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国外如何发展氢燃料电池汽车?

文章来源:小生漫谈 作者:王慧 点击:次 时间:2019/6/25 15:07:12

据财经国家周刊报道,如果从产业界最初的研究算起,人类已经在氢能源动力汽车领域探索了半个世纪。

1966年,美国通用公司对为美国登月计划研发的氢燃料电池汽车进行了10个月的测试,发现其在耐久度及应对极端气候等方面均有不错表现。

不过由于种种原因,这款氢燃料电池汽车被雪藏多年,直到2001年才重现江湖,成为通用氢燃料电池科技的巡回展演范本。

20世纪90年代,氢燃料汽车的研发大旗被日韩接管,两国后来居上,本田、丰田、现代汽车三家车企先后进军氢燃料汽车的研发工作。

从2013年开始,日韩企业的研发成果陆续出炉,韩国现代Tucson FCEV燃料电池车、丰田Mirai燃料电池车等量产产品接连问世,拉开了“飞入寻常百姓家”的产业化进程。

谁在领先?

国外车企普遍将重点放在乘用车领域。

美国市场调研及咨询公司Information Trends LLC发布的“2018年全球氢燃料电池车市场”报告显示,自2013年到2017年底,全球总计售出6475辆氢燃料电池乘用车。

这6475辆车中约53%登记在美国加利福尼亚州,日本以38%的占比排名第二,欧洲为9%。在各车企交付的氢燃料电池汽车占比方面,丰田占比最大,高达75%,其次是本田和现代,分别为13%和11%。

清华大学教授李建秋向《财经国家周刊》记者介绍,从目前全球市场看,丰田、现代、奔驰、本田属于典型代表,是比较领先的四家企业。这四家企业在氢燃料乘用车领域一直有持续投入,在车型研发上也比较特别。

就市场应用情况来看,公开消息显示,本田于2016年推出氢燃料电池汽车“CLARITY FUEL CELL”,首批用于欧洲燃料电池车普及项目,2017年下半年开始面向个人销售。

2018年3月,韩国现代推出EPA工况下续航成绩达到563公里的第二代氢动力车型NEXO,在30℃的低温环境下仍然可以正常、稳定启动,2018年平昌冬奥会上就试用了此款车型。

市场应用的顺利推进离不开背后核心技术的突破,由此进一步带来成本降低和续航提升。李建秋认为,当前燃料电池汽车整车成本平均约5万美元,预计到2020年整车成本将不足3万美元,续驶里程超过500公里。并且,随着续驶里程增加,燃料电池汽车相对纯电动车的成本优势将会愈加明显。

“比如丰田最新推出的Mirai燃料电池车,它在性能、成本上已经具备与传统内燃机轿车竞争的实力。”他说。

氢燃料电池汽车愈加明显的优势引发了更多车企的关注及追随。当前,包括奥迪、宝马、戴姆勒、通用、起亚等全球汽车制造商,都陆续开发出燃料电池汽车概念车。

同济大学新能源汽车工程中心教授张存满表示,无论是日本、韩国等亚洲国家,还是美国、德国等欧美国家,汽车企业在氢燃料电池技术上的研发都是自主研发起主导作用,具有前瞻性,市场自由灵活度高。

加氢站加速布局

燃料电池汽车目前的主流设计是采用车载纯氢的方式,这意味着燃料电池汽车必须像燃油汽车一样补充能源,有加氢站来制备和运输氢气。加氢站的建设也就成为了燃料电池汽车商业化的一大关键。

在燃料电池汽车推广过程中,多国政府和汽车制造商都已经认识到了加氢站对于燃料电池汽车产业化的重要性,并积极开展氢燃料电池汽车的关键技术研究,同时不断加大对加氢站等基础配套设施的建设力度。

数据显示,截至2018年12月底,欧洲拥有160座正在运行的加氢站,占全球总数量的40%;亚洲拥有140座,占35%;北美拥有85座,占21.25%。欧洲和亚洲是全球加氢站分布的主要区域。

从加氢站建设来看,日本在亚洲市场属于无可置疑的先行者,不仅全球加氢站保有量首位由日本(96座)占据,在氢燃料电池及氢燃料电池汽车研发和商业化推广方面,日本也处于领先水平。

据了解,2017年,日本经济产业省发布《氢能基本战略》,2020年要累计实现4万辆保有量,2025年累计实现20万辆保有量。

反映到商业层面,丰田、本田等汽车公司均宣布燃料电池汽车已经商业化。并且,丰田、日产等11家基础设施、汽车以及金融公司于2018年成立了日本加氢站网络联合公司(Japan H2 Mobility),计划2018年至2021年新建80座加氢站。

欧洲市场方面,丹麦基本实现加氢站全国覆盖,英国、德国也在提高加氢站的资金投入和地域覆盖。德国则已经拥有60座加氢站,另有38座加氢站已在规划中,其中34个地点将由大型能源企业和车企合资设立加氢站运营商H2 Mobility Germany运营。

美国市场稍落后于日本和欧洲,加氢站布局成果排在全球第三名。公开数据显示,美国目前拥有42座公共加氢站,确定在建或计划中的加氢站达10多座,未来加氢站的扩展仍将处于持续、迅猛向上势头。

也有政策扶持

与国内通过政策和补贴支持新能源汽车发展相同,国外氢燃料电池汽车发展也采取了类似手段。

作为先行先试代表,日本从1993年起就开始实施“世界能源网络”计划,深入研究氢及其基础设施技术,希望到2020年逐步推广氢能。

公开数据显示,日本对氢能的相关资助规模在2018年达到2.6亿美元,其中40%主要支持补贴加氢站,15%通过METIs进行技术研发,35%主要是支持氢燃料车、推广静态的燃料电池的使用和供应链等。

与日本类似,美国也很早就在政策层面对氢燃料电池汽车产业进行刺激与推动。比如,1994年美国克林顿政府曾宣布实施“新一代汽车合作计划”,耗资15亿美元,开发3倍于当时燃料效益的新一代先进轿车;布什政府则提出“自由轿车”(Freedom car)项目以及“自由燃料”(Freedom fuel)计划(氢计划),总共耗资17亿美元,用于氢能燃料电池、氢能基础建设与尖端车辆科技的发展。

德国政府的规划则更为明确,规划在2020年之前加氢站普及到100座,到2025年之前建成400座,并联合戴姆勒-奔驰汽车公司、大众汽车公司计划至2020年向市场投入50万辆氢燃料电池汽车。

韩国方面,2018年6月,韩国政府宣布五年内用于氢燃料电池及加氢站的补贴将达到2.6万亿韩元,把交通对原油的依赖减少20%。

此外,加拿大、新加坡、冰岛等国家也都积极参与氢能源燃料电池的发展研究,致力于推动交通环保化、智能化、科学化。

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