【汽車科技AutoTech】提到氫元素，總是能讓我們聯(lián)想起很多并不安全的詞匯，比如氫彈。氫燃料電池車并不是近幾年才出現(xiàn)的新東西，早在1966年1月，通用汽車的250名工程師就研發(fā)出了世界上第一輛氫燃料電池車“Electrovan”。
隨后，由于氫燃料電池?zé)o論是耐用性表現(xiàn)還是面對極端氣候的穩(wěn)定性都不錯，所以在波音、通用汽車和NASA的共同努力下，氫燃料電池車最終被移植到一輛月球車當(dāng)中，跟隨阿波羅15號計劃成功登錄月球表面。這臺Electrovan僅有5kW的輸出功率，但卻能提供113km/h的最高時速。當(dāng)時它充滿氫燃料后的單次續(xù)航能力可達(dá)193km?，F(xiàn)在來看它的水平也就勉強戰(zhàn)平一輛老年代步車。但在50年前，這樣的新能源技術(shù)代表著世界最先進水平。
在氫燃料電池車研發(fā)成功的半個世紀(jì)之后，豐田汽車將旗下的第二代氫燃料電池車Mirai帶到了剛剛結(jié)束的廣州車展上。單次充氫后續(xù)航超過700km，最大輸出功率113kW，峰值扭矩達(dá)到了335Nm。雖然從車輛本身的性能數(shù)據(jù)來看，如今的氫燃料電池汽車已經(jīng)有了翻天覆地的變化。但從市場的接受程度來看，氫燃料電池車似乎跟50年前沒什么區(qū)別。而純電動汽車(BEV)卻儼然成為了“新能源汽車”中唯一的主角。
BEV依靠車載的鋰電池來提供電能，而FCV和BEV最大的區(qū)別就在于，它并非通過鋰離子電池來存儲電能，而是通過儲氣罐中的高濃縮氫氣和氧氣進行化學(xué)反應(yīng)來提供電能。這個化學(xué)反應(yīng)并非我們通常認(rèn)為的“燃燒”，所以FCV的能量轉(zhuǎn)換效率不受“卡諾循環(huán)”的限制，其能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)60%~70%，實際使用效率則是普通內(nèi)燃機的2倍左右。
如今的FCV單次續(xù)航里程大多可以超過700km，與燃油汽車區(qū)別不大，但如果跟BEV相比的話，可以達(dá)到目前市場主流BEV續(xù)航里程的2倍左右。
在補充能量方面，F(xiàn)CV也可以像燃油汽車一樣通過“加氫站”來快速充能，3分鐘即可再次上路。而BEV無論是快充還是慢充，均很難達(dá)到這樣的速度，在長途旅行方面無形中增加了不少的時間成本。
同時，F(xiàn)CV對寒冷氣溫的耐受力要遠(yuǎn)超過BEV。以BEV保有量較大的北京為例，冬天的溫度可以降低到-10℃左右。雖然三元材料的鋰離子電池相對表現(xiàn)較好，可一旦車主打開空調(diào)暖風(fēng)，續(xù)航里程仍然會以肉眼可見的速度迅速降低。而FCV在通過氫燃料的化學(xué)反應(yīng)獲取電能的同時，還會產(chǎn)生一些額外的熱量。這些熱量可以順便為水箱進行加熱，使FCV擁有和燃油汽車一樣的“暖風(fēng)”，并且對續(xù)航性能沒有任何影響。
在如今的政府補貼之下，購買一臺主流BEV的價格一般都在15萬左右，而還未正式進軍中國市場的豐田Mirai或是本田Clarity售價基本在40萬左右，如果進軍國內(nèi)，算上各項稅費，價格只會更高。
而在使用成本方面，同樣是BEV更優(yōu)秀。以比亞迪秦EV為例，電池容量為47.5kW，續(xù)航里程為300公里，平均每公里耗電為0.158度。以1度電價格0.5元來計算，比亞迪秦EV平均每公里的行駛成本大約為0.079元。而FCV所需要的液化氫在日本的零售價格約為70元/kg，以Mirai為例，車身內(nèi)部的存儲罐可以存放大約5公斤的氫燃料，也就是加滿一次需要大約人民幣350元。按照續(xù)航里程700公里來計算，Mirai的使用成本大約為每公里0.5元。
基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面，充電站則有著絕對的先發(fā)優(yōu)勢。據(jù)悉，國內(nèi)目前也僅有北京上海廣州等城市擁有共計6座加氫站，相信絕大多數(shù)朋友都沒有見過加氫站長什么樣子。而充電站除了在北京上海廣州這些新能源汽車扎堆的城市內(nèi)很常見之外，國家?guī)讞l主要的高速公路上也都已經(jīng)在服務(wù)區(qū)安裝了直流快速充電樁，應(yīng)該算得上“隨處可見”了。
通過上面的優(yōu)劣勢對比能夠看出，F(xiàn)CV主要是在用戶體驗方面盡可能的貼近了傳統(tǒng)燃油汽車。通過超長的續(xù)航里程和極高的充電效率，讓消費者能夠?qū)淙剂想姵剀嚠?dāng)作傳統(tǒng)汽車一樣使用。但由于高昂的使用成本和目前國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)的缺失，F(xiàn)CV在目前國內(nèi)新能源汽車行業(yè)中幾乎沒有任何市場份額。
我國發(fā)展新能源汽車的主要目的之一就是在于縮小與發(fā)達(dá)國家汽車工業(yè)的技術(shù)差距，曾經(jīng)在傳統(tǒng)燃油汽車領(lǐng)域“用市場換技術(shù)”的戰(zhàn)略雖然失敗了，但新能源行業(yè)的崛起也帶給中國另一個彎道超車的機會——純電動汽車。由于我國在電池領(lǐng)域的技術(shù)水平并不弱，同時純電動汽車避開了外資車企引以為傲的“發(fā)動機技術(shù)”，所以在純電動汽車領(lǐng)域，自主品牌仍有很大的機會。事實也證明了，經(jīng)過4年的大力發(fā)展，中國已經(jīng)成為全球最大的純電動汽車市場，并且自主品牌的純電動汽車在產(chǎn)銷方面也已經(jīng)超過了絕大多數(shù)外資車企，獲得了許多技術(shù)和經(jīng)驗的積累。而在氫燃料領(lǐng)域，目前國內(nèi)沒有任何一家世界一流實力的相關(guān)企業(yè)。如果強行發(fā)展氫燃料電池車，將勢必要依賴外資企業(yè)的技術(shù)支持，這樣一來市場將會再次被已經(jīng)擁有較強技術(shù)實力的外資企業(yè)所霸占，而我國的自主品牌則將會重蹈“市場換技術(shù)”的覆轍。
上汽大通首款氫燃料電池車FCV80
在經(jīng)歷了快速發(fā)展之后，如今純電動汽車和插電式混合動力汽車都將面臨全面“斷奶”。而近幾年燃料電池產(chǎn)量逐漸增加，諸如豐田、通用等外國車企均已發(fā)布了氫燃料電池卡車，即將步入商業(yè)化應(yīng)用。對此，我國也將在氫燃料電池汽車領(lǐng)域進行布局。2017年工信部、科技部、發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃提出，逐步擴大燃料電池汽車試點示范范圍。而在此之前，財政部、科技部等4部委也表示會對符合國家標(biāo)準(zhǔn)同時加氫能力不少于200公斤/日的新建燃料電池汽車加氫站給予400萬元補貼。預(yù)計在2017-2020年間，其他新能源汽車補貼“退坡”的背景下，政府對燃料電池汽車的補貼保持不變。
盡管在技術(shù)水平上，我國與西方發(fā)達(dá)國家仍然存在一定差距。但根據(jù)國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，2020年我國將突破關(guān)鍵材料、核心部件以及系統(tǒng)集成等氫燃料電池車的關(guān)鍵技術(shù)，氫燃料電池的示范運營車輛達(dá)到1萬輛。在2025年，我國將實現(xiàn)氫燃料電池技術(shù)的推廣和應(yīng)用，屆時我國道路行駛的氫燃料電池車將達(dá)到12萬輛。截止至2030年，我國將實現(xiàn)氫燃料電池車的大規(guī)模推廣應(yīng)用，中國的公路上將會有超過100萬輛的氫燃料電池車穿梭行駛。
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