
氫作為最易獲得的可再生能源之一,在燃料電池中有著較高的地位,并且氫燃料電池作為汽車的動力來源,也有著許多優點。而在近些年的研發中,氫燃料汽車的進展速度似乎并不是那么快速。目前,無論是國內還是國外,新能源汽車的動力來源依舊是以動力電池為核心的純電動車型。不過就在近日,豐田聯合國內5家企業成立了“聯合燃料電池系統研發(北京)有限公司”,準備在商用車氫燃料電池系統研發領域大展拳腳。
此前,我們已經從行業發展角度,分析了豐田聯合國內車廠研發燃料電池的“歷史意義”。從技術發展角度講,此次合作無論結局如何,其對國內氫燃料電池技術的發展都有著積極的推動作用。詳情您可以點擊下方的相關閱讀進行了解。
今天,我們將從技術角度,分析一下氫燃料電池的未來究竟是“噱頭”還是“藍海”。

技術背景:氫燃料電池技術由來已久
氫燃料首先是干凈衛生,氫氣燃燒后的產物是水,不會污染環境,其次是氫氣在燃燒時比汽油的發熱量高,氫是可再生能源,并且可以從世界很多物質中提取。

豐田在氫燃料汽車領域的歷程
在氫能的布局方面,除了韓國外,日本也走在世界的前列。實際上,豐田早在1992年,就開始研究氫燃料電池汽車,當時起名為FCHV。而日本則于1993年啟動了以氫能為核心的世界能源網項目,是最早系統指定氫能發展規劃的國家;21世紀初,美國和歐洲先后跟上。

當車輛運作時,車頭的進氣格柵引入空氣(氧氣)到達“產能單元”也就是燃料電池,氫氣也從“儲能單元”被傳輸到“產能單元”。在這里氫氣與氧氣發生氧化反應,產生電能、熱能和水。電能被傳輸到“驅動單元”用于驅動車輪,多余的電能被傳輸至車尾儲存到儲能電池中。熱能用于保證反應溫度,多余的熱量通過冷卻散失。水通過排水口排出。





目前,豐田的氫燃料電池技術主要應用于乘用車領域。從市場反響看,無論是海外市場還是國內市場,氫燃料電池在乘用車領域大規模普及的難度很大。正因如此,豐田與國內企業的合作重心放在了商用車領域,與乘用車相比,商用車采用氫燃料電池的前景更為廣闊。
氫燃料電池在商用車領域更具潛能
除了燃料電池本身,氫氣的儲存、運輸同樣是一項耗資巨大的技術“瓶頸”,如果想實現加氫站的覆蓋率達到目前加油站的水平,其背后所面對的技術難度和成本絕對不是某一個企業或者國家能夠承受的。
與乘用車的使用環境相比,商用車的行駛軌跡相對固定,且主要集中在城際之間的高速公路網絡。因此,在固定的運輸路線上進行加氫站及相關配套設施的建設,難度和成本都更低。


此前,包括豐田、奔馳、現代等在燃料電池領域具有技術優勢的公司預測分析,面向2025年鋰離子電池電動汽車與氫燃料電池汽車的成本優勢對比,燃料電池汽車在長途重載大型交通運載工具中具有優勢。總體而言,鋰離子電池動力系統更適合取代汽油機,即適合乘用車,而燃料電池動力系統更適合取代柴油機,即適合商用車。
全文總結:


從技術特點分析不難看出,豐田聯合國內企業研發商用車氫燃料電池技術,其實有著十分明確的目的。在新能源汽車發展路線中,動力電池(純電動)和氫燃料電池都是極具發展潛力的技術方向。從目前主流行業發展方向看,未來新能源汽車發展路線中,動力電池和氫燃料電池將兩條路線并存,前者將在乘用車市場有著更加廣泛的發展空間,而后者則在商用車及長途運輸領域更具發展潛力。

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