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2020 Miria FCEV (Toyota)
2020 豐田 Miria FCEV (Toyota)

【希望之聲2020年9月7日】(本台記者張鑫綜合編譯)氫燃料電池車,可能對於有些人來講,還是一種新鮮事物。但有不少人認爲它最終會超越電動車,而成爲未來的發展方向。

什麼是氫燃料電池車?

Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)
韓國現代 Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)

氫燃料電池車,有時被稱爲燃料電池電動汽車(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)。其電力多來自車載燃料電池,也有部分FCEV又加入超級電容器或蓄電池作爲動力系統的一部分。燃料電池多是以儲存的高壓氫氣與空氣中的氧氣發電。通過氫和氧兩種元素之間的化學反應爲汽車提供動力,從而產生水和能量,因此排氣管中排出的僅是水。

2020 Miria FCEV (Toyota)
2020 Miria FCEV (Toyota)

氫燃料電池車與電動車之比較

氫燃料電池車與電動車有何不同?我們可以從續航里程、充電/加氫的便利性等方面來比較一下。

常見的電動車,配以車載電池,在平均行駛160-500公里後,它們需要再次進行充電。通常,二級充電需9-12個小時。儘管有快充方式,但仍需要半個小時或45分鐘,才能達到80%的電量。例如,日產Leaf,寶馬i3、現代Kona 、和特斯拉Tesla等。

FCEV需要填充的氫而不是汽油或柴油,但其與汽油車一樣方便:填充氫氣的時間快,續航里程長。每次填充氫氣,大約需要幾分鐘,續航里程大約爲320-405公里。

挪威的可再生能源技術諮詢和分類協會DNV GL的全球電動汽車主管傑里米·帕克斯(Jeremy Parkes),在研究了人們購車習慣以及未來出行的發展前景後,他表示:“就續航航程來講,目前的氫燃料車款要比電動汽車稍好。” “但是,從性能、價格和充電/加油的可實現性來看,目前電動汽車更勝一籌。”

Parkes 認爲電動車充電更方便,因爲現在都已經可以在家中方便的充電了,但FCEV卻不能這麼方便。“儘管FCEV的加油時間很短,但與電動汽車充電基礎設施的擴建相比,目前的氫燃料站非常少。並且與汽車充電站相比,氫燃料站等基礎設施的擴建非常昂貴。”

2020 Miria FCEV (Toyota)
2020 Miria FCEV 在加氫燃料站加氫 (Toyota)

在2014年,豐田高層就透露,“對於建造氫燃料站的成本,各方的估計迥然不同,但在美國建造一個氫燃料站,就要耗費大約200萬美元”。  [1]

氫燃料電池車的歷史

儘管氫燃料電池車技術在上個世紀80年代初就出現了,但第一輛氫燃料電池汽車是1959年前後改裝的一臺Allis-Chalmers農用拖拉機。1966年,通用汽車製出了有史以來的真正第一臺氫燃料電池汽車-雪佛蘭 Electrovan,其使用加壓氫氣和來自周圍空氣源的天然氧氣,並由燃料電池提供動力。但因成本過高,該車僅製出了一輛。[2]

1966 GM Electrovan(Wiki,Public Domain)
1966 GM Electrovan(Wiki,Public Domain)

2008年,本田推出了FCX Clarity概念車。2008年至2014年,本田在美國總共租賃出了45輛FCX。隨後,其它車商也陸續推出了GM HydroGen4、梅賽德斯·奔馳F-Cell、現代 ix35 FCEV、豐田Mirai等多款氫燃料車[2]

氫燃料電池車的前景

Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)
韓國 Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)

近十多年來,除了電動車外,氫燃料電池車越來越成爲了不少車商的關注焦點。例如日本的本田、豐田、德國寶馬、戴姆勒、韓國現代等。

  • 本田和豐田

9曰3日,本田與通用汽車宣佈在北美建立戰略聯盟,兩家公司將加強“在採購,研發和連接服務方面的合作”,其中就包括繼續開發下一代氫燃料車

本田研發公司的高級董事三部敏洋(Toshihiro Mibe)之前曾表示,此合作將被認爲是“大規模推廣(氫燃料車)、降低成本以及其他可能性(例如,在北美開發基礎設施)的關鍵”。

Honda Clarity FCEV 結構示意圖 (Honda)
Honda Clarity FCEV 結構示意圖 (Honda)

而豐田的氫燃料電池技術可以說是備受矚目。據美國IAM網站的一篇報道統計,從2009年到2019年,日本豐田汽車獲得的燃料電池專利最多,達到17,011項,列爲全球之首。

2020 Miria FCEV (Toyota)
2020 豐田 Miria FCEV (Toyota)
  • 德國寶馬和奔馳

今年3月,寶馬也首次公佈了與豐田共同開發的新一代氫燃料電池車動力系統,並表示將在2022年推出少量X5氫燃料車。寶馬首席執行官奧利弗·齊普塞(Oliver Zipse)表示,氫燃料電池技術很具有成爲寶馬動力組閤中另一個支柱的潛力。

2018年,梅賽德斯-奔馳 GLC F-Cell跨界車開始爲DB 德國鐵路 (Deutsche Bahn) 與 Shell 殼牌石油提供這類FCEV

  • 韓國現代

韓國現代(Hyundai)對於FCEV的技術研究也有20多年的歷史了,目前該已發展到第四代。2018年推出的全新一代 Hyundai Nexo 氫燃料車,幾乎代表了目前全球氫燃料電池車的最高水準。

Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)
韓國現代 Hyundai Nexo FCEV (Hyundai)

Hyundai 官方承諾到2030年,其氫燃料電池系統的年產能大幅提高至700,000套。除了爲運輸車輛提供該技術外,也將在無人機,船舶,機車車輛和叉車等領域探索新的商機。

  • 氫燃料月球車

氫燃料技術除了在地球上進行應用外,月球上也將出現該技術。目前,豐田正與日本航空航天探索署JAXA)共同打造一款以氫作爲動力的月球探測車月球巡洋艦Lunar Cruiser)。預計其在2030年完成其登月之旅

參考資料

1. 路透社,《熱點聚焦》豐田將推燃料電池車,爲綠色汽車競爭助力

2. 維基百科,燃料電池車

責任編輯:張鑫

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