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2019.03.26
不是EV或者FCEV 2050年的豐田

3月16日、17日,《THE PAGE》刊登了汽車評論家池田直渡的《寺師副社長采訪錄》,該內(nèi)容將在《豐田時報》上連載5天。

豐田汽車公司即將開始對月球表面的探測項目,副社長寺師茂樹先生借用豐田章男社長的話說,這一挑戰(zhàn)是在月球上實現(xiàn)地球汽車技術“現(xiàn)實與虛擬的融合”。豐田經(jīng)常被指出在電動汽車方面發(fā)展遲緩,豐田的技術高層領導將如何考慮電動化作為世界汽車發(fā)展潮流的新時代戰(zhàn)略?汽車評論家池田直渡為此做了深入采訪。此為5篇連載的第四篇。

圖為受洛杉磯市港口的委托,為實證實驗而制作的FCEV卡車。過去也用過EV,但充電時效率存在問題。

未來30年能源基礎設施會逐漸變化,根據(jù)巴黎協(xié)定,日本到2050年的目標是減少80%的溫室氣體排放,那么豐田將如何為之奮斗呢?

如果必須將當前社會中的二氧化碳排放量減少到1/5的話,內(nèi)燃機汽車就不能繼續(xù)存在,那么只好讓整個社會大大縮小經(jīng)濟活動了。如果只考慮汽車,實現(xiàn)氫能源社會就是極為重要的事情。

現(xiàn)在豐田安裝在MIRAI車型上的FC(燃料電池)組塊很適合用于室內(nèi)工作的叉車上,因為零排放特性能使室內(nèi)空氣保持清潔。FCEV(燃料電池汽車)的適用范圍正在擴大,比如還有安裝兩套組塊的大型巴士SORA等等,那么今后FCEV將會怎樣發(fā)展呢?

目前豐田只占全球份額的11~12%左右

汽車中心的銀色金屬塊是FC燃料電池堆,2個黃色的圓筒為高壓儲氫罐。

池田:
到目前為止,HEV(混合動力汽車)無疑是很現(xiàn)實的,但據(jù)說將來不達到PHEV(插電式混合動力汽車)就不能減排達標。有人說那時EV(電動汽車)和FCEV將加入轎車主流,關于商業(yè)用車我稍后再問,先請教您,豐田現(xiàn)在必須要做的是什么?以及FCEV有哪些優(yōu)勢?

寺師:
我們說過EV和FCEV并非截然不同的東西,但FCEV技術革新的重要一項是極力縮小成為發(fā)電核心的組塊體積。同時降低成本也要花很多時間來解決,因此需要EV先行并不斷普及,F(xiàn)CEV跟在后面。如果FCEV的發(fā)電組塊和氫罐能變得更加小巧緊湊,EV電池的裝載量也能進化得更小,那么將組塊和氫罐裝進EV車里的話,EV車就可以變?yōu)镕CEV車了。

池田:
那就是說,并非后來轉換(到時候改造成FCEV),而是演變到FCEV,對嗎?

寺師:
是的。我們準備明年推出第二代FCEV,第三代也在同時開發(fā)。第3代FCEV的氫罐、發(fā)電組塊,都是詳細觀察了其他公司的EV車后決定尺寸的。

池田:
也就是您剛才說的,為了成為系統(tǒng)供應商吧?

寺師:
對。比如要是有EV技術的公司說:“從這個地區(qū)的能源特點來看,我們還是想賣FCEV車啊”,那么就減少電池數(shù)量并降低價格,然后把豐田的FC組塊和氫罐裝進去,把電機從EV變成FCEV,只不過需要適合各家公司車輛的不同尺寸而已。

池田:
您對發(fā)電組塊的目標尺寸大概是現(xiàn)在的百分之多少?

寺師:
大概60%左右。要安裝在小型、中型和大型車中,那時跟EV車調整電池數(shù)量一樣,只要調整組塊內(nèi)部的單個數(shù)目就可以調節(jié)體積了。

池田:
那就是做成可變的嗎?

與汽車的尺寸相比,能看出放置在車臺上的電池堆和高壓儲氫罐的體積相當大。

寺師:
如果是卡車或巴士,就請他們安裝兩套,只要預先做出各種尺寸的FC系統(tǒng),就能應對各種需求。各地區(qū)情況不同,比如某城市有很多氫,其城市規(guī)劃是今后建造很多加氫設施,而現(xiàn)在FC系統(tǒng)緊湊化和低價格化還不夠成熟,所以他們可以先考慮能否在EV卡車和巴士中采用,等到時機成熟,就放入FC發(fā)電組塊和氫罐,利用原有電機,進行協(xié)調控制,馬上就能改造成FC車輛??ㄜ嚭桶褪亢苋菀赘脑?,電動化部分基本是一樣的,因此所謂“電動化全面網(wǎng)羅”并非對各種各樣的系統(tǒng)進行單獨開發(fā)。

池田:
就是說因為地區(qū)、需求不同,所以要精心制作出基本性一致的,能應對各種需求的東西來。

寺師:
嗯,是的。比如在混合動力的引擎處放置發(fā)電組塊,再看在什么地方放入氫罐,那就成了真正與混合動力結構完全一樣的FCEV了。因此今后的關鍵就在于縮小系統(tǒng)空間、降低成本,拿出價格更便宜的系統(tǒng)。

池田:
現(xiàn)在的氫罐不是也很貴嗎?它與發(fā)電組塊的價格比例是怎樣的呢?

寺師:
組塊是很貴的,因為使用了白金,所以對于像催化劑、貴金屬等必須依靠新技術去減少使用。

池田:
看來為普及環(huán)保車而降低成本是很重要的,但是使用稀有材料很難做到啊。這是一定要解決的。那么制作起來很費事的氫罐又是怎樣的呢?

寺師:
氫罐現(xiàn)在是想做成高壓的,想多裝氫。

池田:
現(xiàn)在電極是用碳精棒做的吧?據(jù)說是手工作業(yè),相當費事。

寺師:
是碳精棒,制作時纏在樹脂膠囊上,在不久的將來還必須考慮液態(tài)氫。

在不久的將來還必須考慮液態(tài)氫

寺師副社長說:“如果減少EV的電池搭載數(shù)量,然后放上FC燃料電池堆,就可以將EV改變成為FCEV”。(攝影:志和浩司)

池田:
手工制作既費力,成本又降不下來,尺寸還很大,為了承受高壓,形狀得做成筒狀的等等,這些都是問題啊。

寺師:
是啊,所以要考慮液態(tài)氫,我們必須將氫的裝載方法等一起改良。

池田:
聽說千代田化工建設有限公司稱可以將氫混合在液體的甲苯中,在常溫?常壓條件下把氣體氫壓縮為1/500的體積。如果真是這樣,就可以直接使用加油站等基礎設施了。甲苯和汽油在法律上都屬于危險物第四類的第一項石油類,如果那樣能行就太好了,因為就能用目前加油站的泵,像普通加油那樣加氫了。

寺師:
要研究的包括那些,而且也包括氫本身的技術開發(fā),有些還涉及到能源政策方面的問題。如何使用氫能源,用怎樣的方法制造氫,這已不是哪一家公司能單獨解決的事情了,豐田也不單獨做了,由官方、民間大家共同形成團隊來做不是更好嗎?

池田:
總之,這一領域過于寬廣,豐田包攬一切開發(fā)顯然不合常理了是吧。

寺師:
這就跟登陸月球的ROVER一樣啊,想要去宇宙,讓一輛車在那里跑,所有技術都還是未知數(shù),是個問號,現(xiàn)在解題的不能只是豐田吧。豐田應該先向大家宣傳自己的愿景。

池田:
現(xiàn)在提到環(huán)境問題,人們就會想到“Tank to Pipe”,(從加油口到排氣口),還有什么“Well to Wheel”,(從油井到車輪)等,這些定義還含有各種長遠看法,而且還有數(shù)值支撐。在Tank to Pipe方面,F(xiàn)CEV做到了零排放,那么在Well to Wheel方面呢?制作氫的方法不同,事情就不同了??渴褪亲霾坏搅闩欧诺模敲茨窃鯓涌创龤涞闹谱鞣椒??

寺師:
從最初的制造能源到車子上路,這件事當然需要討論,今后各個國家和地區(qū)應采用怎樣的能源計劃是根本問題。到那個時候,如果拿我們現(xiàn)在的現(xiàn)實情況來看,制作氫時努力減少CO2是有意義的。著眼于未來,讓我們更多地研究減少CO2的制作方法。

說到Well to Wheel,不能只是看到這個方法CO2產(chǎn)生量大,就說不行,而是著眼于最終能源計劃的落實,如果從實現(xiàn)目的所需要的技術開發(fā)方面來說,選擇是很豐富的。

是EV還是FCEV,將它們對立分開毫無意義

橫濱灣沿岸地區(qū)設置的風力發(fā)電站,通過風力發(fā)電來電解水從而生產(chǎn)氫氣。無風時可采用候補方案——即用普銳斯的二手電池繼續(xù)電解水生成氫。氫可以看作是保存和運輸電的一種形式。

池田:
如果電動化技術是多樣化的,對應其的基礎設施也應廣泛且靈活。就拿現(xiàn)在豐田在橫濱·川崎地區(qū)試驗的“HAMA wing”項目來說吧,風不管什么時候自己都在吹,那么把風能發(fā)電裝入Prius的二手電池,讓電力穩(wěn)定地制作氫能并儲存。在夜間等電力需求少的時候,風能發(fā)電制成氫并儲存,就像電池蓄電一樣,是把電量轉換成氫保存的方法。

寺師:
是啊,如果將EV和FCEV對立起來,就只會想到各方的利弊,但其實無非是用電池儲存還是氫儲存的問題,所以我想,可以采用兩者配合的儲藏方法。

池田:
您說得對,那么現(xiàn)在最適合氫的不是私家車,而是商業(yè)用車吧?因為不需要像轎車那樣到處找加氫站,一般長途卡車貨運,起點和終點都是定好的,只要那里基礎設施齊備就什么問題也沒有。而且這種大型車往往要讓司機輪流開,車輛24小時行駛,像EV車那樣充電花幾個小時就不方便了,如果是氫,5分鐘就可以加好,換司機后馬上就能出去。那么關于商業(yè)用車方面現(xiàn)在是怎樣展開的呢?

寺師:
我們最初用FCEV制造MIRAI的理由,是因為美國的ZEV限制。先從轎車開始做,后來又做了一個,就是您所說的商業(yè)用車了,但這輛車也沒有招來大批客戶。我們經(jīng)常聽到的是:“你們能制造FCEV的垃圾車嗎?”因為在深夜、清晨的工作比較多,而該車的魅力在于安靜,另外24小時工作也是個需求,他們說FC好啊,夜間道路施工時,柴油車噪音太大擾鄰,所以希望用FC來做,有這樣想法和需求的零散客戶非常多。

想制作一款像MIRAI那樣的轎車產(chǎn)品并大量銷售,基礎設施建設就成了問題,于是我們想,還是轎車和商用車結合著做吧,像貨運車、大巴、出租車等等。如果是出租車,加注燃料方面只要能有像LPG(液化石油氣)加氣站那樣的數(shù)量,運轉也就夠了,而那些已經(jīng)規(guī)定好線路的車輛就方便多了。

如果行駛距離短,夜晚不用車的話EV也可以,不過像您說的,想24小時連續(xù)行駛的話,還是FC好,因此商業(yè)用車不必討論選FC好還是選EV好,各取所需就可以了。

池田:
看來全線車系應準備好各種最佳產(chǎn)品,隨時準備迎合各種需求。

大型FCEV巴士“SORA”(圖片提供:豐田汽車公司)

寺師:
可以呀。換個話題吧,我現(xiàn)在最想做的是FCEV和EV這兩個,不過最近在日本自然災害非常多。前一陣子北海道出現(xiàn)了大面積停電,停電時還能有電用,以及路燈供電就變得至關重要。普銳斯PHEV家庭使用很好,不過它不能大量供電??紤]到避難所所用的燈和空調等,太小的車不行,像公交車那樣大小比較好。我們已經(jīng)開始做FCEV的大型巴士“SORA“,它供電量很大,但一下子要讓大家都來買SORA還很難啊。

池田:
咦,不是1億日元(約600萬人民幣)左右嗎?

寺師:
過些時候還會再便宜點,現(xiàn)在是這個價。

池田:
普通巴士是2000萬日元(約120萬人民幣)。

寺師:
所以制作差不多像中巴考斯特那樣的FC或EV車的話比較好。MIRAI補貼政策不可能一直持續(xù)下去,自然災害時靠臨時政策增加銷量等總歸是讓人心里不安的。所以呢,比如像FCEV考斯特那樣大小的車輛,平時用于客運或接送員工等,而在發(fā)生自然災害時,F(xiàn)CEV的考斯特就可以去往災區(qū)當做電源車,比如停在便利店旁,便利店就能繼續(xù)營業(yè)。作為那類的應急,考斯特大小的FCEV就不錯。

池田:
從全國來看,有必要布局好電源車的放置網(wǎng)點,是地方政府掌控,還是與中央一起管控等等,都需要周密設計。

寺師:
是啊。當我們與地方政府提起時,他們說SORA買不了,要是考斯特那種的倒是想要。企業(yè)方面也有這樣的聲音,豐田的銷售店也想買上一兩臺,遇到緊急情況時大家能用上。

池田:
在這種積極向前的潮流中,豐田電動化工程的目標是:重視環(huán)保,貢獻社會,創(chuàng)造適合于不同地區(qū)和使用方法的最佳解決方案。

長篇采訪連載終于接近尾聲了,豐田稱FCEV會像空氣凈化器那樣吸入污染后的空氣來凈化環(huán)境。關于豐田對環(huán)保減排的論述,請看下集。

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