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2019年2月20日 星期三

The Truth about Hydrogen


源:智能风向标


隨著全球都開始禁止石油汽油上路之後,不同的國家都開始研發自己的新能源汽車。

這些汽車不僅僅是電動車,還有插電式電動車,當然還有氫能源汽車。

氫能源汽車被稱之為最乾淨的方案,但有實力能夠研發它的廠家不多,其中只有豐田研發成果,並且已經投入使用,之前也少量的寶馬氫能源汽車出現。

氫具有清潔無污染、儲運方便、利用率高的特點,能透過簡單的化學反應,直接轉換成電能,而且反應產物只有清潔的水。

最重要的是氫的來源廣泛,制取途徑多樣,空氣中、水中、工業化學反應過程中,都能直接獲得或產生氫。

一般一台家用的氫燃料電池汽車,就能輕鬆滿足家庭日常生活用電,在電網不方便鋪設的地區,和電力供應不發達地區,都是很好的補充。

而氫能清潔利用的關鍵就是發展高效的燃料電池。燃料電池是將氫氣的化學能直接轉化為電能的裝置,具有轉換效率高、零排放等特點,是目前最佳的氫能利用技術。

近年來,隨著燃料電池技術的不斷完善,氫燃料電池汽車、分布式發電等等應用都開始進入實用階段,豐田公司就是其中的佼佼者。


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早在20年前,豐田就開始了氫燃料電池車(FCEV)的開發,最早發佈的是1996年搭載燃料電池,和吸氫合金罐的FCEV。

2002年12月領先於世界,在日本和美國導入了SUV類型的「豐田FCHEV」;2005年在日本國內首次獲得型式認證;2008年豐田又大幅提升了FCEV的續航距離,和零度以下的起動性能。

2014 年底豐田首款量產的燃料電池汽車 「MIRAI」 正式上市銷售,截止到目前已經在日本和美國與歐洲地區,累計銷售了五千多輛,是真正得到市場認可的氫燃料電池汽車。


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在不斷試錯的過程中,豐田並沒有放棄這項技術,持續致力於開發,FCEV的總行車距離已超過200萬公里。日前,豐田還將「MIRAI」帶到了中國研發中心,對氫燃料電池汽車在中國的運用和量產,展開先期的試驗和可行性研究。

在困擾FCEV普及關鍵的一點——成本方面,借助於混合動力共通技術的不斷普及和進步,豐田已成功將量產MIRAI的售價,降低至十多年前開發成本的1/20以下。而且搭載在MIRAI上的燃料電池,實現了小型化和世界頂級的功率密度。

除了氫燃料電池乘用車,商用車方面,豐田依然走在了前面。將零排放的燃料電池,用於商用車行業的環境效益,比乘用車會更顯著。豐田在今年年初,就開始銷售豐田品牌的FC巴士,預計將在東京都交通局運營的路線上,開始採用FC巴士。該車沿用「MIRAI」的部件,續航距離大約200km。集中化營運的商用車,對加氫站的需求也降到了最低。


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加氫站的普及率,也是目前影響氫燃料電池汽車,實際運用的主要障礙之一,豐田在這方面同樣在推動建設。豐田的加氫站運用了多項先進技術,在保證安全的同時,基本可實現與加油相同的灌注時間,絲毫不影響現有用車習慣。

2015年在日本各地已建成大約80處加氫站,目標在2030年要達到800處,同時實現加氫站獨立經營。今年,豐田在其中國研發中心本部,也新建了豐田國內首家加氫站,配合MIRAI在中國進行的實證實驗。據悉,未來上海也將建設多個加氫站,為氫能源汽車量產,並投入使用先期鋪路。

這樣看來氫能源其實一點都不神秘,我們的身邊早就有它的身影存在。得益於這些年社會的不斷重視,和像豐田這樣的廠家不遺餘力的推廣,氫能源正在快速的步入我們的生活。

然而,目前來說氫的制取與儲運、燃料電池性能的提高、以及加氫站的建設等問題,仍是限制氫能源發展的主要因素,在產業初期,僅靠企業一己之力很難取得長足進步,還需依靠相關政策的支持以及更多車企的投入。

不過筆者也相信,這僅僅是個時間問題,而且這個時間還不會很久,畢竟各方面條件都已接近成熟,不久的將來我們一定會看到大量的氫能源汽車在路上飛馳。

早前,本田、馬自達、通用、賓士、大眾等,都跟豐田組成了聯盟,旨在氫氣車爆發之前形成自己的技術。

而他們都放棄了電動車的發展,而是選擇了氫能源作為最新的驅動方式。

其實,這也是一個非常適合出行和理想的方式,畢竟現在電動車還不能夠行駛更遠和充電更快。

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