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原标题:充满仅需3分钟,续航里程600公里!丰田这款新能源车让特斯拉抓狂.

继纯电动汽车之后,氢燃料电池汽车成为新能源汽车领域出现次数最多的名词。但是,在锂电池连续自燃事故发生后,人们开始质疑纯电动的安全性,连带氢燃料电池汽车也被大部分人评价成“骗补贴的”。

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在造车新势力风起云涌的当下,广大民众对新能源汽车燃料的关注度也日益高涨。而当下的新能源市场中,以锂电池、镍氢电池、铅酸电池为主的电动车占据着主要的份额。但要说新能源最理性的燃料则非氢气莫属。氢气的特点是无污染、无噪音、高效率,且燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳。

其实,自新能源之风盛行以来,氢燃料电池汽车的研究一直在进行,只是碍于纯电动风头太劲,氢燃料电池汽车行业一直不显山不露水。自2019年两会,长城汽车总裁王凤英女士提出关于发展氢燃料电池汽车的议案建议之后,国内一向低调的氢燃料电池汽车突然高调了起来。

在今年5月,国务院总理李克强考察了丰田汽车公司的氢燃料电池车Mirai之后,一时间掀起了业界对氢燃料电池的热烈讨论,以及汽车产业对氢燃料电池的热切追捧。而进入到6月,则曝出了大众集团与氢燃料电池技术公司巴拉德的合作延长至2019年3月。6月21日,奥迪又发出与韩国现代“联姻”共同研发氢燃料电池汽车组件和技术的信号。

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今年上海国际车展就展出了多款氢燃料电池车。例如:丰田旗下的氢燃料电池车——Mirai、现代汽车旗下的氢燃料电池车——NEXO、上汽大通旗下氢燃料电池MPV车型——G20FC等等。还有,红旗汽车、东风汽车、汉腾汽车、众泰汽车、爱驰汽车等国内汽车品牌也纷纷献出自己研制的氢燃料电池汽车。

就在似乎氢能源技术前景一片大好的趋势下,6月28日在清华大学举办“氢能产业创新发展论坛”上,全国政协副主席万钢却指出,中国与国际燃料电池技术差距明显。诚然,我国目前现在仍将发展重点放在了纯电动汽车上,那么在燃料电池技术上,我们到底与国外差了有多少?

先来认识一辆近期火热的氢燃料电池轿车——丰田Mirai。作为丰田首款量产的氢燃料电池车,正如其名,Mirai被丰田视为“未来之车”。Mirai在行驶过程中不加油、不充电、不排放尾气,唯一排放的废物是纯净水!它代表着未来,一个真正节能而环保的汽车时代。那么这款丰田Mirai氢燃料电池车到底有多厉害?氢燃料电池车在中国车企的现况和未来又是怎样的呢?

在纯电动汽车遭遇瓶颈之时,氢燃料电池汽车整装待发,种种迹象表明新能源汽车领域必有氢燃料电池汽车的立足之地。

国内外技术差距日益明显

技术让梦想变成现实,丰田Mirai有多恐怖?

氢燃料电池汽车初展风头

目前新能源汽车有两大主要发展方向,即纯电动车与燃料电池汽车。全球汽车强国都致力于这两类电驱动车型的开发,包括乘用车和商用车。以全球汽车发展趋势来看,相比于氢燃料汽车,纯电动汽车的发展更接近于产业化。近年来,发展氢燃料电池也已作为一个重要方向被列入国家清洁汽车开发计划,然而目前我国氢燃料电池车产业化进程缓慢,氢能源应用距实现大规模商业化运作尚远。

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早在1965年,外国的科学家们就已设计出了氢能汽车,只是国内起步比较晚且没有全身心投入。中国汽车工程学会曾预测到2030年,我国氢能汽车产业产值有望突破万亿元大关。而今年两会期间全面发展氢燃料电池的建议被很多代表提及。一直以来,推崇纯电动汽车的人们,为什么突然热捧氢燃料电池汽车?

在目前国外已经开始加速氢燃料乘用车市场化的同时,中国国内仍将焦点聚焦于纯电动汽车上。尽管国家出台了许多燃料电池领域的相关扶持政策,也有一些企业开始研究,但多数仍处于实验阶段,同时以商用车为主,乘用车方面未见大动作。

Mirai的工作原理,通过电解水制氢,再把氢气加入车内发生化学反应驱动电机为车提供动力。而丰田通过技术的攻坚,将梦想变成了现实。

众所周知,全球大力推广新能源,主要目的是为了减少汽车污染物的排放以及降低汽车对石油资源的依赖,利于环境保护。而因为氢燃料电池完全燃烧后转化为水和二氧化碳,排放的物质不属于污染物,且氢燃料电池具备高续航、能量补给速度接近燃油车等优点,其完全符合新能源汽车发展条件,国外车企已经潜心专研多年。

以国内曾多次参展,并且已经开始进行小范围推广的上汽荣威950插电混动燃料电池车为例,对比全球首台量产化氢燃料电池车丰田Mirai,在参数上的差距一目了然。上汽荣威950最大功率为55kW,远低于丰田Mirai的114kW最大功率。同时,在续航里程上,最大400km的续航里程也不及Mirai的502km。而400
W/L系统体积功率密度与丰田Mirai的1400W/L相比也更是差距较大。

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另外,虽然从市场现状来看,燃料电池汽车技术远远落后于电动汽车技术。但是丰田、本田等国外汽车品牌早早就入局燃料电池市场,形成了从燃料电池到整车制造的氢能源汽车供应链,为国内发展氢能源汽车指明了道路。据悉,丰田汽车于2015年宣布开放燃料电池技术专利的使用权,总计5680项。未来全球范围内的汽车制造商及零部件供应商均可免费使用丰田的氢燃料电池技术。

除去在核心技术上落于下风,在制氢、储氢以及加氢方面,我国也同样处于落后阶段。

“燃料电池”是全世界科学家研究了多年却始终没有成本适合消费级市场的成熟技术。而多年以前,丰田就放豪言说已经在燃料电池领域取得了技术突破,能将电池成本从100万美元降到5万美元!不到一年,丰田便用首次投放市场的量产燃料电池车Mirai兑现了当年的豪言。

而且,近几年各地电动车都因补贴退坡或者撤销补贴而苦恼,但燃料电池汽车未受影响。据悉,2018年的氢能源汽车补贴按照额定功率与驱动电机的额定功率比值确定补贴系数,乘用车、轻型客车和货车、大中型客车和中重型货车分别单车补贴上限为20万/辆、30万/辆、50万/辆,预计补贴在2020年前都不会退坡。

从加氢站建设来看,日、美、德、韩正在大力扩建。东京、名古屋、大阪和福冈四大城市市区和高速公路建设100座加氢站,韩国也拟建50个加氢站。我国目前正在运营的加氢基础设施有12座,在建的有近10座。中国工程院院士干勇认为,虽然我国加氢站当前规模较小,但已暴露一些问题。我国加氢站尚无法按照国际标准实现3-5分钟快速加氢,达不到商业化运营标准。此外,压缩机、加氢机等关键设备选型追求低价,无法满足长期连续可靠运营要求。此外,有关加氢站的规划、设计施工、验收、关键设备选型等方面都缺乏标准。

丰田Mirai的结构与传统的汽油车或者纯电动车都不一样,它的动力系统被称作TFSC(Toyota
FC
Stack),没有汽油发动机,没有变速器,是以燃料电池堆栈为核心组件的混合动力系统。发动机舱内部是控制单元。

据汽势Auto-First的统计:广东明确将省级补贴资金的30%用于支持燃料电池;武汉按中央1:1进行补贴;上海、海南、青海按中央1:0.5补贴;重庆按国家1:0.4补贴;河南按国家1:0.3补贴,全国各地方都有意推广在为氢能源燃料汽车铺路。

“氢”装如何前行

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值得一提的是,氢燃料电池车的加氢流程与燃油车加油相似,仅需3-5分钟即可完成,并且续航能力比电动汽车强。本田CLARITY在美国EPA工况下能够达到589km,丰田Mirai也能达到502km,这些条件都更加符合消费者的用车需求和习惯。

中国相比国外同行,在氢燃料电池上起步还是太晚。从2001年开始,我国才开始进行氢燃料电池汽车的研发工作,首次提出氢能产业发展计划是在2016年10月发布的《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》中,之后发布的《中国制造2025》中才明确提出了燃料电池汽车发展规划。而美国的通用在1966年开始研发氢燃料电池汽车,日本的本田则开始于1992年。

Mirai唯一需要消耗的“燃料”就是氢气,不用加油也不用充电,加满5公斤氢气就可以连续跑上650公里!所以Mirai在车身后桥部分放置着一个镍氢动力电池组和前后两个高压储氢罐。氢元素在地球上储量是最丰富的,是最适合宇宙空间站或者宇宙探测器使用的备用能源之一。燃料电池利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流的。因此Mirai是纯电动车,燃料电池堆栈代替的是厚重且充电效率低下的锂离子电池组。

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