老司機聊新能源 燃料電池適合中國嗎？

燃料電池的優勢發展新能源汽車的最終目標是實現零污染、零排放。實現這一目標的方法多種多樣，其中最主要的兩種是純電動汽車和燃料電池。中國主要推廣純電動汽車，目前產量、銷量和增長率均居世界第一。而我們的鄰國日本青睞燃料電池汽車，燃料電池技術的研發和加氫站的建設都走在了世界前列。近日，包括豐田、本田和日產在內的11家日本公司宣布，他們已達成協議，將共同成立一家新公司，并大規模戰略性部署燃料電池汽車加氫站。在這11家公司中，有汽車巨頭、能源巨頭和金融機構，覆蓋了整個燃料電池產業鏈的上下游。2017年10月，豐田在中國啟動了氫燃料電池汽車Mirai的實證實驗。與此同時，豐田還在中國常熟建造了一座70MPa的加氫站。日本車企不僅大力推動日本燃料電池產業的發展，還積極向海外擴張。豐田和本田先后在中國推出Mirai和ClarityFuel Cell燃料電池汽車進行技術驗證。日本公司青睞的燃料電池有哪些優勢？首先，燃料電池的優勢在最近的2017年東京車展上，我們充分體驗了豐田的燃料電池汽車Mirai。然后，我們試駕了本田的燃料電池汽車Clarity燃料電池。我們對燃料電池的優點有著深刻的理解。豐田的Mirai是世界上第一款真正商業化的燃料電池汽車，售價723.6萬日元，補貼200萬日元。在Mirai之前，也有大規模生產的燃料電池汽車，但普通消費者只能租用，無法購買。燃料電池是未來嗎？日本試駕豐田Mirai在日本汽車公司中，豐田在燃料電池汽車方面的投資最大，其次是本田。本田早在1996年就開始了對燃料電池技術的研究，并推出了一批技術驗證車型。Clarity燃料電池是本田首款正式銷售的燃料電池汽車。終極環保分析本田Clarity燃料電池汽車用最簡單的術語描述了燃料電池動力系統：使用氫氣儲存能量，使用燃料電池堆發電，使用電機驅動。因此，燃料電池具有三大優點：能量密度高、能量補充快、行駛安靜平穩。一輛行駛500公里的汽車大約需要37升燃料、6公斤氫氣或100千瓦時電能，不同儲能介質和設備的體積和重量差異很大。鋰電池的能量密度最低，而燃料電池介于鋰電池和燃料之間。簡單地比較相同能量的燃料油和氫氣的重量，氫氣甚至更輕。但是儲存氫氣需要一個高壓儲氫罐，而儲存燃料只需要一個簡單的燃料罐。從整個儲能系統的角度來看，氫氣與燃料相比有不小的缺點，但與鋰電池相比仍有很大的優勢。同時，隨著技術的發展，如果未來能夠使用150MPa甚至更高壓力的儲氫罐，燃料電池的能量密度將大大提高。與鋰電池相比，燃料電池的另一個優點是它們可以很快補充能量。燃料電池汽車充氫只需3分鐘左右，可以行駛500公里，與燃料汽車差不多。電動汽車即使充電很快，也需要一個多小時。燃料電池汽車最大的優點是加氫速度非常快。以豐田Mirai為例，加滿5公斤氫氣只需3分鐘，即可行駛500公里。要達到這個水平，純電動汽車的充電速度需要在3分鐘內達到80kWh，相當于1500kW的充電功率。按照目前的技術，如此巨大的充電功率只存在于實驗室，基本不可能實現商業化。燃料電池系統的主要功能是儲存能量和發電，電機驅動車輛前進。因此，就駕駛性能而言，燃料電池汽車和純電動汽車完全相同。它們都很安靜，很平穩，起步也很快。純電動汽車的支持者非常欣賞電動機帶來的簡單、高效、安靜、平穩的駕駛體驗。燃料電池汽車也由……驅動……

電動馬達，因此它們在駕駛性能上也具有純電動汽車的優勢。同時，燃料電池汽車還解決了純電動汽車上電池太重、充電時間太長的缺點。看來燃料電池汽車似乎是完美的新能源汽車，那么為什么它還沒有成為目前的主流呢？燃料電池的技術難點II。燃料電池的技術難點在人們批評純電動汽車的地方，它們在燃料電池汽車中得到了完美的解決。那么，為什么燃料電池還沒有成為新能源技術的主流呢？許多技術困難是一個重要原因。1966年，為了配合阿波羅登月計劃，開發適合月球車的動力系統，通用汽車推出了世界上第一輛燃料電池汽車ELECTROVAN。ELECTROVAN的倉庫被儲氫罐、儲氧罐和燃料電池堆占據（為了應對月球上的環境，必須配備儲氫罐）。整個動力系統的重量達到1655公斤，整車重量達到3220公斤。ELECTROVAN太重，其燃料電池組的功率太小，導致汽車從靜止加速到100公里/小時長達30秒。此外，倉庫被燃料電池系統占用，這使它幾乎毫無用處。在ELECTROVAN誕生后的幾十年里，燃料電池一直處于沉默狀態，它面臨著兩大挑戰：減少整個系統的重量和體積，提高燃料電池堆的功率。直到最近十年，燃料電池才重新進入人們的視線。日本制造商在燃料電池技術方面處于世界前列。豐田Mirai和本田ClarityFuel Cell在不影響車內空間和實用性的情況下，實現了良好的性能和長距離巡航。以豐田Mirai為例。它的燃料電池組重量只有56公斤，體積只有37升，但輸出功率達到了114千瓦。同時，它使用了70MPa的儲氫罐，可以在有限的體積內容納更多的氫氣，并實現更長的巡航航程。盡管日本制造商在燃料電池技術方面取得了巨大突破，但在中國這個新能源汽車的最大市場，燃料電池技術仍然非常落后。根據中國目前的燃料電池技術，將燃料電池系統應用于常規乘用車并不是什么大問題，但其性能很難令人滿意。圖為2017年上海車展上，一家中國公司展出的燃料電池汽車。該車使用的燃料電池組尺寸為846mm×421mm×364mm，重量為90kg，輸出功率為30kW。與Mirai的燃料電池堆相比，它大了250%，重了61%，但功率只有Mirai的26%。此外，在儲氫罐方面，中國目前無法生產70MPa的產品，所有國產燃料電池汽車都使用35MPa的儲氫罐。為了保證續航里程，儲氫罐很大，所以國內的燃料電池汽車主要是公交車。在11月舉行的2017廣州車展上，上汽大通的FCV80燃料電池汽車正式上市，售價130萬元，補貼后售價30萬元。FCV80是第一款在中國正式上市的燃料電池汽車。通過上汽大通FCV80，我們可以更直觀地看到中日燃料電池技術的差距。打開FCV80的尾門，我們可以看到儲氫罐在車尾占據了相當大的空間，這影響了實用性。這是35MPa儲氫罐的缺點。在底盤下面，還有一個大型的鋰電池組。FCV80的電池容量達到14.3千瓦時，而日本燃料電池汽車的鋰電池容量通常只有1千瓦時左右。這是因為我國的燃料電池堆功率不夠，需要鋰電池來補充。我國燃料電池堆的輸出功率相對較小，一般不到50kW，而電動機的功率往往超過100kW。也就是說，當你完全踩下油門踏板時，由于燃料電池組提供的電流不夠，電機無法完全輸出。那么我們該怎么辦呢？我們必須增加一個大容量電池來補充額外的電流。日本制造商在燃料電池技術上乘風破浪，這顯然影響了其他國家開發和推廣燃料電池的積極性。2015年，豐田宣布開放5680項燃料電池專利。然而，這些專利似乎對中國企業沒有什么幫助。中國應該發展燃料電池嗎。燃料電池適合中國嗎？我是什么……

前面提到的是燃料電池的技術難點。如果國家真的想大力發展燃料電池，那么我相信這些困難可以在幾年內克服。然而，要推廣燃料電池，困難不僅在于技術，更多的挑戰在于產業鏈的上下游，包括氫氣的生產和運輸以及加氫站的建設。日本的燃料電池產業之所以強大，是因為他們早就制定了氫能社會的長期計劃。目前，日本是世界上唯一一個在家庭中廣泛使用燃料電池的國家。自2002年以來，日本陸續出臺了許多政策來促進氫燃料電池的發展。日本在燃料電池汽車方面的領先地位是國家發展戰略的產物。燃料電池汽車在日本上市僅三年，而普通家庭使用氫能源近10年。ENE-FARM家用熱電聯產系統利用天然氣提取氫氣，注入燃料電池發電，然后利用發電過程中產生的熱量提供供暖和熱水。ENE-FARM系統于2009年推出。到2015年，價格已經下降了一半，裝機容量已經超過14萬臺。ENE-FARM系統促進了氫氣生產和運輸的發展，為燃料電池汽車在日本的推廣提供了前提。在日本，氫氣的來源非常環保，主要是工業廢氣和水電解，用于風力發電生產氫氣。氫氣制備完成后，需要進行壓縮、填充，然后運輸至加氫站。氫氣的運輸也是整個燃料電池產業鏈中的一個關鍵環節。圖中，該運輸機的儲氫罐壓力為45MPa，遠低于Mirai上的70MPa儲氫罐。它一次可以裝載24.3kg的氫氣。日本的加氫站建設也處于世界前列。在豐田Mirai的試駕過程中，我們體驗了一次加氫服務，非常方便快捷。截至2017年8月，日本已建成91個加氫站。日本政府計劃在2020年將加氫站的數量增加到160個，2025年增加到320個。近100個加氫站對日本來說并不多。不過，單看東京都圈，加氫站已經很密集，滿足日常使用需求沒有問題。與日本相比，中國在開發燃料電池方面有優勢也有劣勢。其優點是，中國擁有豐富的風電資源，但風電不夠穩定，大量電力沒有進入電網就被浪費了。然而，使用風力發電來電解水以生產氫氣是非常合適的。然而，中國是一個幅員遼闊的國家，氫氣的運輸是一個大問題。一輛半拖車油罐車可以運輸約30噸燃料，但當它被氫氣取代時，只能容納數百公斤。同時，高壓設備成本高昂，加氫站的建設需要花費大量資金。更重要的是，中國有強大的電網，但沒有氫能的長期社會規劃。對中國來說，電力問題很容易解決，但氫氣問題卻不那么容易解決。目前，純電力仍然是新能源的主流，但我們也應該關注日本在燃料電池方面的努力。我們應該看到，中國在純電力方面有一定的優勢，但這種優勢是非常脆弱的。它不是基于領先的技術，而是得益于政策的支持。在燃料電池領域，中國遠遠落后于世界先進水平。日本車企很容易制造出一款優秀的純電動汽車，但中國車企目前還沒有能力制造出優秀的燃料電池汽車。從中國的產業結構來看，發展燃料電池不是一個非常經濟的選擇，所以我們不必像日本人那樣把注押在燃料電池上。然而，關于新能源產業路線的爭議尚未解決，因此中國的新能源企業有必要未雨綢繆，繼續研發燃料電池技術。編輯點評：雖然燃料電池很好，但它可能不適合所有國家。綜合各方面考慮，中國目前選擇了純電動汽車之路。然而，我們也應該繼續關注和研究……

其他新能源技術，并有足夠的技術儲備。燃料電池的優勢發展新能源汽車的最終目標是實現零污染、零排放。實現這一目標的方法多種多樣，其中最主要的兩種是純電動汽車和燃料電池。中國主要推廣純電動汽車，目前產量、銷量和增長率均居世界第一。而我們的鄰國日本青睞燃料電池汽車，燃料電池技術的研發和加氫站的建設都走在了世界前列。近日，包括豐田、本田和日產在內的11家日本公司宣布，他們已達成協議，將共同成立一家新公司，并大規模戰略性部署燃料電池汽車加氫站。在這11家公司中，有汽車巨頭、能源巨頭和金融機構，覆蓋了整個燃料電池產業鏈的上下游。2017年10月，豐田在中國啟動了氫燃料電池汽車Mirai的實證實驗。與此同時，豐田還在中國常熟建造了一座70MPa的加氫站。日本車企不僅大力推動日本燃料電池產業的發展，還積極向海外擴張。豐田和本田先后在中國推出Mirai和ClarityFuel Cell燃料電池汽車進行技術驗證。日本公司青睞的燃料電池有哪些優勢？首先，燃料電池的優勢在最近的2017年東京車展上，我們充分體驗了豐田的燃料電池汽車Mirai。然后，我們試駕了本田的燃料電池汽車Clarity燃料電池。我們對燃料電池的優點有著深刻的理解。豐田的Mirai是世界上第一款真正商業化的燃料電池汽車，售價723.6萬日元，補貼200萬日元。在Mirai之前，也有大規模生產的燃料電池汽車，但普通消費者只能租用，無法購買。燃料電池是未來嗎？日本試駕豐田Mirai在日本汽車公司中，豐田在燃料電池汽車方面的投資最大，其次是本田。本田早在1996年就開始了對燃料電池技術的研究，并推出了一批技術驗證車型。Clarity燃料電池是本田首款正式銷售的燃料電池汽車。終極環保分析本田Clarity燃料電池汽車用最簡單的術語描述了燃料電池動力系統：使用氫氣儲存能量，使用燃料電池堆發電，使用電機驅動。因此，燃料電池具有三大優點：能量密度高、能量補充快、行駛安靜平穩。一輛行駛500公里的汽車大約需要37升燃料、6公斤氫氣或100千瓦時電能，不同儲能介質和設備的體積和重量差異很大。鋰電池的能量密度最低，而燃料電池介于鋰電池和燃料之間。簡單地比較相同能量的燃料油和氫氣的重量，氫氣甚至更輕。但是儲存氫氣需要一個高壓儲氫罐，而儲存燃料只需要一個簡單的燃料罐。從整個儲能系統的角度來看，氫氣與燃料相比有不小的缺點，但與鋰電池相比仍有很大的優勢。同時，隨著技術的發展，如果未來能夠使用150MPa甚至更高壓力的儲氫罐，燃料電池的能量密度將大大提高。與鋰電池相比，燃料電池的另一個優點是它們可以很快補充能量。燃料電池汽車充氫只需3分鐘左右，可以行駛500公里，與燃料汽車差不多。電動汽車即使充電很快，也需要一個多小時。燃料電池汽車最大的優點是加氫速度非常快。以豐田Mirai為例，加滿5公斤氫氣只需3分鐘，即可行駛500公里。要達到這個水平，純電動汽車的充電速度需要在3分鐘內達到80kWh，相當于1500kW的充電功率。按照目前的技術，如此巨大的充電功率只存在于實驗室，基本不可能實現商業化。燃料電池系統的主要功能是儲存能量和發電，電機驅動車輛前進。因此，就駕駛性能而言，燃料電池汽車和純電動汽車完全相同。它們都很安靜，很平穩，起步也很快。純電動汽車的支持者非常欣賞其簡單、高效、安靜、平穩的駕駛體驗……

由電動機帶來的。燃料電池汽車也是由電動機驅動的，因此在駕駛性能上也具有純電動汽車的優勢。同時，燃料電池汽車還解決了純電動汽車上電池太重、充電時間太長的缺點。看來燃料電池汽車似乎是完美的新能源汽車，那么為什么它還沒有成為目前的主流呢？燃料電池的技術難點II。燃料電池的技術難點在人們批評純電動汽車的地方，它們在燃料電池汽車中得到了完美的解決。那么，為什么燃料電池還沒有成為新能源技術的主流呢？許多技術困難是一個重要原因。1966年，為了配合阿波羅登月計劃，開發適合月球車的動力系統，通用汽車推出了世界上第一輛燃料電池汽車ELECTROVAN。ELECTROVAN的倉庫被儲氫罐、儲氧罐和燃料電池堆占據（為了應對月球上的環境，必須配備儲氫罐）。整個動力系統的重量達到1655公斤，整車重量達到3220公斤。ELECTROVAN太重，其燃料電池組的功率太小，導致汽車從靜止加速到100公里/小時長達30秒。此外，倉庫被燃料電池系統占用，這使它幾乎毫無用處。在ELECTROVAN誕生后的幾十年里，燃料電池一直處于沉默狀態，它面臨著兩大挑戰：減少整個系統的重量和體積，提高燃料電池堆的功率。直到最近十年，燃料電池才重新進入人們的視線。日本制造商在燃料電池技術方面處于世界前列。豐田Mirai和本田ClarityFuel Cell在不影響車內空間和實用性的情況下，實現了良好的性能和長距離巡航。以豐田Mirai為例。它的燃料電池組重量只有56公斤，體積只有37升，但輸出功率達到了114千瓦。同時，它使用了70MPa的儲氫罐，可以在有限的體積內容納更多的氫氣，并實現更長的巡航航程。盡管日本制造商在燃料電池技術方面取得了巨大突破，但在中國這個新能源汽車的最大市場，燃料電池技術仍然非常落后。根據中國目前的燃料電池技術，將燃料電池系統應用于常規乘用車并不是什么大問題，但其性能很難令人滿意。圖為2017年上海車展上，一家中國公司展出的燃料電池汽車。該車使用的燃料電池組尺寸為846mm×421mm×364mm，重量為90kg，輸出功率為30kW。與Mirai的燃料電池堆相比，它大了250%，重了61%，但功率只有Mirai的26%。此外，在儲氫罐方面，中國目前無法生產70MPa的產品，所有國產燃料電池汽車都使用35MPa的儲氫罐。為了保證續航里程，儲氫罐很大，所以國內的燃料電池汽車主要是公交車。在11月舉行的2017廣州車展上，上汽大通的FCV80燃料電池汽車正式上市，售價130萬元，補貼后售價30萬元。FCV80是第一款在中國正式上市的燃料電池汽車。通過上汽大通FCV80，我們可以更直觀地看到中日燃料電池技術的差距。打開FCV80的尾門，我們可以看到儲氫罐在車尾占據了相當大的空間，這影響了實用性。這是35MPa儲氫罐的缺點。在底盤下面，還有一個大型的鋰電池組。FCV80的電池容量達到14.3千瓦時，而日本燃料電池汽車的鋰電池容量通常只有1千瓦時左右。這是因為我國的燃料電池堆功率不夠，需要鋰電池來補充。我國燃料電池堆的輸出功率相對較小，一般不到50kW，而電動機的功率往往超過100kW。也就是說，當你完全踩下油門踏板時，由于燃料電池組提供的電流不夠，電機無法完全輸出。那么我們該怎么辦呢？我們必須增加一個大容量電池來補充額外的電流。日本制造商在燃料電池技術上乘風破浪，這顯然影響了其他國家開發和推廣燃料電池的積極性。2015年，豐田宣布開放5680項燃料電池專利。然而，這些專利似乎對中國企業沒有什么幫助。應該C……

na開發燃料電池3。燃料電池適合中國嗎？我前面提到的是燃料電池的技術難點。如果國家真的想大力發展燃料電池，那么我相信這些困難可以在幾年內克服。然而，要推廣燃料電池，困難不僅在于技術，更多的挑戰在于產業鏈的上下游，包括氫氣的生產和運輸以及加氫站的建設。日本的燃料電池產業之所以強大，是因為他們早就制定了氫能社會的長期計劃。目前，日本是世界上唯一一個在家庭中廣泛使用燃料電池的國家。自2002年以來，日本陸續出臺了許多政策來促進氫燃料電池的發展。日本在燃料電池汽車方面的領先地位是國家發展戰略的產物。燃料電池汽車在日本上市僅三年，而普通家庭使用氫能源近10年。ENE-FARM家用熱電聯產系統利用天然氣提取氫氣，注入燃料電池發電，然后利用發電過程中產生的熱量提供供暖和熱水。ENE-FARM系統于2009年推出。到2015年，價格已經下降了一半，裝機容量已經超過14萬臺。ENE-FARM系統促進了氫氣生產和運輸的發展，為燃料電池汽車在日本的推廣提供了前提。在日本，氫氣的來源非常環保，主要是工業廢氣和水電解，用于風力發電生產氫氣。氫氣制備完成后，需要進行壓縮、填充，然后運輸至加氫站。氫氣的運輸也是整個燃料電池產業鏈中的一個關鍵環節。圖中，該運輸機的儲氫罐壓力為45MPa，遠低于Mirai上的70MPa儲氫罐。它一次可以裝載24.3kg的氫氣。日本的加氫站建設也處于世界前列。在豐田Mirai的試駕過程中，我們體驗了一次加氫服務，非常方便快捷。截至2017年8月，日本已建成91個加氫站。日本政府計劃在2020年將加氫站的數量增加到160個，2025年增加到320個。近100個加氫站對日本來說并不多。不過，單看東京都圈，加氫站已經很密集，滿足日常使用需求沒有問題。與日本相比，中國在開發燃料電池方面有優勢也有劣勢。其優點是，中國擁有豐富的風電資源，但風電不夠穩定，大量電力沒有進入電網就被浪費了。然而，使用風力發電來電解水以生產氫氣是非常合適的。然而，中國是一個幅員遼闊的國家，氫氣的運輸是一個大問題。一輛半拖車油罐車可以運輸約30噸燃料，但當它被氫氣取代時，只能容納數百公斤。同時，高壓設備成本高昂，加氫站的建設需要花費大量資金。更重要的是，中國有強大的電網，但沒有氫能的長期社會規劃。對中國來說，電力問題很容易解決，但氫氣問題卻不那么容易解決。目前，純電力仍然是新能源的主流，但我們也應該關注日本在燃料電池方面的努力。我們應該看到，中國在純電力方面有一定的優勢，但這種優勢是非常脆弱的。它不是基于領先的技術，而是得益于政策的支持。在燃料電池領域，中國遠遠落后于世界先進水平。日本車企很容易制造出一款優秀的純電動汽車，但中國車企目前還沒有能力制造出優秀的燃料電池汽車。從中國的產業結構來看，發展燃料電池不是一個非常經濟的選擇，所以我們不必像日本人那樣把注押在燃料電池上。然而，關于新能源產業路線的爭議尚未解決，因此中國的新能源企業有必要未雨綢繆，繼續研發燃料電池技術。編輯點評：雖然燃料電池很好，但它可能不適合所有國家。綜合各方面考慮，中國選擇了純電動汽車之路……

恩特。但是，我們也應該繼續關注和研究其他新能源技術，并做好足夠的技術儲備。

標簽：豐田本田日產

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