氫燃料電池車才是電驅(qū)動的*方案

【財新網(wǎng)】（專欄作者 李安定）前兩天，在常熟豐田汽車中國研發(fā)中心的技術空間日，*次試駕了豐田的量產(chǎn)氫燃料電池車MIRAI，聽了研發(fā)中心總中尾的講演和技術專家河合的講座，參觀了研發(fā)中心的加氫站。

　　我和氫能源車已經(jīng)有整整20年的緣分。上一次試駕氫能源車，是2011年在上海世博會園區(qū)，奔馳一款氫能源示范車F-CELL做125天環(huán)球之旅，上海是其中的一站。在2001年之后，我還先后在中國和美國試駕了通用開發(fā)的三代氫能源車。再往前，就是上世紀了，1997年我在斯圖加特看到奔馳zui早開發(fā)的一款氫能源車，那時候，氫燃料電池總成體積非常大，占了一輛面包車的整個車廂。

　　而豐田的這款MIRAI氫燃料電池車，外觀和內(nèi)飾與混合動力的豐田普銳斯很相像，駕駛感受很像的純電動車，沒有聲音，加速性特別好。不過在研發(fā)中心壓力700帕的加氫站，一次充氫只需要三分鐘，續(xù)航里程500公里，便利性和傳統(tǒng)汽車一樣好。

　　在新能源汽車路線圖中，電動化是指電驅(qū)動，包括純電動車EV，混合動力車HEV，插電式混合動力車PHEV，氫能源燃料電池車FCEV。由于氫是地球上取之不盡用之不竭的能源，而且在驅(qū)動汽車時，排放的只有水氣，沒有二氧化碳，是真正的*，因此被視為節(jié)能減排電驅(qū)動汽車的*解決方案。

　　氫燃料電池車，英文縮寫FCEV，F(xiàn)C是英文FuelCell燃料電池的縮寫，所以很多人只說是燃料電池車，其實特指的內(nèi)涵應該是氫能源的燃料電池車。

　　在一輛解剖車前，可以清晰地看到了MIRAI氫燃料電池的動力總成結構。一，車的后部和尾部裝有兩個壓力700帕儲氫罐。二，前座椅下面是zui核心的部件——具備世界*功率密度的3.1kW/L的燃料電池堆，氫氣進到電池堆中370片燃料電池里和氧氣結合生成電能和水。三，車前部的升壓轉換器，將電池堆輸出電流的電壓升至650瓦。四，電流進入位于前倉的交流同步電動機，驅(qū)動汽車行駛。電動機zui大功率為113千瓦，zui大扭矩335牛米，力道十足。五，電動機旁邊是電控裝置PCU，用來控制燃料電池輸出的功率和驅(qū)動放電。六，車后部有一個鎳氫電池用來回收儲存剎車和滑行中本來可能浪費的能量。參與推動電動機發(fā)力。

　　中尾總介紹說，豐田從1992年開始研發(fā)氫燃料電池車，2008年商品車上市。當時成本很高，車價昂貴。而隨著燃料電池系統(tǒng)的技術提升，成本大幅降低到原來的1/20。MIRAI目前在日本的含稅售價是723萬日元。約合人民幣42萬元。今年在日本和歐美已經(jīng)銷售3000輛。

　　氫燃料電池車的發(fā)展，還和兩個因素有關，氫氣的制取和加氫站的建設。

　　氫的資源在地球上真是要多少有多少。中學生都知道，水分子的構成就是兩個氫原子和一個氧原子，因此電解水是制氫的一個重要渠道。電解水所用的電力可以來自煤炭，也可以用清潔的風能太陽能發(fā)電。此外，在鋼鐵和化工行業(yè)中的副產(chǎn)品氫氣，以及低質(zhì)的褐煤，甚至垃圾產(chǎn)生的沼氣，都能夠提取氫氣。

　　河合主查說，日本十分注重多種新能源車研發(fā)的齊頭并進。氫燃料電池車普及的目標，是2020年產(chǎn)銷4萬輛，2025年達到20萬輛，2030年達到80萬輛。與之相適應，同期分別要建160座，230座，900座加氫站。

　　2008年的金融危機，曾經(jīng)把氫能源車的發(fā)展勢頭打壓了下去。然而近幾年，德國的奔馳、大眾、日本的豐田、美國的通用又重新發(fā)力搞氫燃料電池車。

　　盡管氫燃料電池車的技術門檻比較高，但是中國的研發(fā)起步并不晚，早期在*方陣中還占有一席之地。2006年，同濟大學汽車學院就開始自主研發(fā)氫燃料電池車超越一號，走了一條獨壁蹊徑的技術路線，并且在2007年米其林必比登新能源車挑戰(zhàn)賽上，同濟的超越3號就獲得過氫能耗zui低的好成績。當年同濟大學汽車學院院長余卓平教授曾經(jīng)跟我說過，氫的來源可以是多元化的，光是在上海鋼鐵和化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的氫氣副產(chǎn)品，就足以可以支撐40萬輛新能源車的行駛，而且氫氣價格甚至比汽油還便宜。

　　盡管這幾年中國一花獨秀地大力推進純電動車的發(fā)展，但是也確信氫燃料電池車是節(jié)能減排的*方案，按照工信部2016年10月發(fā)布的氫燃料電池車發(fā)展規(guī)劃，到2020年，燃料電池車將會達到5000輛，2025年達到5萬輛，2030年達到100萬輛。同期建設加氫站分別為100座，350座和1000座。如果真能實現(xiàn)，的確很牛。