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丰田联合国内车厂研发燃料电池 多赢还是独赢?

王啸辰 向Ta提问

来源:网通社 原创 2020-06-12 07:00

2020年6月5日,对于国内氢燃料电池行业应该是被载入史册的一天。这一天,丰田联合中国第一汽车股份有限公司、东风汽车集团有限公司、广州汽车集团股份有限公司、北京汽车集团有限公司以及北京亿华通科技股份有限公司,共同签署合营合同,并成立了“联合燃料电池系统研发(北京)有限公司”。该公司以丰田和亿华通为主,由各公司共同出资并致力于在中国开展能为构建清洁环保的移动出行社会作出贡献的商用车燃料电池系统研发工作。

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说到氢燃料电池汽车,对我们国内消费者而言或许还十分陌生。诚然,目前国内真正实现量产并投入商用化的氢燃料电池汽车还极其稀少。那么问题来了,作为全球汽车产业巨头的丰田,为何要与多家中国本土最核心的汽车集团联手,去研发如此“小众”的氢燃料电池技术呢?

- 氢燃料电池技术市场潜力巨大

早在2016年,由国家制造强国建设战略咨询委员会、工业和信息化部委托,中国汽车工程学会组织逾500位行业专家,历时一年研究编制发布的《节能与新能源汽车技术路线图》(以下简称:路线图)明确指出,汽车产业碳排放总量在2028年提前达到峰值(先于国家提出的2030年达峰时间节点),新能源汽车逐渐成为主流产品、汽车产业初步实现电动化转型,智能网联汽车技术产生一系列原创性科技成果,并有效普及应用,技术创新体系基本成熟,持续创新能力和零部件产业具备国际竞争力。

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从《路线图》不难看出,新能源汽车已经成为国内汽车技术发展的主流,因此我们可以看到,近几年包括中国品牌和合资品牌,都在大力布局新能源车型。中汽协数据显示,2013年至2019年,中国市场新能源汽车销量迎来了“爆炸”式增长。

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2018年,中国新能源汽车销量达到125.6万辆,成为全球最大的新能源汽车市场。而随着2019年国内新能源汽车补贴收紧,国内新能源汽车销量出现一定程度下滑,但销量依旧处于历史高位。由此可见,无论是政策导向还是市场规模,新能源汽车已经走上“快车道”。

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在国内快速发展的新能源汽车产业中,以动力电池为核心的纯电动汽车占比很大。以2019年为例,数据显示,2019年中国新能源汽车共销售120.6万辆新车,其中约有97.2万辆纯电动汽车和约23.2万辆插电式混合动力汽车,占新能源汽车全年销量的99.8%。

相比而言,包括氢燃料电池在内的新能源汽车目前仍然处于起步阶段,并且目前“涉足”该领域的企业相对还较少。面对中国庞大的新能源汽车市场潜力,无论是对于丰田还是国内本土汽车企业,提早布局氢燃料电池技术显然很有必要。

- 氢燃料电池技术的优势

与我们熟知的纯电动汽车相比,氢燃料电池技术拥有截然不同的工作原理。众所周知,纯电动汽车的储能单元为动力电池组。在电池技术出现突破之前,我们依旧无法避免诸如充电时间较长、续航里程较短、电池性能衰减、电池性能受环境温度影响较大等“问题”。这些问题从某种程度上,也制约了纯电动汽车快速普及的步伐。

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与之相比,氢燃料电池汽车的技术特点可以说是完美解决了动力电池的弊端,并且拥有包括续航长(普遍达到400km以上)、零排放(反应后产物仅有水)、加氢时间短(平均仅有几分钟)且热效率较高(普遍达到40%以上)等优点。

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从原理上看,氢燃料电池系统的工作过程其实非常“简单”。在燃料电池中,氢气在催化剂的作用下与氧气(空气中获得)发生化学反应,并产生电能驱动电机工作,而氢氧反应之后的产物则是水。理论上,氢燃料电池在工作中不会产生任何污染物,也没有尾气排放问题,因此被称为“最清洁”的能源之一。

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除了高效清洁,氢燃料电池技术在实用性方面也具有很大潜力。对于氢燃料电池汽车而言,我们需要定期补充的只有氢气,而加注氢气的过程也十分快捷,目前已经量产的氢燃料电池车加注氢气的时间仅几分钟。

综上所述,氢燃料电池作为新能源汽车的重要技术分支,在诸多方面都拥有明显优势。因此,包括丰田在内的部分汽车厂商,在大力发展纯电动汽车技术的同时,也在研究氢燃料电池车型。随着相关技术和配套设施的完善,氢燃料电池汽车也有望成为新的主流技术路线。

- 丰田在氢燃料电池技术方面的投入由来已久

虽然氢燃料电池技术尚未大规模应用,但包括丰田在内的汽车厂商在多年以前就开始进行了相关的技术研发。时间回到2014年,搭载氢燃料电池系统的丰田Mirai在北美、欧洲和日本等市场上市。“Mirai”在日语中意为“未来”,寓意着丰田对未来新能源汽车的憧憬。

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丰田Mirai氢燃料电池车

丰田Mirai定位于紧凑型三厢轿车,采用前置前驱布局,其电动机最大功率155马力,官方给出的最大巡航里程为550km以上。

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在结构上,丰田Mirai由燃料电池组、储氢罐(2组)、储能电池以及动力控制单元(驱动电机)组成。作为一台量产车,其在系统结构上已经十分成熟,并且也兼顾了相对较好的实用性。

- 多方联合研发氢燃料技术的内因与外因

丰田在氢燃料电池汽车方面起步较早,并且积累了一定的技术经验。但是从市场前景来看,丰田独自研发氢燃料电池汽车显然已经“不合时宜”了。究其原因,我们可以从内因和外因两个方面进行分析。

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对丰田自己而言,其在油电混合动力和电气化技术方面拥有十分丰富的经验,并且其量产产品在全球市场范围内也取得了出色的销量成绩。但在氢燃料电池技术领域,丰田的对手同样不容小视,并且目前的市场表现已经让丰田从“领先者”变成了“挑战者”。

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现代NEXO氢燃料电池车

数据显示,同样于2014年推出的现代NEXO氢燃料电池车,在2019年斩获了近5000台销量,并有预测称其2020年全年销量有望达到8000台。得益于SUV车型定位和韩国本土对氢能源技术的支持,现代NEXO已经成为目前全球销量最好的氢燃料汽车。虽然丰田Mirai也在全球多个市场有所投放,但平均年销量并未超过2000台。

除了丰田自身在氢燃料电池汽车领域急需加速发展外,“技术合作”也是目前汽车厂商谋求进一步发展的主旋律。以丰田汽车为例,2018年5月11日,国务院总理李克强在日本首相安倍晋三陪同下,来到位于日本北海道苫小牧市的丰田汽车北海道厂区参观考察。

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“当今的汽车行业正经历着百年一遇的大变革,而引领变革的就是全球发展速度最快的中国,我们将与时俱进,全力追随中国的发展步伐。”丰田公司社长丰田章男一见面就对李克强总理表达了愿意与中方合作的强烈意愿。李克强总理说,当前中国正在加强创新体系建设。我此次访问日本,同日方就加强两国创新合作与对话达成共识,希望包括丰田公司在内的日方企业抓住机遇,进一步深化对华合作,实现从“制造”到“智造”的升级,实现更高层次的互利共赢。

综上所述,丰田在氢燃料电池技术领域进行对外合作,有着十分充分的内因与外因推动。作为全球最大的单一汽车市场,丰田与中国本土汽车企业进行氢燃料电池技术的联合研发,无论是对丰田自身还是对中国车企,都有着十分巨大的发展前景和互利多赢的机遇。

点评:丰田联手国内车厂 是多赢还是独赢?

在油电混合动力和纯电动技术方面已经获得先机的丰田汽车,自然更希望在新兴的氢燃料电池技术领域“复制”自己的成功经验。现阶段,丰田与国内多家整车企业进行氢燃料电池商用车技术合作,前者可以弥补自身在国内商用车领域的“空白”,快速建立自己的技术优势。而国内本土企业则可以获得行业领先的氢燃料电池技术,提升自身在新能源市场的核心竞争力。两者“各取所需”、“互补短板”,自然可以用互利共赢来形容。当然任何商业合作都是基于“利益”才能成立的,在可预见的未来,当双方已经达到了自身目的后,也不排除会出现“分道扬镳”的可能性。但无论最终结局如何,此次深化合作对于提升国内氢燃料电池行业技术发展,一定是具有积极历史意义的。

(图/文 网通社 王啸辰)
文章标签: 丰田 燃料电池 新能源 合作 技术 责任编辑:王啸辰
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