当新能源成本削减99%

2015年，中国新能源汽车忽然迎来爆发式“盛世”；2017年头?年月，新能源补贴因目录等身分未能如斯前迅速到位，导致新能源汽车销量出现断崖式暴跌……

这样戏剧性的一幕，其其实电动汽车超过跨过同型号燃油车一截的售价上，就已经埋下了伏笔——破费市场始终对资源极其敏感，电池正负极材料、电机马达稀土金属甚至电控等部件资源仍旧较高，成为遍及新能源车的一道障碍。

与此同时，插电式混杂动力车、纯电动车、燃油混杂动力车……谁才是最得当未来的新能源汽车路线？业界各路拥趸争辩不下。

在各类喧哗中，一家惯于“多做少说”的车企在新能源领域周全结构，并且将氢燃料电池车设为最终偏向。更令人震撼的是，燃料电池车的资源，在它的手里，已经实现“锐减95%”，并朝着“冲击百分之一”的偏向迈进，测试事情也进入了中国。

最终规划悄然来到中国

当插电式混杂动力车PHEV与纯电动车EV孰能成为最佳新能源规划争执焦点时，燃料电池车被举世最大年夜车企选中作为成长重心。

在前不久开幕的东京车展上，丰田汽车公司先辈技巧开拓内部公司总裁伊势清贵再次强调氢燃料电池车FCEV是最终新能源规划，其给氢能源定义是“未来领先的能源滥觞”，而燃料电池车是“抱负的环保车”。

丰田这次在东京车展宣布了七款全新车，此中就有两款（Fine-Comfort Ride型MPV观点车和SORA观点巴士）搭载氢燃料电池，分手代表了氢燃料电池技巧在乘用车和商用车的利用，这在其他车企的新车声威中极为罕有。

氢燃料电池车上风何在？概括起来有三个最主要的上风：首先是质料滥觞较为洁净，除了化石燃料裂解之外，生物质和生活垃圾天生的沼气、工业副产品、褐煤等可以被用来制成氢气，而风电和太阳能也能用于水解制氢，后面几种道路相对环保。其次是氢燃料能量密度显着高于传统电池，颠末3分钟充氢，车辆能够实现500公里以上续航里程。第三，没有废气排放，理论上天生物只有水。

当然，今朝氢燃料电池在资源、举措措施等方面还未臻成熟，是以丰田正在推进构建氢能源社会，以致还盘算会同其他企业一同介入。

东京车展上丰田关于氢燃料电池的演讲声音仿佛还缭绕耳畔，而旋即这家公司又环抱氢燃料电池落实了一项大年夜动作——在最终市场中国，始启动氢燃料电池车的实证明验。10月30日丰田发布，位于常熟的丰田汽车研发中间（中国）有限公司（以下简称“TMEC”）的加氢站完工。

根据筹划，丰田将在2017-2020年三年光阴里，在中国用“MIRAI 未来”氢燃料电池车展开一系列测试，课题包括“中国应用情况下的车辆行驶查询造访”、“氢燃料品德查询造访”、“各类品德历久性评测”等方面。和之前的呼吁同等，丰田也盼望在中国同政府、汽车行业联合摸索、构建“氢能源社会”。

图注：丰田在中国研发中间设立加氢站

关于是否会将氢燃料电池车引入中国，丰田中国董事长大年夜西弘致表示：“我们盼望以长远眼光开展相关事情，将参考这次实证明验的成果，并将可行性钻研的工具扩大年夜到巴士等商用车，积极探究向中国引进的可能性。”

其其实成长燃料电池的蹊径上，丰田并不孤独。越来越多的企业介入到氢燃料电池财产链中，则是供给了一个正向成长的背景氛围。不仅是丰田在做类似横滨Hama Wing这样的项目，奥迪也于2011年打造了“全财产链零排放”项目，在北海扶植离岸风涡轮机组，风力发电部分被用于电解制氢或制造甲烷（e-gas），制氢的目的也是为了推广氢燃料电池车。此后，戴姆勒、福特等还结成联盟联合开拓氢燃料电池车。

中国海内也是很早就开始针对燃料电池展开探索，包括航天部门、海军研发机构以及上汽等车企都有所阅读。据丰田称，现在北京、上海、广州等城市共建有6座加氢站，这次在TMEC完工的加氢站是丰田在中国建成的首个加氢站，加入到中国在氢燃料电池奇迹的探索中。

风能、太阳能、核能占比越来越高，可再生能源和部分市场电力供应富裕为构建氢能供应链体系供给了先决前提。化石燃料的储量有限性、社会对低碳模式低落污染的需求又供给了推动力。有先决前提，有推动力，有自身上风，有不错的氛围，氢能供应链体系自然有其存在的需要性和可行性，完全可以作为中国未来替代化石能源的前途。

若何让资源低落99%

正如文首所提出的，限定新能源车成长的拦路虎之一，除了可以垂垂推进的配套根基举措措施，就是资源价格，氢燃料电池较之电动汽车还少了续航里程焦炙的烦恼，以及插电式混杂动力车不能完全离开燃油的挂念。

不过，氢燃料电池资源的大年夜幅低落，是丰田迄今为止各项成就中最直不雅、最令人叹为不雅止的部分。

笔者关注丰田和其他车企的氢燃料电池已稀有年，丰田的燃料电池车实车验证始于2007年，在2012-2013年时曾拟订过重大年夜节点。

据当时任丰田研发认真人的奥平总一郎供给的数据，2007年丰田每套燃料电池系统资源靠近750,000欧元，2015年燃料电池车上市（即我们如今看到的Mirai），电池系统造价节制在500万日元以下，约合35,900欧元，或者相称于新燃料电池车整车资源（72,000欧元）的一半阁下。早期氢燃料电池原型因为废品率高、产量小、消费先辈材料多等身分，单价跨越100万美元，2015年则节制在51,000美元阁下，低落了95%，或者缩减为2007年的二十分之一。

但丰田并不满意于此。当时奥平还提出，在2015年之后，丰田计划再花五年光阴将燃料电池单元价格再低落80%，达到2007年的百分之一阁下，到2020年燃料电池车整车造价将只有45,000欧元。

这次笔者在参不雅TMEC历程中，中间总经理中尾清哉与先辈技巧认真人河合大年夜洋证明称，在2015年的根基上，丰田计划到2020年将燃料电池资源再低落二分之一，2025年再低落到2015年的四分之一。换算下来，虽然不如奥平总一郎之前预言的那样激进，然则间隔“减少99%”也相差不远。这意味着，到2025年之后，氢燃料电池的资源将达到2007年的百分之一阁下。

根据懂得，丰田低落燃料电池资源的道路之一在于低落铂金应用量，改进铂金材料的镀层技巧。当前铂金在世界市场上售价为每盎司（约28克）上千美元，之前丰田氢燃料车型每辆车应用的铂金为100克，未来将削减到30克阁下。

另一个减少资源的措施在于借助之前的混动车技巧，无论是氢燃料电池车、电动汽车照样插电式混杂动力车，都与丰田赖以驰誉的油电混杂动力车在电机电控方面存在较大年夜的通用性。TMEC技巧职员奉告《逐日汽车》记者：“以HEV为根基，拿掉落汽油机总成，放大年夜电池电机，就是EV；将HEV电池电机放大年夜，并且汽油机关联到电池，可以对其充电，则是PHEV；用氢燃料电池取代汽油机给电池充电，则是FCEV。”

得益于减少昂贵材料和提升通用性的特征，丰田才能够取得本日资源节制的成就。从这一历程中我们能够看到，氢燃料电池在丰田手里形成了极为完备缜密的体系，包括和HEV、EV、PHEV通用零部件，组建起“大年夜EV”的观点，以及从风力发电等多种一级能源获取制氢道路，并经由过程改进催化剂、提升通用性等手段大年夜幅度减少燃料电池资源。氢燃料电池和其他新能源一样都是利弊共存，不过在丰田手里玩转的程度令人赞叹，这是一种生态的创作创造。

仍有天堑待跨过

丰田对付氢燃料电池的构想相称缜密，并且推进的策略周全而稳妥。然而终究所有的新技巧在从研发到落地的历程都相称漫长，氢燃料电池的险阻又在哪里？

首先，氢燃料电池的资源与举措措施两大年夜拦路虎今朝还没有完全降服，这些在前文已经胪陈。

其次，氢燃料电池有一个效率方面的弱点，假如作为车辆动力，最好是车辆保持固定的工况，偏向不变速率不变，这样热效率才会高，否则切换偏向和速率，效率会下降。诚然，所有的热机在工况变更下都邑呈现热效率下降，内燃机可能从35%到40%下降为13%阁下。然则氢燃料电池究竟在这方面和内燃机比拟好坏若何，还必要更多的实测进行确认。

别的，在最初始的滥觞上，氢燃料只能在部分质料供应渠道实现真正的洁净，比如风能、天然天生或生活天生的沼气等。在“电力富裕的国家”，着实煤炭火力发电盘踞主导，假如电解水的电能部分来自于此，则和电动汽车在能量初始滥觞上没有太大年夜差别，反而还多加了一道关口，有能量淹灭。

太阳能也是被高估了洁净性，由于太阳能光伏板中的硅提炼，本身就必要大年夜量的电能。以是，氢燃料在供应链体系中，泉源有洁净的，有不那么洁净的。丰田等车企必要量化谋略电解水和制氢的能源散播，以鉴定洁清程度。

图注：丰田构建低碳氢供应链

一个较为繁杂的问题则是在于安然。

从理论上说，氢燃料电池是在安然方便下了很大年夜功夫，丰田在这个领域做了很多作业。比如为储氢罐设计加强的车身布局（抗撞击）、撞击后燃料电池组松脱的机制（躲撞击）、110摄氏度能融化的金属栓（高温下排空氢气防止储气罐因高温高压爆炸）……丰田以致还演示过枪弹射击储氢罐的应力和爆燃实验。

然则，氢燃料电池现在的安然，是依靠在许多环节都不掉足误的条件之下。比如仅以《燃料电池电动汽车·安然要求》对加氢口的要求，就从加氢口的气密性、耐温性、相容性；加氢口非金属件耐氧老化性、液静压强度；连接件耐振性、耐非常压力、磨损历久性等方面提出高要求。然后还有车辆的储氢罐、制氢站设备等各个方面都不能存在问题。

确凿，氢气要发生燃爆，必要有4-75%的浓度等等等等前提，只是氢气燃烧速率是汽油的很多多少倍，而且火焰的透明度和色度很难被发明，在灭火方面也有难度。要是今后加氢站和氢燃料电池车很遍及，那么必须始终维持每一个系统每一个环节都不掉足误，否则结果有可能是劫难性的。

图注：丰田将新能源做到模块化和通用化

是以氢燃料电池的安然性就像航空航天比较铁路公路，着实夷易近航飞机变乱率低于汽车，然则一旦呈现严重变乱，那结果就不堪设想。只管夷易近航的成功或许意味着氢燃料电池也不该受阻，但厂商必然要审慎思虑怎么鼓吹好安然性，以及怎么确保自己的全部体系中每一个环节都不掉足误。很多时刻，一些技巧利用在走向市场的时刻，也要看破费者的吸收生理。假如在安然上不能令破费者宁神，即便它客不雅上是安然的，也很可贵到商业成功。

不过，只管氢燃料电池间隔充分推广还有较长的路必要走过，然则丰田在这个领域的努力与聪明，无论是从“大年夜EV”的模块化通用性路线，照样对氢燃料社会生态的构建，都值得中国汽车行业甚至全部社会去借鉴与参考。

在鼓吹氢燃料电池车的结尾，丰田用H2OPE来形容氢燃料电池给人类社会未来的盼望。当这份盼望已经跟着TMEC靠近中国时，我们是否应该用更积极主动的姿态，凭借自立气力去把握住它呢？

文/石劼

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