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特斯拉鋰離子電池豐田燃料動力電池混戰

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年06月05日  

和明星電動汽車特斯拉相比,燃料動力電池汽車一直無法成為話題中心,直到豐田六月底公布了一款新型燃料動力電池汽車(FCV)的技術數據—從各項指標來看,它直接超越了特斯拉。


豐田供應的數據的確充滿吸引力。這輛FCV的充氫時間大約要3分鐘—和普通加油時間差不多;加滿一次能跑700公里—這差不多是北京到上海的高速鐵路一半的距離;含稅價格預計在756萬日元左右(約合46萬元人民幣)—和部分高端車型價格相當。總體來看,豐田的這款FCV的技術參數比特斯拉要高,但價格卻便宜不少。就像電動汽車要充電,讓燃料動力電池工作也要充氫。和純電動汽車相同,它在行駛時不排放尾氣,所以也稱得上是環保車。


然而,好消息到此為止。根據豐田副社長加藤光久的說法,豐田打算今年年底開始在日本銷售這款FCV轎車。不過,在其初步銷售計劃里,并沒有包括我國市場。而且,即便要在日本本國實現燃料動力電池汽車的民用化,其面對的困難也絕對不比純電動汽車少。


豐田從22年前就開始研發燃料動力電池汽車,直到2002年才把第一臺SUV型的FCV銷售出去,對象還是日本、美國的政府及教育機構。在這次新車型曝光前,汽車界曾經對一輛FCV估價1億日元。


雖然加氫站的成本的確在降低,但在技術層面,燃料動力電池并沒什么什么大的突破。日本氫供給利用技術研究組合(HySUT)設施實證部副部長山梨文德說。這是燃料動力電池汽車無法引起公眾注意的原因之一。


山梨文德曾經在日本另一家汽車公司日產負責過燃料動力電池車的開發。他說,因為受到實用化普及目標的牽引,研發會集中在新增續航里程,以及和充填有關的技術上。


豐田FCV新車型的技術進步也驗證了他的說法。


這幾年間,豐田重要改進了貯氫罐的設計,讓它的容量新增了1/5,這能讓汽車一次充更多氫燃料,從而新增行駛里程。


另一個實質性的改進來自成本,FCV的貯氫罐從4個降為2個,燃料動力電池盒數量也因為采用升壓組件而得以減少。這些改變,讓它的組件類花銷相比2008年降低了5%。而且,因為組件體積全部縮小,燃料動力電池就能塞到座位下面,豐田由此得以開發出轎車型號。


一直以來,最讓燃料動力電池研究者頭痛的問題就是成本。燃料動力電池汽車里使用的電池,以氫為燃料,通過和氧的氧化還原反應,把化學能轉變為電能。


這是場昂貴的化學反應,因為它使用的催化劑是鉑—使用鉑的產品,最常見到的是白金。而假如想要為汽車用的燃料動力電池供應100千瓦的電力,至少要100克鉑。目前日本市場1克白金交易價在5000日元(約合304元人民幣)左右。


日本群馬大學和日清紡控股公司曾聯合研制出含有一定氮的碳合金,它能夠起到和鉑類似的催化用途。但這也不是足夠便宜的原料。而除了催化劑,花費不菲的還有燃料動力電池中的電解質膜。


目前的研究者能夠想到的降低成本的辦法只有量產化。然而眼下,這還不是一個能夠迅速帶來收益的項目。


即便在豐田的FCV銷售計劃里,最初的日本區域銷售也重要圍繞著幾個設置好加氫站的都市圈,比如首都圈、大阪府,還有愛知縣附近。


阻礙日本加氫站建設的一大原因就是日本獨特的法律法規體系。一位氫燃料動力電池實證項目(JHFC)負責人抱怨說。此前,日本加氫站建設曾經因為2005年的相關法規速度放緩,在居民區也設置了比歐美更嚴格的加氫壓力上限。


和氫能源有關的項目總是相對敏感。加氫站的建設也涉及到多個公司、政府部門,和電動汽車的充電樁相比,安全要求也更加繁瑣。


日本在2011年遭遇了東日本大地震,福島第一特種出現事故,一部分同核能沾邊的項目和組織都經歷了重新審核。原子力安全保安院本來是日本掌管核能安全使用的政府機關,隸屬于經濟產業省之下的資源能源廳,后來改制歸屬于環境省所屬的原子力規制委員會。這場因為行政歸屬引發的變動,直接影響了和加氫站相關的法規的通過速度。


這是個相當、相當長的挑戰,豐田副社長加藤光久曾說道,我們做好了花掉10年,甚至20年的準備。


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