2024年09月20日 星期五
2024年09月20日 星期五

日本汽车三巨头谈燃料电池车—丰田篇

2019/10/15 16:27:251529

  2002年,丰田汽车公司在全球率先开始限量租售燃料电池车(FCV)。在8年后的2010年11月,董事长兼副社长内山田竹志又在“丰田环境技术采访会”上宣布:“我们将以2015年为限向市场投放轿车型燃料电池车。当然,会定一个消费者买得起的价格。”对于很少明确提及未来商品策划的该公司来说,连车型形状都对外公布的做法是一个特例。为何会对燃料电池车表现出如此积极的姿态呢?就此,笔者采访了该公司第2技术开发本部FC开发部主管部长大仲英巳。

j.jpg 丰田汽车第2技术开发本部FC开发部主管部长大仲英巳

 ——自2002年开始租售燃料电池车以来,已过了很长一段时间。在此期间,贵公司进行了哪些开发?   通过2002年向市场投放“FCHV”并进行实证试验,我们确信燃料电池车的基本性能相当高。之后,又在2005年和2008年反复对燃料电池车进行了改进。在2008年租售的“FCHV-adv”上,此前无法解决的低温启动以及每次充满燃料的平均行驶距离等技术难题得到了解决,我觉得已接近汽油发动机车的水平。成本方面,因为是研发时制作的专用品,最初价格非常高也是理所当然的。我们进行开发时,重心不是放在到2002年使成本达到怎样的水平,而是放在了将其作为汽车的性能,和能否使操作的简便性提高到真正实用的水平,以及能否取代汽油发动机车。正如您所知,由于拥有以往的经验,我们对成本是有信心的。因此,我觉得只要性能能达到,我们就能降低成本卖给各位消费者。事实上,在FCHV-adv的开发过程中由于成本方面有望实现目标,因此我们才在2010年11月宣布“将以2015年为限投放市场”。 ——贵公司不仅宣布将投放市场,甚至还表明是轿车型。发布未来商品计划的做法很少见啊。   当解决技术及成本难题的研发方向豁然开朗之后,将车辆投放市场的期限便确定了下来。但是,要普及燃料电池车,仅凭车辆是行不通的。如果不完善氢气供给设施,是无法实现目标的。 因此,为了让负责完善氢气供给设施的各方人士感到丰田将准时向市场投放产品,所以我们连车型形状也公布了出来。 之后,我们与能源企业进行协调,并于2011年1月发表了“在2015年之前先行完善氢气站”的共同宣言。 ——在2015年普及初期以及2025年全面普及的阶段,将会量产多少燃料电池车?   请相信,在普及初期,我们拥有足以实现车辆连续生产的设备。因此,我们要做的不是制定每月生产多少辆的目标,而是要严格健全根据需求进行生产的体制。在全面普及的阶段,每月量产1万辆左右也许是一个目标。  ——为什么必须普及燃料电池车呢?   在不久的将来,原油价格可能会不断上涨。现有的汽车都依赖原油。因此,今后必须考虑利用其他能源。另一方面,如果考虑到针对二氧化碳排放以及大气污染等环境问题的对策,那么,电能及氢气是一种有发展前途的选择。 也就是说,将来要向电动汽车(EV)或者燃料电池车发展。虽然电动汽车此前有过3次热潮,但却没有普及。那是因为,其作为汽车所存在的问题未能得到充分解决。 现在又出现了电动汽车热潮,尽管采用了锂离子充电电池,并且进行了诸如利用IT技术为用户提供支持等使用便利性方面的改进,但平均每次充电的行驶距离以及充电时间等难题尚存。 如果改用燃料电池车,这些问题就能迎刃而解。不过,完善燃料电池车的氢气设施需要花费时间。作为这些问题的解决之策,另外还有混合动力车以及插电式混合动力车的存在,这是燃料电池车的定位。 如果仅从现状来看,因为汽油还算丰富,所以销售汽油发动机车也许并无不妥。但是,如果从全世界的人口来看,使用汽车的人只有三分之一左右。今后这一数字有可能增长3倍。如此想来,汽车厂商便不得不面向未来认真考虑能源问题及环境风险之类的负面影响了。 ——您说技术难题的解决已有了眉目,但在降低成本方面,贵公司具体采取了哪些措施? 虽然燃料电池组及氢气罐是燃料电池车的专用品,但我们今后将使除此以外的部件实现与混合动力车通用化,借此降低成本。在燃料电池组方面,发电单元的单位面积输出密度提高到了以前的2~2.5倍。这样一来,即可将花在材料上的成本减少一半。另外,成本非常高的铂(Pt)催化剂中的铂使用量减少到了最初的五分之一左右。

j2.jpg 在公司内部制造氢气罐,并确立了实现高速制造的生产技术。

  除此之外,成本较高的是氢气罐。由于是用碳纤维强化树脂(CFRP)旋绕而成,所以,在目前是非常昂贵的部件之一。因为我们是在公司内部自行制造氢气罐,所以,我们正通过调整材料以及改进制造方法来进一步降低成本。预计将来可将氢气罐的成本降至最初的二分之一到三分之一。