高大上的燃料电池，推广的壁垒在何方？(组图)

燃料电池高端化的推广障碍在哪里？

建科·2014年12月28日

丰田已于12月15日在日本推出燃料电池汽车Mirai。但由于高压储氢罐技术缺乏创新，加氢站建设遇到成本限制，该车型应普及。更加困难。燃料电池汽车（FCV）的普及需要解决哪些问题？丰田氢燃料电池汽车 Mirai 丰田将于 2014 年 12 月 15 日推出 FCV“MIRAI”。本田也计划在 2015 年推出 FCV。对于日本制造商率先进入新时代，这是一个划时代的成就。 “氢社会”。但FCV的普及还存在价格和基础设施建设等问题。 MIRAI的价格高达723万日元（含税），虽然可以补贴，但加氢站建设一直没有进展。在这种情况下，汽车制造商发现还有另一个意想不到的因素可能会阻碍燃料电池汽车的普及。这是储存燃料电池汽车能量氢的高压氢燃料箱。高压罐未实现创新 高压储氢罐 燃料电池系统的主角是氢氧化学反应产生的电池组（Stack）。电池组影响燃料电池汽车的性能和成本，一直被称为燃料电池系统的心脏。与 2008 年的原型车相比，丰田一再将电池组的输出密度提高一倍以上，并成功实现了小型化。昂贵的铂催化剂用量也大大减少。

然而，高压罐还未能实现显着的小型化。虽然通过减薄覆盖高压罐的碳纤维降低了成本，但由于内部填充了高达 700 个大气压的高压气体，“气缸的形状和尺寸基本保持不变”（丰田技术人员）。这成为燃料电池汽车设计的一个障碍。 MIRAI 分别在后座下方和行李箱下方配备了两个高压油箱。由于占用空间比较大，MIRAI未能实现5座的设计。如果能够实现油箱等扁平形状，车辆设计的自由度就会提高。但高压罐无法达到这种形状。例如，具有非常高的内部和外部压力并且需要高度安全性的飞机和火箭，最终都是圆柱形的。丰田的技术人员感叹“这没有革命性的技术”。混合动力车没有使用专用底盘，而是使用与普通汽油车相同的底盘来降低成本。另一方面，由于高压罐的尺寸和形状，FCV 难以共享底盘。降低氢基础设施成本的方法高压罐也阻碍了基础设施建设。加油站将耗资约1亿日元，而加氢站将耗资4亿至5亿日元。由于日本更严格的安全标准等原因，必须安装支持高压氢气的专用设备。投资回收难，是基础设施建设进展缓慢的主要原因。对此，罗兰贝格负责人Koji Toyama建议“将压力降到350气压左右”，即把压力降到一半，所有设备的负担都会减轻，建设成本也可以降低。 .

富山认为，“预计建设加氢站的成本不到1亿日元”。 FCV在其发展之初使用了350气压的高压罐。后来为了延长巡航距离，把气压提高到700气压。虽然也可以用最前沿的技术放弃FCV的先进形象，降低技术难度，优先普及。高压罐的容积也可以通过将压力降低到 350 个大气压来减小。这个提议可以说是一个切实可行的解决方案。德国大众集团提出了更为现实的方案。也就是说丰田mirai储氢罐，它被设计成不仅使用氢作为能源的“完美燃料电池汽车”。 2014年11月，德国奥迪在美国洛杉矶车展上发布了FCV。该车减小了高压油箱的容积，缩短了续航里程，但可以使用外接电源给电池充电。这是一款插电式混合动力汽车。奥迪已经提出了与各种驱动系统（例如汽油车）共享底盘的策略，以最大程度地减少配备高压油箱的限制。如果没有加氢站，就找充电桩。这也将解决氢基础设施的短缺问题。燃料电池客车也将更容易普及。与轿车相比，客车体积较大，对设备的限制较少，因此很容易配备大型高压罐。在这种情况下丰田mirai储氢罐，应该可以通过在 350 个气体标准加氢站充氢来开辟一条降低总体成本的新途径。不是最终的环保制氢方法的氢社会也存在问题。当氢由化石燃料生产时，在制造过程中会排放二氧化碳。根据日本汽车研究所的一项调查，燃料电池汽车的二氧化碳排放量，包括制氢时的二氧化碳排放量低于混合动力汽车，但与纯电动汽车基本相同。未来要走的路是利用光伏和风能等可再生能源的电力来电解水生产氢气。德国打算通过利用该国扩大的可再生能源电力来建设氢能社会。单靠汽车制造商难以解决阻碍燃料电池汽车普及的价格和氢气供应等问题。现在我们正在与能源公司等不同行业的公司合作，在整体战略中思考整体最佳解决方案，找出现实的普及战略。 （文章转载自日经科技在线）