從無人機(jī)、Nikola卡車到戴姆勒系列產(chǎn)品，再到“豐田之城”，我們在越來越多的領(lǐng)域里看到了氫燃料技術(shù)。
對于汽車相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)來說，拉斯維加斯盛大的CES可以說是他們展示尖端交通技術(shù)的最佳時(shí)機(jī)。通過諸如福特的Mach-E電動(dòng)野馬、拜騰的M-Byte跨界車和菲斯克的Ocean SUV，甚至還有索尼的電動(dòng)車等產(chǎn)品，我們確信電動(dòng)化的浪潮已經(jīng)勢不可擋。
但2020年的展會還透露出另一種信息。作為一種清潔燃料，氫對乘用車市場的影響雖然微不足道，可它作為商用車、重型卡車、公交車、無人機(jī)和城市的動(dòng)力源，卻有著未被完全開發(fā)出來的潛力。
回想一年前，我們在CES上看到了現(xiàn)代氫燃料電池車Nexo，整個(gè)展臺呈現(xiàn)的是“未來氫生活”理念;年中的亞洲CES上，見到了奔馳GLC F-CELL燃料電池車;上汽大通推出了G20 FC氫燃料電池車，采用其自主開發(fā)的第三代燃料電池系統(tǒng)，并在國內(nèi)首次應(yīng)用70MPa氫瓶供氫系統(tǒng)。
2020年的CES上，我們不但看到了更大的氫燃料電池“浪潮”，參與其中的企業(yè)越來越多，產(chǎn)品本身更是突破汽車領(lǐng)域，變得更加多樣化。
自家的Mirai氫燃料電池轎車上市已有五年之久的豐田表示，將應(yīng)用數(shù)十年的氫燃料研發(fā)技術(shù)，在日本富士山附近打造名為“Woven City”的城市，用于展示環(huán)保技術(shù)、自動(dòng)駕駛、出行模式、人工智能和新型建筑。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)2021年開工，2000名居民將在這里安家。
“由豐田的氫燃料電池技術(shù)提供動(dòng)力，這將是一個(gè)真正獨(dú)特的機(jī)會，從零開始創(chuàng)造一個(gè)完整的社區(qū)或城市，讓互聯(lián)、數(shù)字化、可持續(xù)的未來基礎(chǔ)設(shè)施與人們的生活交織在一起。”豐田社長豐田章男說道。
據(jù)悉，這個(gè)占地175英畝(約70萬平米)的“豐田之城”將配有氫-電系統(tǒng)，輔以大量的屋頂太陽能裝置。
日系車企為推動(dòng)本國氫能源戰(zhàn)略下了不小決心。但縱觀全球，幾大汽車巨頭也未曾缺席。
大眾旗下奧迪于2016年展示過h-tron quattro氫燃料電池概念車;2019法蘭克福車展上，寶馬發(fā)布了一款名叫i Hydrogen Next的車型，基于寶馬X5改造，配備了氫燃料-電池動(dòng)力系統(tǒng)。
與豐田一樣，戴姆勒自20世紀(jì)90年代以來一直致力于燃料電池車的商業(yè)化。
戴姆勒目前的燃料電池汽車包括梅賽德斯-奔馳公交車、扶桑卡車和F-Cell SUV
對此，梅賽德斯-奔馳董事會成員、集團(tuán)研發(fā)和奔馳乘用車研發(fā)負(fù)責(zé)人馬庫斯謝弗(Markus Schfer)表示，雖然奔馳目前在幾個(gè)市場推出了氫燃料電池版本的SUV，但母公司正將該技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)轉(zhuǎn)到重型卡車和公交車上面。
“卡車產(chǎn)品面臨的一大挑戰(zhàn)是長途運(yùn)輸問題，這使其不太適用于純電池電動(dòng)版本，至少依照現(xiàn)有電池水平還不行。”謝弗在CES發(fā)布會上說，“對我們來說，燃料電池的推廣會從公交車和卡車開始。”
2019年年底，戴姆勒表示，將從20年代末期開始增加燃料電池卡車的產(chǎn)量，并與豐田和初創(chuàng)企業(yè)展開競爭。
“燃料電池技術(shù)本身沒有問題，成本和規(guī)模是制約其發(fā)展的關(guān)鍵。”謝弗解釋說，“我們的優(yōu)勢是我們有卡車。戴姆勒是世界上最大的卡車制造商之一，旗下奔馳、三菱扶桑以及福萊納均有相關(guān)產(chǎn)品。”
他接著說，公司正在設(shè)計(jì)一個(gè)模塊化系統(tǒng)，允許不同類型的商用車輛使用相同的氫燃料電池結(jié)構(gòu)，以便根據(jù)車型大小或使用范圍進(jìn)行增減。“在接下來的兩到三年里，氫燃料電池在商業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂兴鳛椤?rdquo;謝弗給出了這樣的回答。
現(xiàn)代汽車的氫動(dòng)力HDC-6海王星概念卡車
過去幾年，豐田一直在洛杉磯測試氫燃料電池卡車;雷諾早在年前就把氫燃料當(dāng)作賣點(diǎn)，稱會在佛吉亞展臺發(fā)布?xì)淙剂想姵匕娴睦字ZMASTER廂式貨車;現(xiàn)代汽車和Nikola公司也以零排放氫燃料卡車為目標(biāo)市場;現(xiàn)代Mobis則運(yùn)營著世界上最大的氫燃料電池模塊生產(chǎn)線。
純電池和氫燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車用的都是電，這意味著兩者可以共享相同的馬達(dá)和許多其他零部件。關(guān)鍵的區(qū)別在于，前者靠的是電池里儲存的電能，而后者是根據(jù)需要讓氫氣通過燃料電池薄膜產(chǎn)生電能，是一種電化學(xué)過程。
氫燃料電池的優(yōu)勢還在于，它的能量轉(zhuǎn)換效率高、用不到機(jī)械傳動(dòng)部件，故沒有噪聲污染、主要的副產(chǎn)品是水蒸氣，排放出的有害氣體極少。汽車和卡車之外，該技術(shù)已經(jīng)被NASA用做固定發(fā)電機(jī)使用了幾十年，現(xiàn)在還被開發(fā)用于驅(qū)動(dòng)火車甚至輪船和渡輪。
Nikola汽車公司發(fā)的推特，與合作伙伴之一的Ryder在CES上展示了未來主義風(fēng)格的車型
還是在本屆CES上，巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司與德勤中國發(fā)布了一份聯(lián)合白皮書，題為《未來移動(dòng)出行的動(dòng)力源泉：氫能源及燃料電池交通解決方案》(官網(wǎng)有簡體中文版提供下載)，也是雙方探索氫燃料技術(shù)的系列報(bào)告中的首部作品。
巴拉德總裁兼CEO蘭迪馬克尤恩(Randy MacEwen)說：“不出十年，燃料電池車將比電池電動(dòng)車或內(nèi)燃機(jī)汽車在某些商業(yè)應(yīng)用上更劃算。”
目前，燃料電池汽車每百公里成本比純電動(dòng)車和燃油車高，但隨著規(guī)模效應(yīng)及技術(shù)提升，實(shí)現(xiàn)大幅降低成本的目標(biāo)并非沒有可能。實(shí)際上，該白皮書保守地估計(jì)，未來十年，商用氫燃料汽車的總體擁有成本(TCO)將下降50%以上。
德勤中國財(cái)務(wù)咨詢總監(jiān)徐雨田指出：“對眾多商業(yè)經(jīng)營者而言，氫燃料技術(shù)似乎十分復(fù)雜、昂貴。 然而，通過我們的深入研究及模型驗(yàn)證，燃料電池汽車將在中短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)比純電動(dòng)汽車和燃油車更為低廉的總擁有運(yùn)營成本。我們已經(jīng)看到，全球各地先進(jìn)的經(jīng)營者已經(jīng)開始投入資金發(fā)展此技術(shù)，從而在激烈的競爭中脫穎而出。”
德勤中國財(cái)務(wù)咨詢合伙人麥艾倫則解釋說：“在中國，純電動(dòng)車的TCO已經(jīng)接近燃油車，預(yù)計(jì)2027年前，燃料電池商用車的TCO將低于燃油車，并于2028年低于純電動(dòng)車。隨著燃料電池系統(tǒng)和氫燃料成本降低6到7成，燃料電池汽車的TCO將低于其它車類。”
德勤中國財(cái)務(wù)咨詢總監(jiān)林承宏認(rèn)為：“通過聚焦可再生能源發(fā)展，中國已經(jīng)成為世界最大氫能源市場之一，也是第一大制氫國。過去幾年，中國大力推動(dòng)氫燃料電池汽車行業(yè)發(fā)展，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)技術(shù)成熟，制氫成本下降，并率先在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)氫能源應(yīng)用。目前中國在部分燃料電池商用車已領(lǐng)先世界，特別是在中型載重卡車及公交車有全球領(lǐng)先的趨勢。”
其實(shí)，氫燃料電池不僅能用在又大又重、還得跑長途的卡車上，無人機(jī)同樣用得上。來自韓國的斗山摩拜創(chuàng)新公司就展示了一款長航時(shí)燃料電池?zé)o人機(jī)，并獲得了CES創(chuàng)新獎(jiǎng)。
該公司為韓國斗山集團(tuán)于2016年設(shè)立的全資子公司，致力于開發(fā)便攜式燃料電池系統(tǒng)的無人機(jī)、叉車、工程機(jī)械及其它可移動(dòng)設(shè)備。
它的DS30商用無人機(jī)采用其自行研發(fā)的一種緊湊、輕便的氫燃料電池系統(tǒng)，稱能量密度至少是純電池的三倍，可以達(dá)到兩小時(shí)的飛行作業(yè)時(shí)間。至少從數(shù)據(jù)上來看，氫燃料電池確實(shí)解決了目前小型無人機(jī)領(lǐng)域最大的痛點(diǎn)。(文章&圖片來源：Forbes、Morningstar、Deloitte，作者：Alan Ohnsman、PR Newswire)
