日韓為何如此看重氫燃料電池?
很顯然,現(xiàn)代汽車已做好了換道超車的打算。
北京時(shí)間8月25日,現(xiàn)代汽車在上海的繁華地段南京東路世紀(jì)廣場,搭建起國內(nèi)首個(gè)氫愿景館——現(xiàn)代氫世界,向公眾全方位展示現(xiàn)代汽車在氫能應(yīng)用、未來氫社會(huì)推進(jìn)與建設(shè)上所做的努力和成果。
據(jù)了解,“現(xiàn)代氫世界”在8月26日至9月8日為期14天的展示中,依托量產(chǎn)車型NEXO和氫燃料電池技術(shù)最新研發(fā)成果,現(xiàn)代汽車將充分展示其全球領(lǐng)先氫技術(shù)品牌形象,并積極助力中國新能源社會(huì)的加速發(fā)展。
作為國內(nèi)首個(gè)以氫燃料電池發(fā)展為核心內(nèi)容的展館,現(xiàn)代氫世界分為六大區(qū)域,包括童言未來&權(quán)威之聲展區(qū)、NEXO空氣凈化演示展區(qū)、氫燃料電池車驅(qū)動(dòng)原理展區(qū)、預(yù)見氫社會(huì)展區(qū)、未來移動(dòng)出行體驗(yàn)展區(qū)。
現(xiàn)代汽車希望通過多個(gè)板塊來全方位呈現(xiàn)未來的氫世界,以此增強(qiáng)公眾對氫燃料電車車的認(rèn)知。
其中最長見識(shí)的莫過于NEXO空氣凈化演示展區(qū)。在這個(gè)展區(qū),現(xiàn)代NEXO演示了空氣凈化功能。演示開始后觀眾可以看到,展示區(qū)的透明密封空間內(nèi)將被注入大量煙塵,而隨著NEXO的啟動(dòng),煙塵很快得到消除,空氣狀況得到有效改善。據(jù)了解,NEXO對PM2.5、可吸入顆粒物的凈化率可達(dá)到99%以上,10萬輛 NEXO 行駛60分鐘可以凈化供400萬人一小時(shí)呼吸的空氣。
可見,現(xiàn)代NEXO不僅具備排放零污染的優(yōu)勢,還可以凈化被污染的空氣,是真正清潔社會(huì)的解決方案。
因此,現(xiàn)代汽車的此舉引起了不少人的關(guān)注。這其實(shí)并不奇怪——很多車云菌的讀者對“氫動(dòng)力”可能并不陌生,但對于普通國內(nèi)消費(fèi)者而言,它卻像是一個(gè)全新的概念。作為中國國內(nèi)出現(xiàn)的首個(gè)氫愿景展館,它也讓很多普通消費(fèi)者意識(shí)到,原來新能源不止是純電動(dòng),還有氫燃料電池。
而對于車云菌的讀者來說,這次展出則讓更多人意識(shí)到日韓企業(yè)對于氫燃料電池技術(shù)的投入熱情。尤其是現(xiàn)代,這在之前是被一些人所忽略的。以當(dāng)下的格局看,氫燃料電池儼然已經(jīng)形成了豐田、現(xiàn)代、本田三國殺的格局。那么,我們到底該如何看待這一技術(shù)的未來?日韓車企這種背后的特別關(guān)注有什么邏輯呢?
日韓車企在氫燃料電池方面投入的現(xiàn)狀
說到氫動(dòng)力,一些人腦海中可能會(huì)蹦出2007年寶馬推出的那輛“氫能7系”。只可惜,當(dāng)時(shí)寶馬將研發(fā)重心放在“氫內(nèi)燃機(jī)”上,這與“氫燃料電池”有著本質(zhì)的區(qū)別,以至于2012年寶馬不得不與豐田合作來獲得氫燃料電池技術(shù)。這已經(jīng)從一個(gè)側(cè)面,反映出日韓企業(yè)在氫燃料電池領(lǐng)域的前瞻性和領(lǐng)先性。
從投入研發(fā)的起點(diǎn)來看,豐田、現(xiàn)代、本田是所有車企中最早的,它們幾乎都是在上世紀(jì)九十年代啟動(dòng)氫燃料電池的研發(fā)。
如果以量產(chǎn)車推出的時(shí)間為準(zhǔn),則是現(xiàn)代拔得頭籌。現(xiàn)代早在2013年,就推出了首款氫燃料電池量產(chǎn)車ix35,早于2014年豐田推出的MIRAI,更早于本田2016年推出的CLARITY。
正因?yàn)槿绱?,迄今為止也只有現(xiàn)代推出了第二款氫燃料電池的量產(chǎn)車(2018年推出的NEXO),并在設(shè)計(jì)上顯現(xiàn)出自己的特色或優(yōu)勢。例如在氫存儲(chǔ)這個(gè)重要的技術(shù)難點(diǎn)上,NEXO創(chuàng)新性地采用了3個(gè)52.2L的模塊化儲(chǔ)氫罐。這使得它可以存儲(chǔ)156.6L的氫氣,對應(yīng)800公里的NEDC續(xù)航里程,超過了豐田MIRAI的650公里和本田CLARITY的700公里。
儲(chǔ)氫多不難,難的是如何不擠占過多的車內(nèi)空間。MIRAI和CLARITY上,都能明顯感覺到儲(chǔ)氫罐的存在——它們的后備箱空間都不理想。NEXO則不然,它的前后排空間、后備箱容積看上去都和普通的燃油車十分相似。
之所以如此重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代,并不是因?yàn)檐囋凭鷦偪催^現(xiàn)代氫世界展館被洗腦,而是意識(shí)到之前忽略了現(xiàn)代在氫燃料電池領(lǐng)域的投入和地位?,F(xiàn)階段而言,豐田、現(xiàn)代、本田說誰超過誰其實(shí)并無實(shí)際意義。它們看似“三國殺”的格局,更多其實(shí)是顯示出日韓車企在氫燃料電池領(lǐng)域的前瞻投入與技術(shù)領(lǐng)先。
燃料電池相比純電動(dòng)的優(yōu)勢和劣勢到底在哪?
氫燃料電池相比傳統(tǒng)燃油技術(shù)大多數(shù)車云菌的讀者應(yīng)該都知道了,這里一句話腦補(bǔ)一下:燃料電池可以看作一個(gè)“反應(yīng)堆”,氫和氧通過它可以轉(zhuǎn)換成電能從而驅(qū)動(dòng)車輛,它的排放只有水,沒有二氧化碳,更沒有其他有害物質(zhì)。
(行駛過程中)零排放、電驅(qū)動(dòng),氫燃料電池這些特性都與純電動(dòng)一樣。因此真正值得討論的,是它與純電動(dòng)的PK。
純電動(dòng)最頭疼的是什么?其實(shí)不是續(xù)航,而是充電時(shí)間。所謂里程焦慮,也大多源于此。否則,即便續(xù)航里程只有300公里,只要分分鐘能充滿電,車主也不會(huì)發(fā)愁。這一特點(diǎn)大大限制了純電動(dòng)的使用范圍——只適合城市,不適合長途。
氫燃料電池相比純電動(dòng),可以理解為將龐大的動(dòng)力電池組換成了“儲(chǔ)氫罐”和“反應(yīng)堆”。也恰恰是這一轉(zhuǎn)變,徹底解決了純電動(dòng)的這個(gè)痛點(diǎn)。例如現(xiàn)代NEXO,5分鐘就能完成“加氫”(也就比加油多一兩分鐘),然后又可以續(xù)航800公里。
純電動(dòng)還有很多其他問題,比如未來大量報(bào)廢電池對環(huán)保的影響,電池的安全、衰減和低溫(容量打折)等等,這些在氫燃料電池領(lǐng)域都不存在。
人們比較關(guān)心的安全問題,現(xiàn)在的儲(chǔ)氫罐技術(shù)已經(jīng)很成熟了。以現(xiàn)代NEXO為例,它的儲(chǔ)氫罐采用碳纖維制造,強(qiáng)度較鋼鐵材質(zhì)高10倍,可承受高壓狀態(tài),并采用了緩沖碰撞力的裝置以及長時(shí)間承受火焰的特殊涂覆技術(shù),還經(jīng)過諸多嚴(yán)苛安全測試,以及12000次的875bar加氫測試??梢哉f,氫燃料電池技術(shù)在安全方面,也是要優(yōu)于純電動(dòng)的。
另外,NEXO已在2018年歐洲NCAP碰撞測試中獲得最高的五星評級,并于今年榮獲美國非盈利汽車安全研究機(jī)構(gòu)——公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(IIHS)最高等級“頂級安全車+”評級,成為首款榮獲全球最高級別安全認(rèn)證的氫燃料電池車。
不難看出,NEXO的安全表現(xiàn)是值得肯定的。
從能量的來源上,電能是個(gè)綜合體,它其中有相當(dāng)一部分來源于火電,所以全程的碳排放并不低。氫燃料電池的能量來源是氫。氫就元素而言在地球上是取之不盡用之不竭的(因?yàn)樗锞陀?。它的難點(diǎn)是如何獲取。一旦這個(gè)技術(shù)障礙被突破,從能量源頭角度,氫燃料電池也將大大優(yōu)于純電動(dòng)(真正的全領(lǐng)域零排放)。
這恰恰說到氫燃料電池現(xiàn)階段可能不如純電動(dòng)的一個(gè)點(diǎn),即氫的獲取暫時(shí)還沒有一個(gè)特別環(huán)保又低成本的辦法。例如電解水能獲取氫,但會(huì)消耗電能。然而這僅僅只是技術(shù)問題,其突破難度并不會(huì)高于電池技術(shù)的突破。就以電解水為例,它可以利用風(fēng)電、光伏來實(shí)現(xiàn)。另外,通過褐煤、鋼鐵化工的副產(chǎn)品也都可以獲取氫。
氫燃料電池現(xiàn)階段不如純電動(dòng)的另一特點(diǎn)是“生態(tài)”。純電動(dòng)誕生多年,從電池的研發(fā)、供應(yīng),到充電樁的布局,已經(jīng)形成了一定的生態(tài)鏈。氫燃料電池由于之前的十多年一直受制于“反應(yīng)堆”的技術(shù),直到近些年才達(dá)到量產(chǎn)的水平。因此氫燃料電池從“生態(tài)”角度看短期內(nèi)是輸給純電動(dòng)的。例如氫的獲取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸,以及加氫站的布局,氫氣的價(jià)格等等,現(xiàn)在都不理想。不過這些都不存在技術(shù)障礙,“生態(tài)”的完善只是時(shí)間問題。例如按照規(guī)劃,中國到2030年將建設(shè)1000個(gè)加氫站,應(yīng)對100萬輛氫燃料電池車的使用需求。
最后具體到氫燃料電池車型本身,現(xiàn)在已基本成熟了。反應(yīng)堆的體積、重量、功率輸出這些都以突破,完全能達(dá)到車輛設(shè)計(jì)的要求。唯一需要討論的,就是氫的存儲(chǔ)——滿足續(xù)航的情況下,如何做到重量合適且不擠占乘員艙的空間。豐田、現(xiàn)代、本田,現(xiàn)階段都已拿出了不錯(cuò)的解決方案。特別是基于現(xiàn)代NEXO的表現(xiàn)(續(xù)航800公里卻感覺不到儲(chǔ)氫罐的存在),讓我們完全可以預(yù)見下一代氫燃料電池車型必定會(huì)將這一問題徹底解決。
小結(jié):新能源的未來到底是純電動(dòng)還是燃料電池?
未來到底是純電還是燃料電池?這是一個(gè)現(xiàn)階段“專家”領(lǐng)域都在爭論不休的話題。車云菌的觀點(diǎn)是:這原本就不是一個(gè)二選一的問題。在未來十年甚至數(shù)十年,純電動(dòng)、氫燃料電池,甚至燃油車一起,還會(huì)是一個(gè)共存的局面。
至于氫燃料電池會(huì)發(fā)展到一個(gè)什么樣的規(guī)模,車云菌注意到一組數(shù)據(jù)。早在2017年11月舉行的第二次氫能委員會(huì)總會(huì)就曾提出過一個(gè)氫能源發(fā)展的路線圖——到2050年,將會(huì)有包括4億輛轎車、1500-2000萬輛貨車、500萬輛巴士在內(nèi)的總計(jì)4億2500萬輛氫燃料電池的車輛在路上行駛,占所有車輛的比例為20%-25%。這個(gè)數(shù)據(jù)是否會(huì)刷新咱們的認(rèn)知不重要,重要的是這個(gè)方向是明確的。
既如此,我們就很好理解為什么日韓車企在這方面的投入了吧?很顯然,它們屬于氫燃料電池領(lǐng)域的“樂觀派”。這種投入,可以讓它們實(shí)現(xiàn)在新能源領(lǐng)域的兩條腿走路,從而進(jìn)一步鞏固其行業(yè)中的地位和優(yōu)勢。
正如現(xiàn)代汽車(中國)投資有限公司總經(jīng)理李丙晧社長所講的一樣,“中國是全球最大、最具發(fā)展?jié)撃艿钠囀袌觯瑯右彩乾F(xiàn)代汽車核心戰(zhàn)略市場。近年來,通過在中國的業(yè)務(wù)拓展,我深刻感受到中國是一個(gè)開放與包容、挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的國家。希望通過此次活動(dòng),能向中國的消費(fèi)者全面展現(xiàn)我們現(xiàn)代汽車在氫燃料電池領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力,也期待我們能為中國氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供助力。”
很顯然,現(xiàn)代汽車已做好了換道超車的打算。