電動化之下,CES卷來了哪些氫燃料電池新浪潮

2020-01-14 10:06 來源:中國青年網 標簽:氫燃料電池

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從無人機、Nikola卡車到戴姆勒系列產品,再到“豐田之城”,我們在越來越多的領域里看到了氫燃料技術。

對于汽車相關領域的企業來說,拉斯維加斯盛大的CES可以說是他們展示尖端交通技術的最佳時機。通過諸如福特的Mach-E電動野馬、拜騰的M-Byte跨界車和菲斯克的Ocean SUV,甚至還有索尼的電動車等產品,我們確信電動化的浪潮已經勢不可擋。

但2020年的展會還透露出另一種信息。作為一種清潔燃料,氫對乘用車市場的影響雖然微不足道,可它作為商用車、重型卡車、公交車、無人機和城市的動力源,卻有著未被完全開發出來的潛力。

回想一年前,我們在CES上看到了現代氫燃料電池車Nexo,整個展臺呈現的是“未來氫生活”理念;年中的亞洲CES上,見到了奔馳GLC F-CELL燃料電池車;上汽大通推出了G20 FC氫燃料電池車,采用其自主開發的第三代燃料電池系統,并在國內首次應用70MPa氫瓶供氫系統。

2020年的CES上,我們不但看到了更大的氫燃料電池“浪潮”,參與其中的企業越來越多,產品本身更是突破汽車領域,變得更加多樣化。

自家的Mirai氫燃料電池轎車上市已有五年之久的豐田表示,將應用數十年的氫燃料研發技術,在日本富士山附近打造名為“Woven City”的城市,用于展示環保技術、自動駕駛、出行模式、人工智能和新型建筑。該項目預計2021年開工,2000名居民將在這里安家。

“由豐田的氫燃料電池技術提供動力,這將是一個真正獨特的機會,從零開始創造一個完整的社區或城市,讓互聯、數字化、可持續的未來基礎設施與人們的生活交織在一起?!必S田社長豐田章男說道。

據悉,這個占地175英畝(約70萬平米)的“豐田之城”將配有氫-電系統,輔以大量的屋頂太陽能裝置。

日系車企為推動本國氫能源戰略下了不小決心。但縱觀全球,幾大汽車巨頭也未曾缺席。

大眾旗下奧迪于2016年展示過h-tron quattro氫燃料電池概念車;2019法蘭克福車展上,寶馬發布了一款名叫i Hydrogen Next的車型,基于寶馬X5改造,配備了氫燃料-電池動力系統。

與豐田一樣,戴姆勒自20世紀90年代以來一直致力于燃料電池車的商業化。

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戴姆勒目前的燃料電池汽車包括梅賽德斯-奔馳公交車、扶??ㄜ嚭虵-Cell SUV

對此,梅賽德斯-奔馳董事會成員、集團研發和奔馳乘用車研發負責人馬庫斯?謝弗(Markus Sch?fer)表示,雖然奔馳目前在幾個市場推出了氫燃料電池版本的SUV,但母公司正將該技術的應用重點轉到重型卡車和公交車上面。

“卡車產品面臨的一大挑戰是長途運輸問題,這使其不太適用于純電池電動版本,至少依照現有電池水平還不行?!敝x弗在CES發布會上說,“對我們來說,燃料電池的推廣會從公交車和卡車開始?!?/p>

2019年年底,戴姆勒表示,將從20年代末期開始增加燃料電池卡車的產量,并與豐田和初創企業展開競爭。

“燃料電池技術本身沒有問題,成本和規模是制約其發展的關鍵?!敝x弗解釋說,“我們的優勢是我們有卡車。戴姆勒是世界上最大的卡車制造商之一,旗下奔馳、三菱扶桑以及福萊納均有相關產品?!?/p>

他接著說,公司正在設計一個模塊化系統,允許不同類型的商用車輛使用相同的氫燃料電池結構,以便根據車型大小或使用范圍進行增減?!霸诮酉聛淼膬傻饺昀?,氫燃料電池在商業領域將有所作為?!敝x弗給出了這樣的回答。

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現代汽車的氫動力HDC-6海王星概念卡車

過去幾年,豐田一直在洛杉磯測試氫燃料電池卡車;雷諾早在年前就把氫燃料當作賣點,稱會在佛吉亞展臺發布氫燃料電池版的雷諾MASTER廂式貨車;現代汽車和Nikola公司也以零排放氫燃料卡車為目標市場;現代Mobis則運營著世界上最大的氫燃料電池模塊生產線。

純電池和氫燃料電池驅動的汽車用的都是電,這意味著兩者可以共享相同的馬達和許多其他零部件。關鍵的區別在于,前者靠的是電池里儲存的電能,而后者是根據需要讓氫氣通過燃料電池薄膜產生電能,是一種電化學過程。

氫燃料電池的優勢還在于,它的能量轉換效率高、用不到機械傳動部件,故沒有噪聲污染、主要的副產品是水蒸氣,排放出的有害氣體極少。汽車和卡車之外,該技術已經被NASA用做固定發電機使用了幾十年,現在還被開發用于驅動火車甚至輪船和渡輪。

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Nikola汽車公司發的推特,與合作伙伴之一的Ryder在CES上展示了未來主義風格的車型

還是在本屆CES上,巴拉德動力系統公司與德勤中國發布了一份聯合白皮書,題為《未來移動出行的動力源泉:氫能源及燃料電池交通解決方案》(官網有簡體中文版提供下載),也是雙方探索氫燃料技術的系列報告中的首部作品。

巴拉德總裁兼CEO蘭迪?馬克尤恩(Randy MacEwen)說:“不出十年,燃料電池車將比電池電動車或內燃機汽車在某些商業應用上更劃算?!?/p>

目前,燃料電池汽車每百公里成本比純電動車和燃油車高,但隨著規模效應及技術提升,實現大幅降低成本的目標并非沒有可能。實際上,該白皮書保守地估計,未來十年,商用氫燃料汽車的總體擁有成本(TCO)將下降50%以上。

德勤中國財務咨詢總監徐雨田指出:“對眾多商業經營者而言,氫燃料技術似乎十分復雜、昂貴。 然而,通過我們的深入研究及模型驗證,燃料電池汽車將在中短期內實現比純電動汽車和燃油車更為低廉的總擁有運營成本。我們已經看到,全球各地先進的經營者已經開始投入資金發展此技術,從而在激烈的競爭中脫穎而出?!?/p>

德勤中國財務咨詢合伙人麥艾倫則解釋說:“在中國,純電動車的TCO已經接近燃油車,預計2027年前,燃料電池商用車的TCO將低于燃油車,并于2028年低于純電動車。隨著燃料電池系統和氫燃料成本降低6到7成,燃料電池汽車的TCO將低于其它車類?!?/p>

德勤中國財務咨詢總監林承宏認為:“通過聚焦可再生能源發展,中國已經成為世界最大氫能源市場之一,也是第一大制氫國。過去幾年,中國大力推動氫燃料電池汽車行業發展,進而驅動技術成熟,制氫成本下降,并率先在多領域實現氫能源應用。目前中國在部分燃料電池商用車已領先世界,特別是在中型載重卡車及公交車有全球領先的趨勢?!?/p>

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其實,氫燃料電池不僅能用在又大又重、還得跑長途的卡車上,無人機同樣用得上。來自韓國的斗山摩拜創新公司就展示了一款長航時燃料電池無人機,并獲得了CES創新獎。

該公司為韓國斗山集團于2016年設立的全資子公司,致力于開發便攜式燃料電池系統的無人機、叉車、工程機械及其它可移動設備。

它的DS30商用無人機采用其自行研發的一種緊湊、輕便的氫燃料電池系統,稱能量密度至少是純電池的三倍,可以達到兩小時的飛行作業時間。至少從數據上來看,氫燃料電池確實解決了目前小型無人機領域最大的痛點。

責編:徐麗
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