豐田燃料電池車開發負責人訪談:FCV相對EV有哪些優勢?


鋰電世界 在全球率先推出量產型燃料電池汽車(FCV)的豐田汽車公司斷言FCV是“終極環保車”。豐田在FCV方面下了很大下力氣,2015年1月,該公司宣布無償提供約5680項FCV相關專利的使用權。
另一方面,與FCV形成競爭的純電動汽車(EV)也不斷有新車型上市。寶馬推出了“i3”,大眾推出了主力車型“高爾夫”的EV版。EV風險企業特斯拉汽車公司推出的高級轎車銷售火熱,該公司還計劃在2015年投放SUV(多功能運動車)。通用在2015年1月上旬發布了電動續航里程達到80km的新款插電式混合動力車(PHEV)“ChevroletVolt”。
那么,FCV的優勢是什么?能否凌駕于競爭對手EV之上?大膽而富有挑戰性的名稱“MIRAI”又是如何決定的?引導FCV開發通往成功的管理方式是什么?下面,記者將通過對MIRAI開發負責人田中義和的專訪,來揭示MIRAI的特點、價值、開發目標以及開發中的辛勞。
豐田MIRAI燃料電池車
燃料多樣化,聚焦電和氫
如果算上日本政府的補貼,MIRAI的價格約為520萬日元,與“皇冠”相當。雖然不算便宜,但與10年前所說的1輛FCV要1億日元相比,成本已大幅削減。另一方面,EV的商品化也非常活躍。與EV相比,FCV具有哪些優勢?
田中:我先來解釋一下基本思路。到目前為止,推動汽車不斷進步的一直是以汽油為燃料的內燃機。但將來,汽車必須降低對于汽油等化石燃料的依賴。因為化石燃料的儲量是有限的,應對氣候變暖課題也將變得重要。雖然不知道化石燃料竭盡的時刻是20年后還是100年后,但我們必須提前做好準備。這是豐田的基本想法。
在降低化石燃料依賴度的過程中出現的候補技術之一是燃料的多樣化。這就需要開發出能夠利用多種多樣的一次能源來制造,而且容易使用的能源。熱門候選是電和氫。采用電和氫為燃料的汽車在行駛時不排放氮氧化物和二氧化碳(CO2)。雖然還存在如何以低環境負荷制造電和氫的課題,但行駛時CO2排放為零這一點極具魅力。
因此,我們完全沒有否定EV的想法。我們認為,作為近距離通勤車,EV是最合適的選擇。因為EV可以在晚上睡覺的時候充電,供第二天使用。電是直接通入家中的,這樣的使用方式在社會基礎設施方面已經沒有問題。
EV在續航里程上存在課題?
田中:的確,要想增加續航里程,就必須配備大容量電池。
如此一來,EV的成本就會上漲,重量也會增加。
田中:是的。就目前而言,EV在續航里程方面存在一些限制。那么,電池的性能能提高到什么程度呢?豐田成立了電池研究部門,開展全固體電池等研究項目,但目前還無法說能夠解決EV續航的問題。
EV的問題不在續航里程上
MIRAI的續航里程約為650km。與EV相比,FCV的最大優勢是續航里程嗎?
田中:對于EV而言,續航里程有現實性的解決方法,那就是增程發動機。為EV配備電池和小型汽油發動機,在電池電量低的時候啟動發動機來發電,從而增加續航里程。
FCV與EV的行駛性能和行駛感覺有差別嗎?
田中:FCV實質上也是一種電動汽車,大致來講,行駛性能和行駛感覺兩者沒有太大的差別。
FCV特有的優勢是什么?與EV的競爭是否最終歸于價格戰?
田中:我覺得是汽車的易用性。就現在的技術而言,即使提高電池的能量密度,增加容量,充電也需要很長時間,甚至可能一晚上也充不滿。
的確。雖然快速充電設備30分鐘左右可以充滿,但是如果前面有兩輛汽車在等候充電,輪到自己充好就需要1個半小時。
田中:自由、想到哪兒就能到哪兒是汽車的根本價值。也就是說,能夠自己決定目的地、路線、日程非常重要。需要花很長時間補充燃料會限制汽車的長處。MIRAI充滿氫氣只需要大約3分鐘,與汽油車相當。雖然目前供氫基礎設施還不完善,在易用性上存在限制,但這不是本質問題,只要花時間就能解決。
FCV還有一個巨大潛力,那就是能為實現可持續發展的氫社會作貢獻。
化石燃料的儲存和運輸都很方便。而現在的主要能源——電能的儲存和運輸就不太容易。建設輸電線后雖然可以輸送電力(運輸),但這需要大規模的設備投資。舉例來說,即便在土地遼闊、日照條件良好的地方(沙漠等)集中設置了太陽能電池,之后有效利用生產的電能也并不是一件簡單的事情。
今后,當無法再繼續依賴化石燃料的時候,能源的儲存和運輸性將依靠什么?我們看好氫氣。日本消耗的能源中,汽車占1/5~1/4左右,隨著FCV的普及,可持續發展的氫社會的實現必將加快。