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氫動vs電動 綠色汽車的兩個“夢”

第一電動月刊 李媛媛

  2013年伊始,幾大國際車企巨頭不約而同地將目光投向了燃料電池汽車。

  1月24日,豐田汽車公司和寶馬汽車集團簽署了關于”共同開發燃料電池系統”的正式合作協議,稱將在燃料電池技術領域開展中長期合作。

  豐田發布此公告4天后,日產汽車公司宣布,將與戴姆勒股份公司和福特汽車公司共同開發一項普通燃料電池汽車技術,并最早于2017年推出全球第一款面向大眾市場的燃料電池汽車。

  同時,在上述橫跨亞洲、歐洲和美洲的五大車企高調宣布燃料電池汽車合作計劃之際,包括本田汽車公司、現代汽車公司、通用汽車公司和三菱汽車公司在內的眾多國際車企開始向燃料電池汽車領域發力;而美國、英國和德國等國政府也加大了對燃料電池汽車產業的扶持。

  與此相對的是,全球電動汽車消費市場持續疲軟,德國和美國等國家或下調了電動汽車發展目標,或放緩了推進電動汽車產業進程的步伐。在鋪天蓋地的新聞中,甚至有聳人聽聞的標題預測,電動汽車即將因燃料電池汽車的發展而覆滅。電動汽車支持者則聲稱,一些企業意圖放棄電動汽車領域,發展燃料電池汽車不過是堂而皇之的”撤退”借口。

  前景美妙的新替代能源

  長久以來,人類從未停止探索綠色未來的美夢。進入21世紀,愈發嚴峻的環境形勢和能源安全危機更促使各國加快了研發環境友好型汽車的步伐,電動汽車(尤其是純電動汽車)和燃料電池汽車無疑是其中的重要組成部分。

  燃料電池汽車通常是將氫轉化為電能,作為汽車的驅動來源,其副產品僅為水,環保性較電動汽車更為優越,被贊為”真正的環保車”。同時,燃料電池的能量轉換效率比內燃機高2至3倍,充氣時間極短,在能源利用和補充方面也是理想車輛。與太陽能和風能等清潔能源相比,燃料電池不受時間和氣候影響,可以在任何地形條件下持續工作。

  正如戴姆勒董事會成員韋伯(Thomas Weber)所說,未來燃料電池汽車將在零排放汽車領域扮演關鍵角色。日產、戴姆勒和福特在共同開發燃料電池技術的聲明中也指出,三家車企的合作,意在向供應商、政府和業界發出明確信號,促進加氫站和其他必要的燃料電池汽車基礎設施建設,以拓展燃料電池汽車的應用。

  基于對燃料電池前景的看好,世界各國加速了對這一領域的研發投入。繼2012年7月宣布投資240萬美元用于氫燃料電池基礎設施研發之后,2月4日,美國能源部再次發布消息稱,將出資100萬美元分析和評估氫燃料的生產和運輸的潛在成本,該項目將確定成本效益、材料能效,并依靠可再生能源工藝生產氫氣。這項資助計劃是美國能源部為實現2020年氫燃料價格降至2美元/加侖至4美元/加侖所采取的措施之一。

  同時,就在美國能源部部長朱棣文(Steve Chu)即將離任之前,他再一次表示對燃料電池充滿信心。1月31日,朱棣文在參加華盛頓車展時稱,”燃料電池具有高效性,燃料電池汽車充氣時間不足5分鐘,這是其相對于普通電動汽車的一大優勢,已經穩定運行十數年之久的燃料電池巴士也證明了燃料電池的可靠性。因此美國能源部將繼續支持這一技術研發。”

  另一位來自美國能源部官員的發言更顯示了美國政府發展燃料電池產業的意圖。能源部氫燃料電池項目和燃料電池技術辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Program & Fuel Cell Technologies Office)負責人薩蒂亞帕爾(Sunita Satyapal)近日在美國汽車工程師學會(SAE,Society of Automotive Engineers)的一次會議上表示,”政府層面和業界層面都已經認識到對燃料電池技術持續投資的重要性”,這是近年來類似會議首次提及燃料電池的發展議題。

  與電動汽車產業一度風生水起的美國相比,略顯遜色的德國也開始花大力氣投入燃料電池技術研發。2012年6月,德國交通建設與城市發展部(BMVBS)與包括戴姆勒、法國液化空氣集團(Air Liquide)和美國空氣化工產品公司(Air Products)等在內的數家企業簽署了加氫站網絡擴建設聯合意向書,計劃投資約4000萬歐元修建加氫站,確保2015年前德國5000輛燃料電池汽車的加氫需求。

  在簽約儀式上,德國交通建設與城市發展部部長拉姆紹爾德(Peter Ramsauer)表示,”燃料電池汽車不會產生有害物質,續駛里程較長,可在數分鐘內完成充氣,我們將在2015年前建成50座公共加氫站,此舉為燃料電池汽車走向市場提供了基礎”。

  然而,正是這位積極支持燃料電池汽車的德國部長卻拒絕向電動汽車產業提供購車優惠政策,拉姆紹爾德認為:”電動汽車產品必須有競爭力。購車者不會因為政府沒有提供購車優惠政策,而不買電動汽車”。他發表這一言論的同一天,德國總理默克爾(Angela Merkel)宣布,將德國2020年100萬輛電動汽車上路的目標下調至60萬輛。

  一切似乎表明,與疲軟的電動汽車市場不同,燃料電池汽車的春天已經來臨。

  綠色汽車的”兩個夢”

  事實上,早在2003年1月,致力于環保和能源技術研發的美國突破科技學院(Breakthrough Technologies Institute, BTI)就發布了題為《燃料電池和氫的發展路線————關于聯邦政府投資燃料電池技術和基礎設施的戰略》的報告。

  該報告提出,美國政府應當明確燃料電池汽車發展目標:第一階段為2004年至2007年,美國應當擁有1,200輛燃料電池汽車,其中包括500輛乘用車、500輛美國國防部用車、100輛穿梭巴士和100輛校車,以及20座加氫站;第二階段為2008年至2011年,燃料電池乘用車每年應增長5,000輛、燃料電池穿梭巴士每年應增長1,000輛、美國國防部購置相當的燃料電池汽車、新增加氫站需滿足燃料電池汽車部署需求。

  如今,10年過去了,雖然美國政府對燃料電池技術的支持仍不絕于耳,但實際推出或量產的燃料電池汽車卻鮮有提及,關鍵原因就在于這項新技術高昂的研發和測試成本。而朱棣文在強調燃料電池優勢的同時,也坦誠其成本極高。

  當然,成本并非美國一國面臨的困擾。2009年,戴姆勒就宣布將開始量產梅賽德斯-奔馳B級燃料電池車 (B-Class F-CELL),并計劃將首批200輛B-Class F-CELL投放歐美市場。但截至目前為止,由于成本等因素,B-Class F-CELL始終未量產,僅在部分地區進行試運行。分析人士認為,此次戴姆勒與福特、日產共同研發燃料電池技術的一大重要原因就在于通過合作降低生產成本。

  對于目前燃料電池汽車的成本問題,一名業內人士認為,一輛小型燃料電池汽車售價大約為50萬元人民幣,而同級別傳統汽車的售價不到10萬元人民幣。這樣一來,電動汽車的價格就顯得相對”親民”。雖然目前市場上的電動汽車車型仍極為有限,續駛里程不足和充電不便等因素導致其難以走入大眾消費市場,但對于未來的”綠色汽車”之路而言,電動汽車無疑開了一個好頭。

  正如美國《福布斯》雜志專欄作家蓋特納(John Gartner)所說,從全生命周期看,全球推廣兩年來,純電動汽車的發展遠超混合動力汽車,在可以預見的未來,純電動汽車的表現仍將優于混合動力汽車。

  國際能源署(IEA)能源技術部分析師特里格(Tali Trigg)也指出,電動汽車自2011年起在世界范圍內推廣,當年總銷量僅為4.5萬輛,經過兩年的發展,這一數字已經猛增至12萬輛,尤其是純電動汽車取得了較混合動力汽車更加突出的成績。未來,隨著電池技術的發展和成本的降低,電動汽車產業還將是打造環境友好型交通模式的重要途徑。

  在通往零排放夢想的路上,電動汽車和燃料電池汽車都是科技賦予人類的珍貴成果,而非此消彼長、互相排斥的宿敵。當下,前者仍不失為一條相對成熟的思路,而在克服電動汽車成本高昂、基礎設施薄弱過程中遭遇的困境無疑將成為研發燃料電池汽車進程中的寶貴經驗。

  這不是一場零和游戲,而是人類關于綠色汽車的”兩個夢”。

  ( 編輯/楊曉紅 )

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來源:第一電動月刊

作者:李媛媛

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