新能源汽車將會是未來汽車的發展趨勢,這一點毋庸置疑。從各大車企未來車型的規劃中我們也可以看到,新能源汽車占據了很重要的位置。不過由什么類型的新能源汽車“稱霸”未來世界,這還不太好說?，F在發展勢頭比較猛的有氫燃料電池車型和純電動車型兩類。孜孜不倦研究和大力推廣氫燃料電池車型的正是日本車企,為什么日本車企鐘愛氫燃料電池車型?氫燃料電池車型真的能pk掉純電動車型嗎?
一、日系車企都愛燃料電池車
豐田和本田兩大日企巨頭對于氫燃料電池汽車的研究比較早。
早在1999年的東京車展,本田就展示了旗下的燃料電池車,此后的1999年到2001年期間多次推出試驗車,為量產作出準備。
2002年本田正式推出了燃料電池車型,FCX。這輛3門的燃料電池車型曾經在美國加州和日本進行過租賃,這輛車也是世界上第一部官方認證的氫燃料電池車。
到了2008年,本田升級了FCX的各項技術,正式將車命名為FCXClarity,續航里程達到372km,市場也拓展至歐洲地區。
只可惜氫燃料電池車型沒能成為燃油車的替代品,反而受到了各種阻礙,最大的問題就是沒有加氫站。所以它沒能像純電動汽車一樣發展起來,第2代FCX Clarity在2014年停產。
本田作為一個著名的技術偏執狂,沒有辜負它的頭銜,一直在研究氫燃料電池技術。
不過本田并不是一個人在戰斗,豐田汽車在2015年推出了續航500km的Mirai氫燃料電池車型。
豐田還公開了5000多項核心專利,包括燃料電池、高壓儲氫罐的專利,全球汽車企業可以無償使用這些專利到2020年底。這也是為了帶動整個產業鏈蓬勃發展。
而本田在2016年也上市了名為“Clarity Fuel Cell ”的燃料電池車,續航達到了750km。
二、燃料電池車型能pk掉純電動車型嗎?
先來看一下燃料電池車型的工作原理。氫燃料電池車型是利用氫做燃料,通過和空氣中的氫發生化學反應而產生電能,電能驅動車輛。
氫燃料電池的使命是發電,它本身不能儲電,驅動車輛前進的依然是電機。
優勢:零排放、長續航、加氫時間短
工作原理導致了它的優勢和劣勢。優勢就是車輛排放的是氫和氧的結合物,水,所以它相當于零排放。只要氫燃料足夠,它就能一直跑下去,所以它的續航里程會比純電動車型要長。
氫燃料電池車型加氫的時間非常短,本田Clarity車型3min即可完成加氫,這個速度即便是特斯拉的超級充電站也比不了。
劣勢:效率低、安全性問題、加氫站少
劣勢也非常明顯,我們剛才說的工作原理只是簡化的工作原理,真正到汽車內部又會非常復雜。氫燃料要和氧氣結合、反應產生電能,電能再驅動車輛,經過發電-輸電-充電-驅動,這其中會有不少效能流失。
許多人認為這是在浪費資源,特斯拉的老大Elon Musk就曾經表示這種模式“extremely silly(非常蠢)”。
當然這些都不是氫燃料電池車型最關鍵的問題,它的問題在于氫氣不穩定,本身密度很低,所以需要安全可靠的高壓容器來儲存。
比如本田Clarity車型的氫氣來自兩個體積分別為24L以及117L的高壓氫氣罐,內部壓力為70MPa(最常見的壓力容器煤氣罐是10MPa)。它們分別位于后排座椅的下方和后方。
大家都知道高壓氫氣罐非常容易爆炸,這就相當于隨身攜帶了兩個炸彈在街上行走。
為了保證氫氣罐的安全,本田采用了鋁制內襯,增加了碳纖維強化塑料層,而且做足了保護措施。即便出現泄漏,氫氣會通過管道釋放到外部。
如果發生碰撞,車內還布置了氫氣傳感器,會第一時間切斷氫氣源?？墒沁@樣并不能減輕消費者的顧慮,電動車的安全性普及到現在也不算太成功,何況本身就會爆炸的氫氣罐。
最后一個劣勢,也是致命的劣勢,氫氣站。正如充電站稀少一直被大家所詬病一樣,氫燃料電池車型也需要加氫站。建設一座氫氣站的費用不菲,氫氣的運輸、保存就是個問題。充電站還可以利用現成的電網,而加氫站則需要從零開始。
三、日系車系為什么要大力發展?
看起來氫燃料電池車型想要普及困難重重。為什么日系要大力發展呢?原因很多,其中一個是由于產業所決定的,全球三大氫能源公司有兩家在日本,發展氫燃料電池車型擁有良好的科研成果作為基礎。
目前來看,日系車企未來將繼續在氫燃料電池車型上走下去。在美國,通用和本田已經合作,在密歇根州建立了一座工廠,將為燃料電池汽車推出下一代推進系統。
而在日本本土,本田研究開發了一種高壓水電解型制氫站,僅需使用水和太陽能電池板產生的電能,就能夠制造出壓力達到70MPa的氫。
這個制氫站占地面積僅有6㎡左右,但可以在24h內制造出2.5kg壓力為70MPa的氫,為本田Clarity車型提供加氫服務。
前不久,本田、日產和豐田在內的11家企業已經簽署了一份諒解備忘錄,2020年在日本各地新增安裝160座氫燃料站以幫助擴大日本的燃料電池(汽車)市場。
