豐田氫燃料電池之路 對“完美”的執念

　　如今新能源市場可謂遍地開花，無論是新誕生的品牌還是傳統車企推出的新能源產品，“新能源”這三個字在密集轟炸著我們的汽車生活。我們常說的“新能源”主要是指純電動或是混動車型，對于氫燃料汽車似乎了解并不多。其實氫燃料汽車也許正是新能源發展的最終形式——因為它的反應產物只有水。而在氫燃料電池的研發之路上，豐田汽車再次成為領先者。

　　(圖片來自網絡)
 

　　所謂氫燃料電池并不是真的燃燒氫氣，而是電池的一種，只不過原理和我們常說的鋰電池等有本質區別——氫質子穿透質子交換膜與氧分子結合，在催化劑的作用下發生氧化還原反應，而被阻隔在膜外的電子需要繞到電極板兩端，這一過程就產生了電流，同時反應產物只有水。

　　FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)，即燃料電池電動車的簡稱。其實早在1893年就已經有人提出了氫燃料電池反應原理并實驗證明，但在當時想要應用到汽車領域簡直是天方夜譚。直到1994年，奔馳推出了世界上第一款氫燃料電池車NECARI，但高昂的造價成為阻礙氫燃料電池車量產銷售的最大問題。又過了10年，在2015年我們才等來了世界上第一款氫燃料電池量產車豐田Mirai。

　　為什么說氫燃料電池也許是汽車“最完美”的動力解決方案呢?通過反應式也可以看出，氫氧在催化劑作用下產生電流和水，電流為汽車提供動能，而水就成為唯一的反應產物，同時能量轉化率高又沒有過多的廢熱產出，真正做到“零排放”。
 

　　除此之外氫燃料電池還有很多顯著優勢：氫是世界上最多的元素，氫氣來源極其廣泛并且是可再生資源;轉化效率可超過50%(內燃機轉化效率為10%);電池使用壽命長;加注氫氣的時間短等等。

　　優勢突出但現階段也有比較明顯的技術壁壘。首先就是氫氣站，想要普及氫燃料電池車必然要大規模建造加氫站，同時氫氣運輸的要求也非常嚴格，這方面的成本比較高;其次就是電池反應堆中的催化劑必須是貴金屬——鉑，暫時沒有其它物質可以替代，同時對氫的純度要求極高(99.99%)。
 

　　對于高成本以及技術壁壘，豐田給出了現階段比較高效的解決方案，所以才有Mirai出現，豐田的FCEV之路走了20年，一路風雨終見彩虹。

　　豐田對于氫燃料電池車的探索從90年代就開始了，到2002年豐田就已經開始在日本、美國限量發售氫燃料電池車“豐田FCH”;2008年針對特定用戶銷售的“Toyota FCHV-adv”，把一次加氫后的最大行駛里程從以往的330km提高到了830km，并且能在零下30度的低溫地帶啟動行駛;第一款量產的氫燃料電池車是“MIRAI”，2014年12月15日在日本正式發售。隨后，氫燃料電池巴士也在今年投入市場。

　　技術及成本控制上的不斷突破，推動著豐田在氫燃料電池領域20年發展。目前在日本，MIRAI最終補貼完的售價在人民幣26萬元左右，這比氫燃料電池車剛剛起步階段降低了幾十倍。

　　豐田于2014年12月在日本開始銷售FCEV“MIRAI”，隨后從2015年秋季開始將銷售范圍擴大至美國和歐洲。年產量也從2015年的約700輛，到2016年的約2000輛，再到2017年的約3000輛，每年不斷增長。

　

　　Sora擁有極簡且頗富科技感的外觀設計，配置LED頭尾燈組，車頭的Fuel Cell Bus顯示其為燃料電池車的環保身份。Sora還搭載了加速控制系統，在車輛行駛中的超速或突然加速等不當操作系統會主動介入;此外，到站控制系統還可幫助駕駛精確地指引巴士停到正確位置。

　　今年3月，豐田在日本愛知縣豐田市的元町工廠投入20臺由豐田自動織機公司生產的氫燃料電池叉車(FC叉車)，同時在元町工廠新建FC叉車專用加氫站。目前，豐田在元町工廠投入的FC叉車達到22臺。同時豐田計劃將目前使用的傳統動力叉車全部更換為FC叉車，其中，到2020年左右向元町工廠投入170臺～180臺FC叉車，其他工廠也將大力導入并使用FC叉車。

　　豐田提出的目標是，到2020年，使其燃料電池車全球年銷量達到3萬輛以上。其中，在日本的月銷量至少應達到1000輛，年銷量至少應達到1萬多輛。豐田于2014年12月開始在日本發售燃料電池車Mirai，并計劃2017年將該車的年產能提升至3000輛左右;燃料電池巴士方面，豐田計劃2016年開始，以東京為中心引入燃料電池巴士，并為2020年東京奧運會及殘奧會準備100多輛燃料電池巴士。

　　根據氫能源和燃料電池戰略協會發布的“氫能源和燃料電池戰略路線圖”(2016年3月22日修訂)的官方目標，到2021年3月之前建設160座加氫站、普及4萬輛FCEV。JHyM基于此目標，將業務期設定為10年，首先把到2022年3月的4年時間里建設80座加氫站作為第1期目標，力求在之后繼續擴建。

　　去年10月，豐田開始啟動氫燃料電池車“MIRAI 未來”在中國的實證實驗。同時，豐田汽車研發中心(中國)有限公司的加氫站也同時落成。

　　豐田計劃通過2017-2020年的3年時間，利用“MIRAI 未來”針對“中國使用環境下的車輛行駛調查”、“氫燃料品質調查”、“各種品質耐久性評測”等方面進行實證實驗。豐田希望通過本次實證實驗項目，與政府和汽車行業共同摸索、構建“氫能源社會”的各種可能性。
 

　　寫在最后：“電動化”是如今汽車行業的發展大方向毫無爭議，而豐田作為先行者和領先者，目前已經擁有非常完整的新能源產品線：包括混合動力車HEV、外插充電式混合動力車PHEV、電動汽車EV、氫燃料電池車FCEV在內的全方位“電動化”的環境技術。同時“2050戰略”更是為豐田FCEV發展定下時間規劃，相信隨著技術的不斷成熟以及國內政策環境的放開，未來FCEV也將會成為中國新能源市場上的主力軍。
 

　　轉自：河北新聞網

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