十辆,均标注有“H2”(氢能燃料)标志。


对于日本来说,氢能源的研发与使用,不只是一个技术与生产的问题,更重要的要形成全社会的产业链。打造这一个产业链,日本已经花了5年左右的时间,从液化气的进口(国际商社)、氢气制造加工储存(岩谷产业等公司)、氢能源汽车的制造(丰田等)、高压气罐的研发制造(三菱重工等)、汽车与气罐新材料的研发生产(东丽公司等)、氢气运输车运输船的研发制造、高压氢气的安全运输、加氢站的建设与普及、氢能源汽车的销售与售后服务等,整个产业链的完整构建,才确保了丰田氢能源汽车在2016年正式投放市场。


但是,日本政府显然不满足于将氢能源只用于汽车行使,而是要把氢能源作为国家基础能源的一个重要组成部分,逐步取代核电和火力发电。


日本政府在今年4月,发布了《第五次能源基本计划》。在这一个计划中,日本政府将氢能源汽车的数量,计划从2020年的4万辆,增加到2025年的20万辆。到2030年,氢能源汽车的普及数将达到80万辆。


而丰田汽车公司计划,到2030年,氢能源汽车的年产量要达到100万辆。也就是说,丰田汽车在全世界一年的生产量中,氢能源汽车的生产量要占到10%。除了丰田汽车公司,本田汽车、日产汽车和铃木汽车公司也开始着手氢能源汽车的研发生产。预计到2030年,日本国内的氢能源汽车的年生产量将会达到200万辆,占到国内汽车年销售量的30%左右。


另外,丰田的氢能源公交车从2017年开始,已经在东京、名古屋等城市的街头投入使用。目前全国的氢能源公交车的数量只有100辆,计划到2030年,增加到1200辆。对于拥有23万辆公交车的日本来说,一年只增加12辆公交车,这一速度显然过于缓慢,因此,如何鼓励其他的汽车制造商也一起参与氢能源公交车的制造,让氢能源公交车逐步替代现有的汽油和电池公交车,对于日本政府,也是一个很重要的课题。


3/ 日本的氢能源战略


站在日本横滨临海公园向瑞穗码头方向望去,人们会看到一座巨大的风力发电机。与一般风力发电机设在人烟稀少的郊外不同,这个高78米、风叶直径80米的风力发电机设在城市里,是横滨市政府与日本相关企业合作开展的一项试点项目。发电机所发的电用于电解水,进而生产高压氢气,供应京滨临海地区蔬菜水果批发市场的12辆氢燃料电池叉车。从风能到电能再到氢能,整个过程只排出水,不排放温室气体和有害气体。


这是横滨市积极推进氢能源利用的一项举措。此外,横滨市政府还购买了13辆氢燃料电池汽车作为公务用车,将在今年再次购买3辆氢燃料电池汽车作为公务用车使用。横滨市还对购买氢燃料电池汽车的个人和企业进行补贴。


横滨是日本努力迈向“氢能源社会”的一个缩影。日本能源自给率很低,仅为6%左右。氢能源因来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染和适用范围广等优点,被视作21世纪最具发展潜力的清洁能源。因此,日本积极发展氢能源,促进日本能源结构转型、保障能源安全和应对气候变化。


根据气候变化《巴黎协定》,日本政府设定的减排目标是到2030年温室气体排放量比2013年降低26%。日本把推广普及氢气能源、实现“氢能源社会”作为降低温室气体排放的一个重要抓手。


2017年12月,日本政府发布了“氢能源基本战略”。该战略从氢气供给和氢气使用两个方面制订规划,分步骤列出了很多具体目标,包括到2030年将氢气价格从每标准立方米100日元降至每标准立方米30日元;到2030年实现氢燃料电池汽车达到80万辆;氢气加注站到2030年增至900个;氢燃料电池巴士到2030年达到1200辆等等。


走在东京大街上,时常会看到在加油站附近写有巨大的“H2”标识。标有这样标识的设施就是高压氢气加注站。目前日本已经建成了约100处高压氢气加注站,