2024年03月04日 星期一
2024年03月04日 星期一

“氢社会”的第一步是氢燃料电池车

2019/10/16 13:50:181253

氢燃料电池车丰田Toyota-Miral

2014洛杉矶车展11月21日至30日在洛杉矶会展中心展出。图为氢燃料电池车丰田Toyota-Miral。

丰田汽车公司宣布从12月开始面向公众销售使用氢气的燃料电池车。现在,像这种走向“氢社会”的动向越来越明显,对于不得不依赖大量进口如石油和液化天然气能源的日本来说,实现氢社会具有很大的潜力。

销售氢燃料电池汽车

11月18日,丰田汽车公司在东京召开发布会,宣布从12月15日开始,在全球领先销售氢燃料电池汽车。

丰田公司表示,氢燃料电池车的售价约720万日元,预计购买者利用政府的辅助制度后,个人实际负担额约为520万日元。

丰田牌的氢燃料电池车的名称为“MIRAI”(日语“未来”的意思)。这款四座车型汽车的气罐装满氢气的话,约可行走650公里。

丰田公司方面希望到明年年底,能在日本出售400台氢燃料电池汽车。对于每年销售1000万台汽车的丰田来说,既是“一小步”,但也是“一大步”。丰田预计明年夏季前后在美国和欧洲也开始出售氢燃料电池汽车。

氢燃料电池汽车是新一代的环保汽车。本田公司也计划在下一财年中推出氢燃料电池汽车,日产公司亦准备在三年后推出氢燃料电池汽车。

氢燃料电池汽车,被一些专家认为是新一代环保车的必然之路。

最大难题是“水”

据日本NHK报导,丰田公司1992年开始研究开发氢燃料电池汽车,共花了22年时间才最终实现销售。

之所以花费如此长的时间,其最大的障碍是氢燃烧之后排出的是水而不是以往的废气。因为是水,就存在寒冷气候中被冻结的问题,从而导致车辆动弹不得。

所以要想在世界各地销售,就必须解决水冻结的问题。

经过长期的研究和实践,开发研究人员最终落到“有意地降低燃料电池发电的功率”这一反向想法上。

开发研究人员注意到,当使氢气和氧气反应的发电减少时,热量就会产生。最终就是利用这个热量成功地防止水的冻结。

坚固而轻质的氢气罐

充填氢的燃料罐的开发也是一个巨大的挑战。

燃料罐里充满了被高度压缩的氢气,考虑到万一遭到碰撞,如果氢气被泄漏的话,将是十分危险的,所以燃料罐要求必需非常坚固,同时还要在重量上要轻。

丰田公司最终采用了运用于飞机制造上的碳纤维来确保燃料罐的强度。之后通过解决包括降低成本等一系列的难题之后,氢燃料电池车才得于推向市场。

未来100年的主角

为什么要这么固执地让艰难的氢燃料电池车商业化?

丰田高层认为“因为有石油被耗尽,汽油车将消失的危机感,我们必须准备不依赖石油,能够使用多种燃料汽车”。

并表示:“‘MIRAI’对社会的冲击很可能会超过普锐斯。”

但是,要想普及开来还是要经过许多的挑战。

除非氢气补给站迅速扩充和完备,否则氢燃料电池车无法成为主流。氢是否引领汽油之后百年的能源,非常值得关注。

燃料电池车所使用的氢,在日本有相当大量的来源。一般来说,化工厂的生产过程中都会产出大量的氢气。例如大型玻璃制造商“旭硝子”公司,生产过程中就有大量的副产品氢气产生,“旭硝子”公司在千叶县市原市的一家工厂,一年中产生出氢气容量是东京巨蛋的几十倍,这是一个非常巨大的容量。

“氢超级大国”日本

被称为副产品的氢气,在各地化工厂和钢厂都有产生。有的在工厂的锅炉等有效使用,但是有的根本不利用就直接废弃了。

日本经产省预测,这些副产品氢气的供应能力,在2030年可增长至最高约180亿立方米,这可供1300台氢燃料电池车运行1年。

已有公司嗅到商机

有一些公司已经开始抓住这些被大量产出的氢的商机。

工业汽油巨头“岩谷产业”5年前,在“旭硝子”工厂紧邻建造了一个精制氢工厂。

将“旭硝子”工厂管道线送来的氢气除去杂质纯化后,加以液化,用油罐车运走。

氢气目前主要作为火箭燃料出货给JAXA(日本航空研究开发机构)和作为工业用气体出货给半导体工厂。将来,如果氢气燃料电池车普及了的话,氢气站增加的同时,需求也一定会增加。

去年同样的工厂在山口县开始投入生产。“岩谷产业”相关人士认为“氢气作为能源使用的时代已经到来,今后需求会数十倍,数百倍增加。”

氢发电厂也在研究中

自氢燃料电池车之后,也正在研究开发将来用于日常发电上的“氢发电厂”。

氢成为新的能源来源,日本是否能成为“资源大国”,氢燃料电池汽车将成为试金石。