2018年5月,豐田公司社長豐田章男在豐田汽車北海道廠區(qū)迎來了一位特殊的客人:中國總理李克強(qiáng)。
豐田格外重視李克強(qiáng)總理的到訪,因此特意把最尖端的高科技產(chǎn)品運(yùn)到北海道廠區(qū)進(jìn)行集中展示。其中,包括氫燃料電池車。
這次訪問之后,豐田的氫能源汽車火遍了中國,而中國的氫能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)也被前所未有地激發(fā)。
2019年11月中旬,在豐田總部,豐田汽車公司研究氫能源的權(quán)威中井久志告訴來自中國的媒體采訪團(tuán),“要實(shí)現(xiàn)氫能源社會(huì),單靠我們一家企業(yè)來努力是不夠的,還需要與各國的政府、能源供應(yīng)商以及汽車行業(yè)的同行進(jìn)行合作一起來推動(dòng)。”
言下之意,豐田公司的志向遠(yuǎn)不只是氫能源汽車,而是氫能源社會(huì)。對于野心勃勃的豐田公司而言,敲開龐大中國市場的大門顯得尤為重要。
這從豐田章男向李克強(qiáng)總理所表達(dá)的合作愿望足見其迫切。他說,“當(dāng)今的汽車行業(yè)正經(jīng)歷著百年一遇的大變革,而引領(lǐng)變革的就是全球發(fā)展速度最快的中國,我們將與時(shí)俱進(jìn),全力追隨中國的發(fā)展步伐?!?h3>零排放、零污染
中井久志所描繪的氫能源社會(huì)是從豐田的氫能源汽車開始的。
1992年,豐田汽車公司的4名技術(shù)人員以“興趣小組”的形式開始了將氫能源作為汽車動(dòng)能的研究。隨著豐田的投入越來越大,“興趣小組”的隊(duì)伍也不斷擴(kuò)張,繼而變成了新能源研發(fā)部,再到氫能源上升為公司戰(zhàn)略,隨后在2014年,生產(chǎn)出了第一代氫能源車“MIRAI”。其間,歷時(shí)20多年,投入了巨額的研發(fā)經(jīng)費(fèi),生成了5000余項(xiàng)技術(shù)專利。
這輛氫能源車的動(dòng)力源是液化氫氣,沒有發(fā)動(dòng)機(jī),只有一臺(tái)啟動(dòng)馬達(dá)。在車輛中間的底座,有一個(gè)氫氣與氧氣的合成裝置,稱為“燃料電池堆”(即氫氧反應(yīng)堆),氫氣流到電池堆,與外面進(jìn)入的空氣在電池堆發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)馬達(dá),再由馬達(dá)帶動(dòng)車輛的行駛。
在這個(gè)過程中,氧和氫反應(yīng)排出的是清水,沒有尾氣,實(shí)現(xiàn)了零排放、零污染。
中井久志稱,豐田的這項(xiàng)氫燃料電池技術(shù)的發(fā)電性能已經(jīng)達(dá)到了世界最頂級的水平。
這輛氫能源車上搭載有兩個(gè)氫氣罐,一次充氣大約需要3~5分鐘,續(xù)航里程可達(dá)650公里。
按中井久志的說法,在不排二氧化碳的所有車輛當(dāng)中,氫能源汽車的續(xù)航能力是最強(qiáng)的。
豐田汽車公司研究氫能源的權(quán)威中井久志
豐田第一代氫能源車“MIRAI”
氫能源車內(nèi)部構(gòu)造,黃色部分為儲(chǔ)氫罐,銀色部分為燃料電池堆。《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者 郭芳 攝
目前,這輛氫能源汽車一年的生產(chǎn)量是3200輛,主要在歐洲、美國和日本銷售,尚未進(jìn)入中國市場。在日本的售價(jià)是 700萬日元(約42萬元人民幣),日本政府補(bǔ)貼1/3,個(gè)人承擔(dān)在28萬元人民幣左右。
中井久志告訴記者說,第一代氫能源汽車定價(jià)700萬日元,豐田基本不會(huì)虧本。
據(jù)銷售人員反映,因?yàn)檐嚴(yán)锏娜剂想姵囟押蛢蓚€(gè)儲(chǔ)氫罐很占體積,也非常重,這是比較大的缺點(diǎn),但真正影響銷量的還是加氫站的數(shù)量。
豐田汽車公司自己并不經(jīng)營加氫站,而由日本的能源公司來發(fā)展布局。目前,日本全國大約有100個(gè)加氫站,主要集中在東京、名古屋、大阪和福岡四大經(jīng)濟(jì)圈,整個(gè)東京只有14個(gè)加氫站。
銷售人員說,“車的續(xù)航里程是650公里,如果650公里之內(nèi)找不到加氫站,就是一個(gè)比較大的問題。這也是很多人所顧慮的?!?/p>
中井久志坦言,“加氫站的問題我們汽車制造公司是有責(zé)任的,因?yàn)槲覀兡壳暗钠嚿a(chǎn)量比較少,如果建設(shè)大量的加氫站,成本會(huì)有很大的問題,因此,這是一個(gè)需要慢慢同步發(fā)展的過程。”
而很快,第二代氫能源汽車也將在2020年底前推向市場,計(jì)劃年生產(chǎn)量達(dá)到3萬輛。
年產(chǎn)量從3200輛增長至3萬輛,這也意味著銷量要增長近10倍。要實(shí)現(xiàn)10倍銷量的增長需要解決什么問題?
“當(dāng)然,如果沒有增加加氫站的話,汽車銷售也會(huì)受到制約?!敝芯弥菊f。
按計(jì)劃,到 2021年,將新增80個(gè)加氫站;而到2025年,日本全國的加氫站要增加至320個(gè)。
但加氫站建設(shè)所需要的條件也極為苛刻,占地面積較大,需要較大的空間,同時(shí)要做好防爆等安全措施。這在一定程度上也制約了加氫站的布局。
豐田汽車正在不遺余力地推動(dòng)氫能源車在日本的普及,除了氫能源轎車,還推出了專供7-11便利店使用的氫能源送貨卡車,而在東京的街頭,也行駛著豐田的氫能源大巴。
“如果大巴、卡車都能夠普及的話,將會(huì)使加氫的工廠和加氫站點(diǎn)增加,而這也將推動(dòng)氫能源的價(jià)格繼續(xù)下調(diào)?!敝芯弥境姓J(rèn),如何形成氫能源車銷量增長和加氫站數(shù)量增加之間的良性循環(huán)是一個(gè)很大的課題。“接下來我們要跟能源公司進(jìn)行密切配合,加氫站和汽車銷售量如果能同步進(jìn)行的話,整個(gè)成本就可以得到有效的控制?!?/p>
日本政府的目標(biāo)是,到2025年,將氫能源汽車的售價(jià)與混合動(dòng)力汽車的售價(jià)持平,即價(jià)格控制在300萬日元左右。這樣即使政府不補(bǔ)貼,車的實(shí)際售價(jià)也會(huì)降至20萬元人民幣左右。
中井久志稱,目前豐田生產(chǎn)氫能源汽車并不盈利?!拔覀兓?0多年時(shí)間研發(fā)出氫能源汽車的所有技術(shù),這20多年投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是巨大的。如果算經(jīng)濟(jì)賬,現(xiàn)在還不合算,但到未來實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)的時(shí)候,這個(gè)賬是可以慢慢補(bǔ)回來的?!?h3>日本政府做了什么?
“當(dāng)然,賺錢只是小事。減少尾氣的排放,給整個(gè)人類帶來更綠色的環(huán)境,這是豐田當(dāng)前追求的最高目標(biāo)?!卑粗芯弥镜恼f法,當(dāng)前,豐田設(shè)定的目標(biāo)是以2010年為基準(zhǔn),爭取到2050年,讓豐田生產(chǎn)的汽車二氧化碳排放量減少90%。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),到2030年,豐田汽車公司每年生產(chǎn)的1000萬輛汽車中,550萬輛以上汽車是電動(dòng)化汽車,其中混合動(dòng)力汽車達(dá)到450萬輛,氫能源汽車100萬輛。
而豐田要實(shí)現(xiàn)100萬輛氫能源汽車的大批量生產(chǎn),仍有賴于氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。
據(jù)旅日資深媒體人徐靜波介紹,為打造這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,日本已經(jīng)花了5年左右的時(shí)間,從液化氣的進(jìn)口(國際商社)、氫氣制造加工儲(chǔ)存(巖谷產(chǎn)業(yè)等公司)、氫能源汽車的制造(豐田等)、高壓氣罐的研發(fā)制造(三菱重工等)、汽車與氣罐新材料的研發(fā)生產(chǎn)(東麗公司等)、氫氣運(yùn)輸車運(yùn)輸船的研發(fā)制造、高壓氫氣的安全運(yùn)輸、加氫站的建設(shè)與普及、氫能源汽車的銷售與售后服務(wù)等,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈完整構(gòu)建,才確保了豐田氫能源汽車在2016年正式投放市場。
氫能源車內(nèi)部構(gòu)造
日本政府在2019年4月發(fā)布的《第五次能源基本計(jì)劃》中,將氫能源汽車的數(shù)量,計(jì)劃從2020年的4萬輛,增加到2025年的20萬輛。到2030年,氫能源汽車的數(shù)量將達(dá)到80萬輛。
而這個(gè)普及速度,除了取決于加氫站的普及量,還將取決于氫能源的成本。
還是在《第五次能源基本計(jì)劃》中,日本政府提出的目標(biāo)是:將氫氣的價(jià)格降到汽油價(jià)格的80%。
當(dāng)下,一輛氫能源車加滿氣的費(fèi)用是4600日元(約280元人民幣),在日本比加滿汽油的價(jià)格稍便宜。
按中井久志的說法,隨著加氫工廠和加氫站點(diǎn)的增加,還將推動(dòng)氫能源的價(jià)格繼續(xù)下調(diào)。
目前,在日本福島縣已經(jīng)建成了世界最大規(guī)模的制氫工廠,制氫所采用的技術(shù)與工藝,是水電解。
“只要在水里面,通過電流以后就可以把氫提取出來?!敝芯弥菊f,日本從水當(dāng)中提取氫的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,不僅豐田汽車公司掌握了技術(shù),其他的日本能源公司也擁有了這樣的技術(shù)。這將使得氫能源成為取之不盡的能源,而且二氧化碳排放最終可以變成零。
當(dāng)然,來自外界的擔(dān)心是,制氫工廠在制氫過程中會(huì)產(chǎn)生能耗和污染。
在福島縣那個(gè)全世界規(guī)模最大的制氫工廠,制氫所需要的電力來自太陽能發(fā)電,以此來解決能耗問題。
中井久志說:“無論是制氫工廠還是豐田汽車公司都在繼續(xù)研究這個(gè)技術(shù),以防止在制氫過程中造成二次污染?!?h3>從汽車到基礎(chǔ)設(shè)施 ??
當(dāng)氫能源可能成為取之不盡的能源時(shí),豐田汽車更大的野心是,將氫能源汽車轉(zhuǎn)化成社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施。
在豐田第一代氫能源汽車的尾部有一塊電池,用于積蓄車在行駛過程中產(chǎn)生的回生電能。這些回生電能可用于開車,也可用于連接家庭電源,保證一個(gè)家庭一周的照明、空調(diào)、冰箱等的電力所需。甚至在整個(gè)城市停電時(shí),還可以點(diǎn)亮信號燈和路燈。
而到了第二代氫能源汽車,豐田汽車公司的構(gòu)想是,當(dāng)汽車停在家門口,就可以通過無線供電系統(tǒng),用汽車的電力瞬間點(diǎn)亮家里的照明和啟動(dòng)電器設(shè)備。兩輛汽車之間也可以通過無線輸送的方式,實(shí)現(xiàn)相互供電。
換句話說,豐田想要實(shí)現(xiàn)的氫能源汽車還可以是一座移動(dòng)的發(fā)電站,從而成為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。
“我們的目標(biāo)不局限于日本?!敝芯弥菊f,豐田汽車公司希望不只是豐田或者日本公司,而是全世界的相關(guān)公司都能參與進(jìn)來去研發(fā)氫能源。
中國市場因此被格外重視。
目前,豐田汽車公司已經(jīng)在江蘇省常熟市建了氫燃料電池核心部件研發(fā)中心,第一代氫能源車在那里進(jìn)行適應(yīng)性測試。
2019年4月,豐田汽車公司也宣布向北汽福田提供氫燃料電池技術(shù)和零部件,生產(chǎn)搭載豐田氫燃料電池系統(tǒng)的氫動(dòng)力大巴,這是豐田首次與中國廠商進(jìn)行氫燃料電池技術(shù)的合作。
而這只是開始。
編輯:呂江濤 ?lvjiangtao@ceweekly.cn
編審:張偉
美編:孟凡婷