[汽車之家 新能源] 雖然我們對(duì)出行探索了上百年甚至幾百年,但燃油車的碳排放無(wú)法解決,純電動(dòng)車存在補(bǔ)能效率低的劣勢(shì),并且隨著汽車保有量的增加,出門就堵車,這一切使得我們的出行似乎并不美好。在今年的進(jìn)博會(huì)、廣州車展上,其實(shí)有一些面向未來(lái)的“出行解決方案”,比如氫能源、飛行汽車、自動(dòng)駕駛出租車等。今天我們就聚焦當(dāng)下,展望未來(lái),看看“未來(lái)出行”會(huì)是什么樣。
●未來(lái)出行——?dú)淠茉?/p>
○聚焦當(dāng)下
新能源車是發(fā)展趨勢(shì),再細(xì)化一些,從現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展以及基建設(shè)施來(lái)看,純電動(dòng)車是大部分車企的主攻方向,但即便純電動(dòng)已經(jīng)全速發(fā)展了這么多年,還是有一些問(wèn)題難以解決,比如最明顯的動(dòng)力電池成本、補(bǔ)能效率等。也許很多人不太了解,在新能源這個(gè)大領(lǐng)域中,其實(shí)還有一條技術(shù)路線一直在悄然發(fā)展,進(jìn)博會(huì)、廣州車展都有相關(guān)產(chǎn)品展示,那就是氫燃料電池技術(shù)。
我國(guó)曾定下目標(biāo)爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,這意味著“清潔能源”這條路是一定不會(huì)斷的,而氫燃料也被普遍認(rèn)為是面向未來(lái)的綠色環(huán)保能源,我國(guó)曾提出過(guò)“2030年前將氫燃料電池車布局到100萬(wàn)輛”的目標(biāo)。
技術(shù)上,氫燃料電池系統(tǒng)基本可以分為三大部分,一是燃料電池堆,儲(chǔ)氫罐內(nèi)的氫氣在電池堆里與氧氣發(fā)生反應(yīng)(電解水的逆反應(yīng)),產(chǎn)生電能,電能一方面用以電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛,一方面存儲(chǔ)進(jìn)動(dòng)力電池。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),可以將這套系統(tǒng)理解為由“發(fā)電機(jī)”、“電機(jī)”以及“電池”組成。
目前氫燃料系統(tǒng)在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)就是能很好補(bǔ)足純電動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)能效率的問(wèn)題,即便目前很多純電動(dòng)車動(dòng)輒有600km、700km的NEDC續(xù)航里程,但一兩個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間確實(shí)讓人頭疼;而目前很多氫燃料電池車都可以在3-5分鐘內(nèi)完成補(bǔ)能,效率與燃油車相當(dāng),同時(shí)其可以擁有700km、800km左右的NEDC續(xù)航里程。
再看到具體產(chǎn)品,先以此次廣州車展為例,現(xiàn)代Nexo(參數(shù)|詢價(jià))中國(guó)版已正式亮相,“中國(guó)版”的意思很明顯,這將是一輛面向中國(guó)市場(chǎng)的氫燃料車型,按照官方的說(shuō)法,該車將盡快在中國(guó)開(kāi)展商業(yè)化試運(yùn)營(yíng)。其實(shí)早在2018年消費(fèi)電子展(CES)上,現(xiàn)代就發(fā)布了Nexo這款車型,雖然該車在國(guó)內(nèi)鮮為人知,但其從未停止技術(shù)優(yōu)化。
目前現(xiàn)代Nexo的氫燃料電池系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)120kW的發(fā)電功率,這是現(xiàn)階段比較可觀的數(shù)字,另外該車搭載3個(gè)增強(qiáng)碳纖維/塑料儲(chǔ)氫罐,5分鐘可充滿氫氣,NEDC續(xù)航里程可達(dá)800km;驅(qū)動(dòng)電機(jī)部分,其最大功率120kW(161Ps),峰值扭矩395N·m。僅從這些賬面數(shù)據(jù)來(lái)看,這款氫燃料電池車表現(xiàn)還不錯(cuò),但在很多人不了解的方面,氫燃料系統(tǒng)也是有很多難點(diǎn)待解決,這些車企的產(chǎn)品也是已經(jīng)過(guò)了多代優(yōu)化。
部分氫燃料電池車性能參數(shù) | ||||
車型 | 代表車型 |
體積功率密度 (kW/L) |
燃料電池系統(tǒng)功率(kW) | NEDC續(xù)航(km) |
長(zhǎng)城汽車 | 未知 | 4.2 | 95 | 未知 |
廣汽埃安 | AION LX Fuel Cell | 未知 | 68 | 650 |
上汽大通 |
上汽MAXUS EUNIQ 7 |
3.7 | 92 | 605 |
長(zhǎng)安 | 第一代CS75 FCV | 未知 | 36 | 約600 |
一汽紅旗 | H5-FCEV | 未知 | 54 | 約520 |
現(xiàn)代 | Nexo | 3.1 | 120 | 800 |
豐田 | 第二代Mirai | 5.4 | 128 | 850(WLTC) |
本田 |
CLARITY FUEL CELL |
3.12 | 103 | 未知 |
寶馬 |
i Hydrogen NEXT (基于寶馬X5) |
未知 | 125 | 未知 |
首先是成本,純電動(dòng)車動(dòng)力電池成本已經(jīng)比較高了,但氫燃料電池堆成本更高;還是以現(xiàn)代Nexo為例,其第三代燃料電池堆棧價(jià)格相比第二代可以降低50%以上,他們的目標(biāo)是在2030年讓氫燃料電池車成本媲美純電動(dòng)車;所以即便現(xiàn)在基建普及,成本可能也是個(gè)大問(wèn)題。
另外是壽命問(wèn)題,純電動(dòng)車的動(dòng)力電池存在衰減、壽命問(wèn)題,氫燃料電池系統(tǒng)似乎更嚴(yán)重?,F(xiàn)代Nexo第一代車型的壽命大概只有3萬(wàn)公里,第二代產(chǎn)品壽命大概提升至16萬(wàn)公里,而現(xiàn)代為商用車設(shè)定的目標(biāo)是壽命到50萬(wàn)公里以上。此外還有燃料電池堆棧體積等問(wèn)題,它的小型化、集成化不像電機(jī)電控等那么簡(jiǎn)單。
○展望未來(lái)
雖然氫燃料電池車目前還有不足待優(yōu)化,但展望未來(lái),這條技術(shù)路線應(yīng)該還是可觀的。商用車不用說(shuō),我國(guó)早已有氫燃料商用車投入運(yùn)營(yíng),相關(guān)人士也表示,從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),在燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)還不太成熟的時(shí)候,發(fā)展商用車難度相對(duì)較小,乘用車對(duì)相關(guān)零部件技術(shù)成熟度要求更高,推進(jìn)難度也更大。
中國(guó)氫燃料電池乘用車領(lǐng)域,像廣汽、愛(ài)馳汽車、海馬、云度、紅旗、上汽大通、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、一汽、上汽、奇瑞、北汽等車企都展示過(guò)相關(guān)產(chǎn)品,且廣汽首款氫燃料電池車Aion LX Fuel Cell更是投入了示范運(yùn)營(yíng),基于長(zhǎng)城汽車氫燃料整車平臺(tái)的產(chǎn)品也預(yù)計(jì)將于2022年展示小批量氫能源車隊(duì),2023年推出成熟的燃料電池乘用車車型。
日韓車企在氫燃料電池產(chǎn)品方面的布局較早,在2020年6月5日,豐田汽車、中國(guó)一汽、東風(fēng)、廣汽集團(tuán)、北汽集團(tuán)等6家企業(yè)就在京簽署了合營(yíng)合同,計(jì)劃成立“聯(lián)合燃料電池系統(tǒng)研發(fā)(北京)有限公司”,推進(jìn)氫燃料電池車在華研發(fā)、落地和普及。根據(jù)豐田的規(guī)劃,其燃料電池汽車的全球產(chǎn)能有望在2020年增長(zhǎng)至3萬(wàn)輛,在2025年將增長(zhǎng)至20萬(wàn)輛。
2021年3月2日,現(xiàn)代汽車集團(tuán)全球首個(gè)海外氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)和銷售基地——“HTWO廣州”的動(dòng)工儀式也已在廣州越秀國(guó)際會(huì)議中心舉行,未來(lái)該項(xiàng)目規(guī)劃年產(chǎn)6500套氫燃料電池系統(tǒng)。
除企業(yè)的積極外,氫燃料電池車的發(fā)展少不了政策的支持,目前國(guó)內(nèi)已有多地推出了支持氫燃料發(fā)展的法規(guī)和方案,比如《北京市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2025年)》、《廣東省廣東省加快氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案》、《青島市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2020-2030)》等等。
加氫站的建設(shè)確實(shí)是一大難題,儲(chǔ)氫的安全性、站點(diǎn)的覆蓋面、運(yùn)營(yíng)成本等等都需要大量技術(shù)、人力、資金的投入,此前曾有報(bào)道稱加氫站的一年維護(hù)成本就高達(dá)800萬(wàn)元。加氫站不夠,就好比前兩年純電動(dòng)車迅速發(fā)展,但充電樁的覆蓋不足一樣,仍會(huì)限制發(fā)展速度。
在未來(lái),氫燃料是替代純電動(dòng)的存在嗎?這倒也未必,至少在幾年、十幾年內(nèi),我覺(jué)得像沙龍汽車選擇的“氫電雙能”路線還是比較靠譜的,沙龍汽車也在品牌發(fā)布時(shí)說(shuō)到要做“第一個(gè)將氫能戰(zhàn)略落地,實(shí)現(xiàn)全品類氫能乘用車量產(chǎn)的品牌”、“要成為全球第一的氫電雙能豪華品牌”。
總之,就像純電動(dòng)車從0到1,從1到10一樣,從目前全球車企們的戰(zhàn)略布局、從全球各國(guó)政策規(guī)劃、從氫燃料先天優(yōu)勢(shì)等方面來(lái)看,氫燃料很可能是未來(lái)清潔能源出行的一條腿,另一條腿可能還是純電動(dòng)。很高興看到不止日韓一些車企,我們提到的這些中國(guó)品牌也是在兩條腿走路。