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2024.12.26

未來要靠大家一起創(chuàng)造!
超級耐力賽助力實現(xiàn)氫能社會 最終站富士

目錄

? 比賽促進研發(fā),研發(fā)加速氫能社會的發(fā)展
? 碳中和選項由顧客決定
? 不同國家及地區(qū)的碳中和解決方案也不同
? 氫能技術的實證實驗正在穩(wěn)步推進
? 如何增加氫能的裝載量
? 什么樣的汽車才有助于打造未來汽車社會
? 誰從SUBARU的賽車上走了下來?!

以往,提到燃燒氫能行駛的汽車,人們往往會聯(lián)想到爆炸,覺得車上裝載著危險的燃料。在這樣的背景下,豐田章男會長以Morizo的身份親自握住方向盤,把氫燃料賽車開上了超級耐力賽的賽道,把氫能給人們的印象從“爆炸、危險”轉(zhuǎn)變成了“未來”。

比賽促進研發(fā),研發(fā)加速氫能社會的發(fā)展

2024年11月16日、17日,2024年超級耐力賽的最后一場比賽——“第7站 超級耐力賽最終站FUJI大感謝節(jié)”于富士國際賽車場舉行。在預選賽間隙的媒體座談會上,豐田會長說了下面這樣一番話。

豐田會長

攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

我們參與超級耐力賽的ST-Q組別比賽的這些年,贊助企業(yè)從最初的6家左右增加到現(xiàn)在近30家,如今各行各業(yè)的朋友都懷著自己的愿景參與到了氫能社會的建設中。

從這層意義上來講,我們通過參加比賽推廣了“未來要靠大家一起創(chuàng)造”這一理念。

每年都會有幾次比賽,研發(fā)的截止日期也會隨比賽日期而定。如何在截止日期前增加氫能的填充量、提升最高速度,這些需要加速研發(fā)的課題會隨之涌現(xiàn)出來。

在參與比賽的過程中,我們可以清楚直觀地看到目前的研發(fā)進度。

盡管日本政府在完善法規(guī)的速度上還有一些跟不上我們的節(jié)奏,不過在建設氫能社會的過程中,我們和政府之間已經(jīng)建立了前所未有的合作關系。

速度是一個大問題。最早開始氫能研究的就是日本,我們不希望不知不覺中被其他國家超越。我們希望得到整個社會的支持。

豐田汽車的中嶋裕樹副社長和宮崎洋一副社長也出席了這次座談會,兩位在會長之后說了下面這樣一番話。

中嶋副社長

攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

Morizo選手正是在以比賽為主軸,身體力行氫能的“制造”“運輸”和“應用”中的“應用”這一環(huán)節(jié)。

在“運輸”方面,起初我們無法運輸?shù)臍淠埽F(xiàn)在變得能運輸了。在經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的支持下,我們的氫能運輸能力正在變得越來越強。我們同時也在更新已有的法規(guī),不過跨過一座山頭,還會看到下一座。

研發(fā)團隊會告訴我們在下一個截止日期前該做什么,讓我們的“運輸”技術在賽車場上不斷進步。

“制造”方面也一樣,我們正在與集團內(nèi)的許多伙伴一起開展水電解生產(chǎn)氫能的項目。

三年一轉(zhuǎn)眼就過去了。多虧了在座各位的鼎力支持,也多虧了研究人員回報社會各界支持的決心,我們的研發(fā)工作僅用三年時間就取得了巨大收獲。

宮崎副社長

攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

為了走向氫能社會,我們必須努力降低氫能的成本。

我們必須得到政府的支持,在遵循法規(guī)的前提下,設法高效地生產(chǎn)氫能。

為了設法更好地運輸氫能,我們在得到地方政府協(xié)助的同時,在各地以各種視角進行實驗和應用。

雖然我們在量上會輸給外國,但是我們希望在日本掌握降低氫能成本的技術,再把技術和智慧帶到海外,以此展開開拓氫能社會的工作。

碳中和選項由顧客決定

在此次座談會上,媒體提出了關于“碳中和選項”以及“為加速實現(xiàn)氫能社會所需舉措”的問題,豐田會長是這樣回答的。

豐田會長

我認為碳中和選項應該是由顧客和市場決定的。我們已經(jīng)具備了為顧客和市場提供多種選項的能力。

雖然我們能夠提供多種選項,但不是所有公司都能做到。因此我認為,我們該做的不是告訴顧客和市場哪種選項更好,而是根據(jù)不同國家及地區(qū)的能源政策、基礎設施條件、能源成本水平,尊重顧客和市場的決定去創(chuàng)造未來。

不同國家及地區(qū)的碳中和解決方案也不同

經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)政策局的審議官河野大志先生來到了會場。直到四年前,河野先生一直在擔任經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)政策局的汽車科科長。主持人請河野先生發(fā)言,他說了下面的這樣一番話。

河野先生

豐田會長說得沒錯,不同國家及地區(qū)的能源政策因地緣政治條件不同而異,最優(yōu)解決方案也會有所不同。

日本的最優(yōu)解決方案不會適用于其他國家及地區(qū),其他國家及地區(qū)也不會認為自己采用的政策對日本來說是最優(yōu)的,我認為應該以此為前提來思考問題。

碳中和是人類的必經(jīng)之路,但各國家及地區(qū)都有不同的想法。從我擔任汽車科科長時起,碳中和就有很多選項,我們也一直以此為前提制定政策,今后也不會改變這個方針。

創(chuàng)新競爭的結(jié)果和市場的選擇最終會決定采用哪種技術,因此我認為,我們在決策時更需要站在中期視角思考,而不是僅僅從短期視角出發(fā)。

在氫能的推廣方面,我認為速度確實很重要。氫能的生產(chǎn)、運輸和應用會受到地理特殊性的影響,因此我們要建立擴大氫能應用范圍的團隊,使其應用不僅限于汽車,基于中期視角考慮一定的成本差,以此為前提推進氫能應用的項目化。

我們還要在完善基礎設施的同時,集中政策資源,放寬必要的法規(guī)。

氫能技術的實證實驗正在穩(wěn)步推進

儲氫模塊燃料電池小型卡車、大型卡車、 氫燃料發(fā)動機在船舶上的應用, 氫燃料電池快速公交系統(tǒng), 氫燃料電池垃圾清運車、氫燃料電池救護車氫能發(fā)電——針對氫能技術的實證實驗正在各種領域展開。

在此次超級耐力賽最后的一場比賽中,豐田帶來了世界首創(chuàng)的混合動力氫燃料發(fā)動機。

氫燃料發(fā)動機HIACE第一次亮相是在2023年超級耐力賽的最終站。這款車搭載6缸發(fā)動機,使用渦輪增壓技術,燃燒氫能驅(qū)動,當時已在澳大利亞進行了為期一年的實證實驗。

當?shù)厥褂眠^氫燃料發(fā)動機HIACE的顧客反饋了很多意見,比如“非常易用”“振動小”等,他們表示Acceptable(令人滿意)。

與此同時,顧客也提出了新課題,因為眼下加氫站少,續(xù)航里程短讓加氫問題成了隱患。

為解決這個課題,豐田在今年推出了混合動力氫燃料HIACE。

通過將豐田混合動力系統(tǒng)與氫燃料發(fā)動機結(jié)合,續(xù)航里程比以往提高了25%,達到了250公里,電機的動力使加速性能也提高了25%。

這次亮相的氫燃料發(fā)動機混合動力HIACE是用來進行快速研發(fā)及評估的試驗車型,目前副駕駛席安裝著電池。作為商用車型,它在使用便利性方面還有許多需要改進的地方,今后研發(fā)和改善的相關工作將繼續(xù)進行。

今后的課題是實現(xiàn)電池組的小型化和重新布局,以便不再占用副駕駛席。

這款車不僅實現(xiàn)了混合動力化,還利用在柴油發(fā)動機研發(fā)工作中成熟起來的催化劑技術,抑制了氫燃料發(fā)動機會產(chǎn)生的微量氮氧化物,使其達到了排放標準。

關于為什么要繼續(xù)在澳大利亞進行這款HIACE的實證實驗,中嶋副社長是這樣解釋的。

中嶋副社長

澳大利亞是右舵車,靠左行駛,與日本的開車方式相近,而且是一個氫能資源豐富的國家。

我們的車也在澳大利亞的商用現(xiàn)場進行了實證實驗。這里只要出了城,郊外就是土路,而且沙漠地帶就在附近,所以有很多沙塵。

我們可以在日本沒有的嚴酷環(huán)境下,驗證它對氫燃料發(fā)動機的影響。為了評估和磨練新技術,我認為澳大利亞的嚴酷環(huán)境是再好不過的。

如何增加氫能的裝載量

而進一步提升這款車的續(xù)航里程的,是2023年在技術說明會上發(fā)布的異型氫儲存罐和超級耐力賽上氫燃料發(fā)動機COROLLA使用的液態(tài)氫。

中嶋副社長

當前為了讓罐壁均勻承受壓力,采取圓柱形罐體的設計,空間效率不高,四個角的空間會被浪費掉。

圓柱形罐體在高度上也受限制,只要寬度上有富余,改為橢圓柱形空間效率會更高,做成許多個小罐體的堆積體空間也會更高。

為了進一步提升續(xù)航里程,就需要增加氫能的填充量,這是一個很大的難題。

這項技術確實需要攻堅,但是為了讓氣態(tài)氫儲存罐空間效率更高,我們正在竭盡全力展開研發(fā)。

另一種方法是用液態(tài)氫。液態(tài)氫比氣態(tài)氫更節(jié)省空間?,F(xiàn)在,超級耐力賽的氫燃料發(fā)動機COROLLA就在使用液態(tài)氫,我們正在認真考慮將其作為我們下一步的目標。

液態(tài)氫需要在極低溫下儲存,因此儲存罐采用了類似保溫瓶的構(gòu)造。

雖然壓力低了,但是為了提高絕熱性,需要增加絕熱材料的厚度,罐壁一厚,氫能的填充量就有限了。

我認為液態(tài)氫應該會從大型卡車開始應用,異型氫儲存罐和保溫瓶式構(gòu)造將是我們需要攻堅的下一個技術難題。

如果需要大量使用燃料的卡車能用上氫能,那么加氫站就有了穩(wěn)定的需求。

這樣一來,我們的乘用車也能使用這些加氫站。因此,我們會從汽車方面努力,營造能讓氫能社會基礎設施穩(wěn)定成長的環(huán)境。

同時,我們已經(jīng)研發(fā)出了便攜式氫能源電池原型,除了在加氫站補給氫能之外,氫能還能被填充到電池原型中運輸?shù)礁鞯?。如此一來,我們就能以加氫站為中心向附近運輸氫能,比如將氫能運輸?shù)礁劭诓⒀b載到船舶上等。

我們還可以利用氫能發(fā)電。氫能是可以儲存的,而我們的社會面對著很多可再生能源無法被有效利用的問題。

我們將先把這些可再生能源轉(zhuǎn)化為氫能,然后運輸?shù)叫枰牡胤绞褂谩?/p>

為此,我們正在開展生產(chǎn)氫能和通過水電解生產(chǎn)氫能的嘗試,同時也在為推廣氫能發(fā)電做準備。

雖然這些嘗試規(guī)模尚小,但是我認為對能源匱乏的日本來說,氫能是最好的能源。哪怕需要長期的努力,我還是希望在整個社會的幫助下迎難而上,一步一個腳印堅持推進下去。

什么樣的汽車才有助于打造未來汽車社會

此次超級耐力賽的會場還展示了用于打造氫能社會的汽車,那就是由日本汽車聯(lián)合會(JAF)和豐田汽車共同研發(fā)的“下一代道路服務車”。

野津真生專務理事(左)和中嶋副社長(右)

以往,如果以氫能為燃料的汽車在市區(qū)發(fā)生氫能耗盡的情況,只能用拖車將車輛拖到加氫站進行加氫。

然而,為了實現(xiàn)碳中和,穩(wěn)步走向氫能社會,營造氫燃料汽車能夠安全、可靠行駛的環(huán)境也變得至關重要。為此所需的汽車便是這款“下一代道路服務車”。

這款道路服務車能加注足以供乘用車行駛100公里的氫能,加氫時間約為1分鐘,整個服務作業(yè)也只要10分鐘左右。它裝載了10公斤用于加氫的氫能,可以為16輛車加氫。

此外,它還能通過氫燃料電池發(fā)電為純電動車充電。它具備了50kW的快速充電能力,能在約10分鐘里完成充電,整個服務作業(yè)也只要20分鐘左右??梢詾?9輛車提供行駛約50公里的充電服務。

對于這種下一代道路服務,JAF的野津真生專務理事是這樣說的。

野津?qū)绽硎?/strong>

面向碳中和,針對BEV、FCEV等汽車的燃料耗盡問題,消除不安是非常重要的,我認為這是我們能夠完成的使命。

能夠加氫固然是重點之一,而這次新增的供電功能非常關鍵。

我們雖然已經(jīng)導入了幾輛裝載10kW電池的車輛,能提供快速充電服務,但是這次是50kW,充電能力提升了5倍,能連續(xù)為許多輛車供電,有了更好的便利性和更高的易用性。

這種車輛不光攜帶了燃料罐,可以應對燃料耗盡、電池沒電等問題,還能為爆胎車輛提供維修服務。除了拖車外,可以提供JAF能提供的所有服務。

在2023年超級耐力賽第5站茂木站上,能提供加氫服務的道路服務車亮相。但是當時由于加氫實施地點、相離距離、運輸相關資質(zhì)的法規(guī)限制等原因,盡管服務車已經(jīng)造好,實際上卻無法在路上提供加氫服務。

在不設置隔離柵欄的情況下通過服務車向FCEV皇冠加氫。

不過,這次亮相的進化版道路服務車的最大亮點就是不再需要隔離柵欄。我們通過與政府各級部門的反復討論,找到了放寬法規(guī)限制的途徑,爭取到了在超級耐力賽的會場上實證的機會。

JAF道路服務部武田高泰部長

如果這輛車能進行拖車作業(yè),那就將成為一體化的服務車。它的車高也和茂木站時不一樣了,以前氫儲存罐是垂直安裝的,車高達到了3米,現(xiàn)在改為橫向安裝,車高降低到了2.55米以下。

目前,加氫、發(fā)電用的氫儲存罐和為道路服務車本身提供燃料的氫儲存罐是分開的,如果道路服務車本身的氫儲存罐能承擔這些功能,那么另一個氫儲存罐的空間就能省出來,使拖車作業(yè)變得可能。

這樣一來,它將成為全能服務車,距離下一代道路服務車真的已經(jīng)不遠了。

誰從SUBARU的賽車上走了下來?!

在超級耐力賽決賽之前,今年6月在紐博格林24小時耐力賽SP4T組別中獲得冠軍的SUBARU WRX NBR CHALLENGE 2024進行了在日本的首次車技展示。

攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

紐博格林24小時耐力賽優(yōu)勝車在富士國際賽車場的賽道上飛馳。

優(yōu)勝車返回終點直道時,大家發(fā)現(xiàn)捏著方向盤的是身著SUBARU賽車服的Morizo——豐田會長。在令人驚喜的車技展示后,豐田會長接受了采訪,并說了下面這番話。

豐田會長

攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY

我穿著SUBARU的賽車服,享受著以辰巳英治先生為首的STI一直在挑戰(zhàn)的紐博格林的感覺,駕駛著這輛賽車跑過了富士國際賽車場的賽道。

我認為從某種意義上來說,SUBARU是日本汽車制造商的代表選手,他們一直在挑戰(zhàn)世界上最嚴苛的賽道——紐博格林。

我們TOYOTA GAZOO Racing也和他們一起努力,幫助日本制造出了許多好車。

有更多這樣愿意為大家提供挑戰(zhàn)機會的公司,我們就能制造出更好的汽車。如果能再得到今天來到富士國際賽車場的各位的支持,我們的車手、機械師、工程師們就將更進一步以汽車運動為起點,努力制造出更好的汽車。今后請大家給予我們更大的支持。

以汽車運動為起點制造更好的汽車,以實現(xiàn)碳中和社會為目標挑戰(zhàn)加速研發(fā),2025年,豐田的挑戰(zhàn)還將以超級耐力賽為舞臺繼續(xù)下去。

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