2024年06月20日 星期四
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日本汽车三巨头谈燃料电池车——本田篇

2019/10/16 14:09:202593

本田公司自上世纪80年代起一直在进行燃料电池车的研究。自从1998年开发出没有对外公开的“FCX-V0”以后,经过几款试制车之后,从2008年开始租售轿车型“FCX Clarity”。就此自1995年以来长年参与本田燃料电池车开发的本田技术研究所四轮研发中心第5技术开发室高级研究员守谷隆史给出了他的看法。

——为实现2015年开始上市燃料电池车,本田将进行哪些研究开发?

本田将在车辆及氢气设施两方面强化相关措施。2011年1月与氢气供应商发表共同声明,就是本田这一决心的表现。以社长名义发表的那份宣言将本田推到了破釜沉舟的境地。

首先在车辆方面,本田将以2015年如期开始销售为目标,加快进行技术开发。措施的重点是“低成本化”及“质量管理(Quality Management)”。

在低成本化方面,以金属材料及高分子材料等为例,随着生产量的增加,可以降低成本。不过,根据本田的估算,要使材料价格降低一位数,降至以前的十分之一,则必须使生产量增加三位数,达到以前的1000倍。由于大量生产存在风险,因此,本田将尽量优先采用普通材料,而不是特殊材料。

大幅降低成本所需的部件是氢气罐。本田将FCX Clarity车上配备的气罐从老款车“FCX”上的2个改成了1个,由此将部件个数减少了74%。在部件个数减少之后将要考虑的,是针对碳纤维强化树脂(CFRP)的对策。由于碳纤维强化树脂材料价格高是汽车企业的共识,因此,在这方面可能会开展一场采用业界通用产品的探讨。

另一方面,可连续生成膜-电极接合体的工艺以及电池组的自动组装等旨在降低加工费的技术已有了眉目。

——质量管理方面的措施。

本田认识到,要确保性能及安全,质量、制造精度及生产节拍这三者是今后较大的开发课题。燃料电池车上配备有许多汽油车上所没有的部件。燃料电池组中堆叠了多达数百枚的部件,而汽油车上没有这种结构的部件。

燃料电池车开发的难点在于要采用化学性的动力传动系统。与汽油车仅在行驶过程中因摩擦等原因而出现老化所不同的是,在燃料电池车停止时老化仍在进行。最初本田通过反复尝试进行解决,但那样做根本赶不上老化的速度。于是,本田对包括反应机理在内的基础部分也进行了严格控制。虽然现在已在某种程度上搞清了反应机理,但从零开始确立分析方法很是费了一番工夫。

本田认识到,对质量管理的追求今后将是关键时刻。这是因为,到2015年以及之后的2020年,技术将会不断进步。技术进步之后仍然严格确保耐久性及可靠性这一点至关重要,本田将不会单打独斗,而是与拥有丰富经验及试验装置的大学联手进行质量管理。在这一领域,本田正重新转向回归基本点的研究开发。

——加氢站方面,本田计划在2015年之前构筑100座。难题出在哪些地方呢?

加氢站的完善非常重要。如果没有加氢站,汽车就卖不出去。要想今后顺利推进加氢站的建设,构筑起让积极参与的氢气供应商稳获先行者利益的体制至关重要。本田不希望出现大型企业在得知有利可图之后参与进来争抢利润的状况。

在实际建设加氢站时,开展国际合作不可或缺。由于燃料电池车是要在全世界拓销的汽车,因而必须避免因地域及企业的差异而出现“不支持这种车型”的情况。 此外,由于与建设成本有很大关系,所以,也许今后必须就氢气充填压力定为70兆帕(MPa)是否适当的问题进行讨论。从国际状况出发,2015年投放市场的车型将配备70兆帕的氢气罐。但是,与此前支持35兆帕气罐充填的加氢站相比,支持70兆帕的加氢站的建设费用要高得多。 ——2011年4月,本田宣布在埼玉县政府办公楼设置“太阳能加氢站”。

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本田计划设置配套使用太阳能电池的加氢站,从2012年度开始用2年时间进行实证实验。加氢站的最佳模式是与可再生能源的组合。具体做法是,在加氢站配置太阳能电池,利用太阳能电池所发的电力,通过高压水电解反应来制造氢气。如果与太阳能电池配套使用,肯定能实现零排放。

在建设太阳能加氢站的同时,本田还将向实证实验提供FCX Clarity汽车。此次的车辆是特别规格产品,全新配备了可实现10千瓦以上外部功率输出的电源功能。东日本大地震以后,人们对燃料电池车作为紧急电源的功能的关注度不断提高,本田技研工业社长伊东孝绅2011年5月会见记者时曾表示:“在紧急时刻(燃料电池车)将成为比电动汽车更强大的发电装置。”虽然2015年投放市场的车辆上是否配备这种功能还完全是个未知数,但今后本田仍将致力于提高燃料电池车所能提供的价值。