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    從氫能汽車到氫經濟未來

    發布日期: 2017-12-04
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    氫能源被譽為21世紀備發展潛力的能源,也被稱為人類未來的“*能源”,未來的發展潛力巨大。氫能源zui大的優點自然是清潔,它可以通過一定的方法利用其它能源制?。ㄈ缣烊粴夂褪腿剂戏吹龋?,燃燒之后幾乎只生成水,少量的氮化氫經過適當處理也不會造成環境污染,且燃燒生成的水還可繼續制氫,反復循環使用。

    氫能源的生產方式多種多樣。目前絕大多數氫氣來自天然氣和石油燃料反應,目前比較主流的是依靠天然氣和水的反應,甲烷和水經過高溫產生一氧化碳和氫氣,這種方法制氫成本較低產量較大,設備較多。另外一種是電解水制氫法,雖說成本較高,但可以使風力、太陽能以及再生能源統統轉化成電能,然后將電能以氫氣的方式儲存起來,起到儲存電能的功效。另外還有依靠農作物、木材等碳水化合物為原材料的生物制氫法,以及工業廢氫等其他可再生資源制氫的方法,均可以不直接利用化石燃料。

    作為一個化石燃料較為缺乏的國家,日本早期將能源獲取的籌碼壓在了核電戰略上,并以此為基礎大力發展氫能源和燃料電池技術。日本對于氫燃料電池的研究起步非常早,早在1993年便開始實施了“世界能源網絡計劃”,對相關技術開始進行基礎性研究。不過在福島核事故之后,氫能源和燃料電池的發展在前期大力投入之后,依然另辟蹊徑保持著快速發展的趨勢,并希望構建氫經濟社會,從工業用電到家庭用電都充分利用氫能源為燃料。

    而在氫能源汽車上,氫能源并不需要太大的儲存體積就可以擁有與傳統內燃機車相當、甚至還有更長的續航里程。而且添加燃料的時間僅需要3-5分鐘,與我們平時加油的時間相差無幾,不用像電動車一樣充電需要數小時時間。而且正是得益于它的長續航能力,氫能源燃料電池技術可以更多地應用在長途大巴、卡車等大型交通工具上,這也是目前電動車所不擅長的領域。

    氫能源汽車也有諸多的弊端,比如目前氫能源的生產工藝、氫燃料的儲存和運輸、基礎設施的配套建設等等。但從長遠角度來看,氫能源的廣泛來源、續航里程、補給速度都將使氫能源汽車占有很大的優勢,在未來將會形成相當的競爭力。氫能源汽車將是推動氫社會建設至關重要的一個部分,與氫社會相輔相成。沒有氫能源汽車的推動,氫能源的制造、運輸、利用都將大打折扣。

    氫能源概念車Fine-Comfort Ride

    在豐田大力發展氫能源汽車的背后,反映出來的其實是對未來的氫經濟社會的構想,從家用熱電聯產到國民用電,zui終充分利用氫燃料發熱和電,解決目前煤發電以及太陽能發電的單一。目前多于10%的前500強的公司(如谷歌、微軟、可口可樂)都在使用固定式氫能電力系統,整個2016年增加了92座加氫站,目前已經達到接近300座。在未來理想的氫社會中,一個家庭、企業到一整個地區都有可能不再單獨購買電力,而是轉而購買氫氣來滿足供暖和供電。

    豐田自然不會忽略中國這個發展迅速、體量巨大的市場。就在今年10月底,豐田汽車公司宣布開始啟動“MIRAI 未來”在中國的實證實驗,同時在常熟落成*個自建加氫站。豐田很有可能成為*將燃料電池汽車引入國內市場的國外車企。全新Mirai于去年發布,除了整車風格依然前衛之外,續航里程可以接近500km,四門轎跑造型的新車尺寸達到了中型車的水平。在此之前,zui初的Mirai成本難以控制,造價甚至達到了1億日元,無奈只能采取租售的方式,豐田內部還曾一度對Mirai產生了懷疑。

    之后豐田在整車系統上去掉加濕模塊、優化氫氣罐的容積使之數量由四個減少到兩個、提高燃料電池組密度、采用率升壓轉換器、沿用之前混合動力使用的馬達、電池、逆變器等部件以降低開發支出成本等等,同時采用了更簡潔樸素的內飾設計和用料,減少不必要的科技配置。

    而之所以如此努力地降低成本,豐田的目的很明確,就是希望可以盡zui大可能降低售價來增加銷量和Mirai的普及度,從而推動其他氫能源設施的建設。如果Mirai只存在于消費者或小眾階層,必然很難推動整個氫經濟社會的發展,也就失去了它誕生的意義。為了加快這一進程,豐田甚至開放了與氫和燃料電池相關的5680項供免費使用。這些涵蓋了從車載軟件和系統到氫的實際生產。豐田希望此舉給其它汽車制造商足夠的時間加速開發并降低研發費用,共同做大氫燃料電池汽車這個細分品類。

    在政策的扶持下,雖然商業化仍然面臨著不少問題,但從各種平臺、試點以及氫燃料電池汽車Mirai引進國內來看,必將推動我國燃料電池的技術進步及商業化進程,也會促進我國新能源汽車相關政策的完善和能源結構的調整。

     

    雖然氫能源汽車已經有了二十余年的發展歷史,也已經逐步有了量產車的出現,氫能源汽車目前依然還處于起步階段,但我們需要看到的是它在未來巨大的發展潛力,尤其是在*新能源化的大趨勢下更有它的意義。也許到多年之后,各國都已經完成了對傳統能源的跟新換代,氫能源汽車會是一道獨特的風景線。

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