12.10 氫燃料車離我們還有多遠?現代:兩站地鐵

對普通人來說,氫燃料電池車似乎還很遠,但對企業來說,氫燃料車之戰已經開始了。

今年,氫燃料車的新聞明顯增多。4月,豐田簽約北汽福田,提供氫燃料電池技術和零部件,助其量產氫動力大巴;11月,進博會,三家都亮出了最新的氫能技術和成果;廣汽豐田要引入豐田的氫能源汽車,建成中國首個70兆帕的加氫站示範運行園區;甚至連博世,都在無錫開建氫燃料電池工廠。

在產業端,國內相關零部件製造企業初現佈局,而對乘用車企業來說,在消費端佔據認知也很重要。所以,雖然距我們購買氫燃料車還很遠,但是關於它的未來藍圖,已經在身邊了。

其實,現在掌握氫燃料電池車量產技術的整車企業,一隻手數得完:豐田、本田、現代。豐田、本田充分利用各類車展,出場必帶氫燃料技術和車,開闢專門的展區,在氫燃料車發展上,這兩家不僅技術走在前頭,傳播更是不遺餘力,豐田更是將自己定位成“普及者”的姿態,輸出專利和技術。相比之下,同樣在氫能領域涉足超過20年的現代,可不想錯過市場的啟蒙期。

氫燃料車離我們還有多遠?現代:兩站地鐵

為了打出“氫名片”,讓更多普通人知道自己有氫燃料車技術,現代汽車最近打造了一個移動展廳“氫願景館——現代氫世界”,巡迴國內主要城市免費展出。12月6日至12月20日,在廣州天河城展出,氫世界離我們有多遠?現代這次的答案是:幾個地鐵站。

在這裡,我們可以瞭解到未來氫社會的各個方面,比如小型氫電站的應用、氫燃料車量產車會長什麼樣、氫從哪來?到哪去加氫?以及除了乘用車還會有哪些交通用途?

氫燃料車離我們還有多遠?現代:兩站地鐵

現代汽車的氫世界藍圖

現代旗下氫燃料量產車型NEXO,是其自1998年進入燃料電池開發領域21年以來推出的第二代氫燃料車型。NEXO搭載現代第四代氫燃料電池技術,較初代整車減重20%,動力效率提高10%,實現60%的系統效率。動力系統最大功率120kW,峰值扭矩395Nm,百公里加速9.2秒,最高車速179km/h,最佳行駛里程為666km(經過WLTP測試)和756km(NEDC)。這臺車,在韓國售價摺合人民幣40多萬,補貼後約20萬(人民幣)左右。

現代稱,這臺車還是臺“移動空氣淨化器”,為了展示這個功能,還特地做了一個空氣淨化演示展區。展示過程大概是這樣的:被注入密封空間的大量煙塵,隨著NEXO的啟動而得以消除,有效改善密封空間內的空氣狀況。官方稱,NEXO對PM2.5、可吸入顆粒物的淨化率達到99%以上,10萬輛NEXO行駛60分鐘便可淨化供400萬人一小時呼吸的空氣。

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我在現場體驗了這麼一個模擬過程,我坐NEXO去上班,因為車自動駕駛了嘛,我就只用坐著去,而不用開。路上車輛提示沒燃料,到附近加氫站用幾分鐘注滿氫燃料。我驅車繼續前進,此時車輛在為我的滑板車充電,到了公司附近,NEXO停好,我騎上滑板車完成最後1公里。下班我驅車回家,到家後車輛啟動能源共享模式,為我家提供電源。

在另一個區域,現代展示了未來公共運輸將大量應用氫能,公交車、城際運輸、貨運等等。現代汽車引用麥肯錫的預測,到2050年氫能源將佔整個能源消耗量約20%,從現在算起應該需要更大規模的普及行動。現代汽車希望抓住這個些機會,將其目前僅在韓國生產,年8000輛的產能持續擴充,到2030年以前燃料電池系統年產能番至70萬套,其中50萬套應用於氫燃料電池車,另外20萬套用於無人機、船舶、軌道車輛和叉車等交通運輸領域。

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現代也將為其他汽車廠商提供燃料電池系統,相當於以前三菱賣發動機。另外,因應國內的情況,現代看到了中國規劃到2030年建成1000座加氫站帶來的機會,其將積極探索引入氫燃料核心技術,並促成在華批量生產氫燃料車。

既然著眼於未來,氫燃料車應該和自動駕駛深度捆綁。未來,現代計劃再投入400億(人民幣)用於開發氫燃料車自動駕駛技術,目前正和硅谷無人駕駛科技創企Aurora合作開發一款無人駕駛版的NEXO氫燃料電池跨界車。

多麼富有前景的一幅藍圖,氫燃料車真的如此的美好嗎?

現實的氫能源發展

理想很豐滿,現實很骨感。現代氫事業部人員,和我們聊了許多,突然感慨,發展氫能技術太燒錢啦,說他去韓國總部時負責氫技術研發的工程師覺得自己這些年來都在花錢,從未幫公司賺過一分錢。

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現代氫燃料汽車2019進博會展區

誠然,現階段做氫燃料車都是淨投入,但是這關乎未來,只要企業有能力,都會選擇投資。搞不好,氫能會成為未來交通出行的主力,現在各國政府也很重視。韓國總統公開演講就說氫能源為“國家未來的黃油和麵包”,而韓國政府也將其確定為國家能源發展戰略,他依仗的就是現代掌握的氫燃料車技術。

不止韓國一家看好。今年9月,“氫能源部長會議”在日本東京舉行,多國能源部長與會。會議提出未來10年,在全球普及1000萬輛利用氫行駛的燃料電池車(FCV)等車輛,並建設1萬處補充燃料的“加氫站”。而中國積極引入豐田等具備量產技術的企業進來,目的也是加速發展氫能的應用。

各國的願景都是好的,但目前氫能的應用卻是慘淡的。日本經濟產業省介紹,目前氫燃料車普及量為數萬輛,而加氫站僅為幾百處。就國內而言,目前還沒有掌握氫燃料乘用車技術的企業,大部分企業仍處於研發氫燃料車核心零部件的階段。

其實氫能源的應用,和5G技術普及有點像,僅一家兩家掌握核心技術,看上去很硬核,卻是不成氣候的,仍需更多企業參與和掌握技術,才能將技術門檻下放到市場,推進普及。

氫燃料電池車普及,當前還有不少課題要解決。一方面,核心零部件如反應堆、高壓儲氫罐技術至今仍只有極少數企業掌握,武漢理工大學首席教授潘牧曾指出,從性能角度講,燃料電池有三座大山,性能、壽命、成本,是目前行業主攻課題。

其次,大量制氫仍存在技術障礙。雖說,數據顯示我國工業副產氫豐富,2018年產量已經達到800萬噸。而每年浪費掉的1000億度可再生能源發的電,可生產200萬噸氫氣,但是制氫成本高、過程複雜,且氫原子半徑極細,導致其存儲和運輸技術精度要求高,存在諸多安全問題。

在供應鏈上,加氫站數量仍然少,建設成本高、環境要求高的問題突顯。中國截至2018年底,共建成加氫站23座,其中固定式11座、撬裝站10座、廠內站2座,計劃到2030年建成1000座。韓國目前加氫站30-40座,到2022年規劃建成310座。2018年底德國擁有加氫站69座。2019年5月數據,日本擁有100座加氫站,計劃到2030年建成900座。

根據高工產研氫電研究所(GGII)的數據,中國單座加氫站投資規模為1200~1800萬元,是加油站投資成本的6-9倍。

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在這樣的現狀下,我國採取的策略是先從空間佈局上要求較低、使用範圍固定的公共交通、運輸入手。以此完成氫能源社會的初步積累,帶動產業配套。市場夠大,補貼夠多,看起來是很有希望辦好的。但是,如何在過程中少出現些青年汽車這樣的“水氫車”項目,是監管層的一大課題。要彎道超車,先要確保不是旁門歪道呀。

氫燃料車比純電好普及嗎?

在我個人看來,氫燃料車是比純電動車好普及的,拋開產業端各種難吧,從用車的角度來說。加氫幾分鐘,續航幾百公里,這點上便利性就遠高於純電了。只要車價下來了,加氫站建起來了,其實對於消費者來說,買氫燃料車和買燃油車沒啥兩樣。

另外,氫燃料車對使用環境的要求也沒有純電那麼苛刻,它對高溫地區、高寒地區的適就性更高,比如動力表現和續航里程受影響小。可能你還是覺得燃油車好,這是毫無疑問的,但是迫於能源結構、碳排放壓力等等因素,我們只能改變人類世界的能源結構,專家認為合理的發展應該是利用場地和設施條件,開展油、氣、氫、電綜合供給應用。

氫燃料車離我們還有多遠?現代:兩站地鐵

氫燃料車好處說完了,說說它的短板,動力系統複雜決定了它更適合大車,至少目前看來要將氫燃料電池系統搭載到A級及以下車型是挺困難的。所以包括豐田、本田、現代在內的企業認為,氫燃料車適合長途駕乘,純電適合短途代步。話雖這麼說,大部分中國人還是想一臺車搞定,不分場景地使用,這個矛盾得怎麼解決呢?

關於氫能源車普及,現在我們可能還擔心爆炸、帶個核彈跑在路上這樣的問題。我請教過一些專家,在他們眼裡好像這些都不是什麼問題。比如長城汽車的氫能技術總監張健就說:“把幾種燃料放在一起對比來看,實際上氫氣它的安全指數是要優於燃油和柴油的。我們現在每天使用的汽油,它也是易燃易爆的,對於氫氣我們主要是太陌生了,實際上我們有很多例子,很多實驗,包括現實中發生的事件,都能證明氫氣的特性,會使得未來氫燃料的車比汽油車更加安全。要造成氫爆炸,實際上也是需要很多前提條件的。如果大眾對於氫燃料足夠了解的話就會明白,作為燃料是它優於汽油也優於天然氣的。”

而在現代NEXO的系統設計中,有一個傳感器,一旦檢測到周圍環境溫度過高,或者車輛發生碰撞,就會在瞬間放掉罐內氫氣,及確保安全。

所以,我覺得只要時機成熟,氫燃料車普及可行性還是挺高的,只不過確實如我們想象的,它還在相對遠的未來。至少,不是我們的下一臺車。但是,又不會很遙遠,我們這代人開上氫燃料車的可能性很大的。


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