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豐田的氫能源野心

言下之意,豐田公司的志向遠不只是氫能源汽車,而是氫能源社會。對于野心勃勃的豐田公司而言,敲開龐大中國市場的大門顯得尤為重要。

《中國經濟周刊》記者  郭芳 |東京報道

(本文刊發于《中國經濟周刊》2019年第23期)

2018年5月,豐田公司社長豐田章男在豐田汽車北海道廠區迎來了一位特殊的客人:中國總理李克強。

豐田格外重視李克強總理的到訪,因此特意把最尖端的高科技產品運到北海道廠區進行集中展示。其中,包括氫燃料電池車。

這次訪問之后,豐田的氫能源汽車火遍了中國,而中國的氫能源相關產業也被前所未有地激發。

2019年11月中旬,在豐田總部,豐田汽車公司研究氫能源的權威中井久志告訴來自中國的媒體采訪團,“要實現氫能源社會,單靠我們一家企業來努力是不夠的,還需要與各國的政府、能源供應商以及汽車行業的同行進行合作一起來推動。”

言下之意,豐田公司的志向遠不只是氫能源汽車,而是氫能源社會。對于野心勃勃的豐田公司而言,敲開龐大中國市場的大門顯得尤為重要。

這從豐田章男向李克強總理所表達的合作愿望足見其迫切。他說,“當今的汽車行業正經歷著百年一遇的大變革,而引領變革的就是全球發展速度最快的中國,我們將與時俱進,全力追隨中國的發展步伐。”

p72 豐田汽車公司研究氫能源的權威中井久志 《中國經濟周刊》記者 郭芳I 攝

豐田汽車公司研究氫能源的權威中井久志 《中國經濟周刊》記者 郭芳|攝

p73-1 豐田第一代氫能源車“MIRAI”《中國經濟周刊》記者 郭芳I 攝

豐田第一代氫能源車“MIRAI”《中國經濟周刊》記者 郭芳|攝

p73-2 氫能源車內部構造,黃色部分為儲氫罐,銀色部分為燃料電池堆。 《中國經濟周刊》記者 郭芳I 攝

氫能源車內部構造,黃色部分為儲氫罐,銀色部分為燃料電池堆。 《中國經濟周刊》記者 郭芳|攝

零排放、零污染       

中井久志所描繪的氫能源社會是從豐田的氫能源汽車開始的。

1992年,豐田汽車公司的4名技術人員以“興趣小組”的形式開始了將氫能源作為汽車動能的研究。隨著豐田的投入越來越大,“興趣小組”的隊伍也不斷擴張,繼而變成了新能源研發部,再到氫能源上升為公司戰略,隨后在2014年,生產出了第一代氫能源車“MIRAI”。其間,歷時20多年,投入了巨額的研發經費,生成了5000余項技術專利。

這輛氫能源車的動力源是液化氫氣,沒有發動機,只有一臺啟動馬達。在車輛中間的底座,有一個氫氣與氧氣的合成裝置,稱為“燃料電池堆”(即氫氧反應堆),氫氣流到電池堆,與外面進入的空氣在電池堆發生反應,產生電能驅動馬達,再由馬達帶動車輛的行駛。

在這個過程中,氧和氫反應排出的是清水,沒有尾氣,實現了零排放、零污染。

中井久志稱,豐田的這項氫燃料電池技術的發電性能已經達到了世界最頂級的水平。

這輛氫能源車上搭載有兩個氫氣罐,一次充氣大約需要3~5分鐘,續航里程可達650公里。

按中井久志的說法,在不排二氧化碳的所有車輛當中,氫能源汽車的續航能力是最強的。

目前,這輛氫能源汽車一年的生產量是3200輛,主要在歐洲、美國和日本銷售,尚未進入中國市場。在日本的售價是 700萬日元(約42萬元人民幣),日本政府補貼1/3,個人承擔在28萬元人民幣左右。

中井久志告訴記者說,第一代氫能源汽車定價700萬日元,豐田基本不會虧本。

據銷售人員反映,因為車里的燃料電池堆和兩個儲氫罐很占體積,也非常重,這是比較大的缺點,但真正影響銷量的還是加氫站的數量。

豐田汽車公司自己并不經營加氫站,而由日本的能源公司來發展布局。目前,日本全國大約有100個加氫站,主要集中在東京、名古屋、大阪和福岡四大經濟圈,整個東京只有14個加氫站。

銷售人員說,“車的續航里程是650公里,如果650公里之內找不到加氫站,就是一個比較大的問題。這也是很多人所顧慮的。”

中井久志坦言,“加氫站的問題我們汽車制造公司是有責任的,因為我們目前的汽車生產量比較少,如果建設大量的加氫站,成本會有很大的問題,因此,這是一個需要慢慢同步發展的過程。”

而很快,第二代氫能源汽車也將在2020年底前推向市場,計劃年生產量達到3萬輛。

年產量從3200輛增長至3萬輛,這也意味著銷量要增長近10倍。要實現10倍銷量的增長需要解決什么問題?

“當然,如果沒有增加加氫站的話,汽車銷售也會受到制約。”中井久志說。

按計劃,到 2021年,將新增80個加氫站;而到2025年,日本全國的加氫站要增加至320個。

但加氫站建設所需要的條件也極為苛刻,占地面積較大,需要較大的空間,同時要做好防爆等安全措施。這在一定程度上也制約了加氫站的布局。

豐田汽車正在不遺余力地推動氫能源車在日本的普及,除了氫能源轎車,還推出了專供7-11便利店使用的氫能源送貨卡車,而在東京的街頭,也行駛著豐田的氫能源大巴。

“如果大巴、卡車都能夠普及的話,將會使加氫的工廠和加氫站點增加,而這也將推動氫能源的價格繼續下調。”中井久志承認,如何形成氫能源車銷量增長和加氫站數量增加之間的良性循環是一個很大的課題。“接下來我們要跟能源公司進行密切配合,加氫站和汽車銷售量如果能同步進行的話,整個成本就可以得到有效的控制。”

日本政府的目標是,到2025年,將氫能源汽車的售價與混合動力汽車的售價持平,即價格控制在300萬日元左右。這樣即使政府不補貼,車的實際售價也會降至20萬元人民幣左右。

中井久志稱,目前豐田生產氫能源汽車并不盈利。“我們花了20多年時間研發出氫能源汽車的所有技術,這20多年投入的研發經費是巨大的。如果算經濟賬,現在還不合算,但到未來實現大批量生產的時候,這個賬是可以慢慢補回來的。”

日本政府做了什么?

“當然,賺錢只是小事。減少尾氣的排放,給整個人類帶來更綠色的環境,這是豐田當前追求的最高目標。”按中井久志的說法,當前,豐田設定的目標是以2010年為基準,爭取到2050年,讓豐田生產的汽車二氧化碳排放量減少90%。

為實現這個目標,到2030年,豐田汽車公司每年生產的1000萬輛汽車中,550萬輛以上汽車是電動化汽車,其中混合動力汽車達到450萬輛,氫能源汽車100萬輛。

而豐田要實現100萬輛氫能源汽車的大批量生產,仍有賴于氫能源全產業鏈的構建。

據旅日資深媒體人徐靜波介紹,為打造這個產業鏈,日本已經花了5年左右的時間,從液化氣的進口(國際商社)、氫氣制造加工儲存(巖谷產業等公司)、氫能源汽車的制造(豐田等)、高壓氣罐的研發制造(三菱重工等)、汽車與氣罐新材料的研發生產(東麗公司等)、氫氣運輸車運輸船的研發制造、高壓氫氣的安全運輸、加氫站的建設與普及、氫能源汽車的銷售與售后服務等,整個產業鏈完整構建,才確保了豐田氫能源汽車在2016年正式投放市場。

p74 氫能源車內部構造 《中國經濟周刊》記者 郭芳I 攝

氫能源車內部構造 《中國經濟周刊》記者 郭芳|攝

日本政府在2019年4月發布的《第五次能源基本計劃》中,將氫能源汽車的數量,計劃從2020年的4萬輛,增加到2025年的20萬輛。到2030年,氫能源汽車的數量將達到80萬輛。

而這個普及速度,除了取決于加氫站的普及量,還將取決于氫能源的成本。

還是在《第五次能源基本計劃》中,日本政府提出的目標是:將氫氣的價格降到汽油價格的80%。

當下,一輛氫能源車加滿氣的費用是4600日元(約280元人民幣),在日本比加滿汽油的價格稍便宜。

按中井久志的說法,隨著加氫工廠和加氫站點的增加,還將推動氫能源的價格繼續下調。

目前,在日本福島縣已經建成了世界最大規模的制氫工廠,制氫所采用的技術與工藝,是水電解。

“只要在水里面,通過電流以后就可以把氫提取出來。”中井久志說,日本從水當中提取氫的技術已經比較成熟,不僅豐田汽車公司掌握了技術,其他的日本能源公司也擁有了這樣的技術。這將使得氫能源成為取之不盡的能源,而且二氧化碳排放最終可以變成零。

當然,來自外界的擔心是,制氫工廠在制氫過程中會產生能耗和污染。

在福島縣那個全世界規模最大的制氫工廠,制氫所需要的電力來自太陽能發電,以此來解決能耗問題。

中井久志說:“無論是制氫工廠還是豐田汽車公司都在繼續研究這個技術,以防止在制氫過程中造成二次污染。”

從汽車到基礎設施  

當氫能源可能成為取之不盡的能源時,豐田汽車更大的野心是,將氫能源汽車轉化成社會的基礎設施。

在豐田第一代氫能源汽車的尾部有一塊電池,用于積蓄車在行駛過程中產生的回生電能。這些回生電能可用于開車,也可用于連接家庭電源,保證一個家庭一周的照明、空調、冰箱等的電力所需。甚至在整個城市停電時,還可以點亮信號燈和路燈。

而到了第二代氫能源汽車,豐田汽車公司的構想是,當汽車停在家門口,就可以通過無線供電系統,用汽車的電力瞬間點亮家里的照明和啟動電器設備。兩輛汽車之間也可以通過無線輸送的方式,實現相互供電。

換句話說,豐田想要實現的氫能源汽車還可以是一座移動的發電站,從而成為社會基礎設施的一部分。

“我們的目標不局限于日本。”中井久志說,豐田汽車公司希望不只是豐田或者日本公司,而是全世界的相關公司都能參與進來去研發氫能源。

中國市場因此被格外重視。

目前,豐田汽車公司已經在江蘇省常熟市建了氫燃料電池核心部件研發中心,第一代氫能源車在那里進行適應性測試。

2019年4月,豐田汽車公司也宣布向北汽福田提供氫燃料電池技術和零部件,生產搭載豐田氫燃料電池系統的氫動力大巴,這是豐田首次與中國廠商進行氫燃料電池技術的合作。

而這只是開始。


2019年第23期《中國經濟周刊》封面

2019年第23期《中國經濟周刊》封面

(編輯:呂江濤 編審:張偉 )
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