氢能源被公认为重要的清洁能源,氢能源车辆的普及有助于碳排放量的降低,发展氢能燃料电池是我国优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。目前,燃料电池在我国的发展尚处于初期阶段,技术研发和推广应用还有很长的路要走。来自丰田的经验,也许可以为我们带来启发。
“丰田认为,氢燃料电池技术拥有巨大潜力,可能成为未来动力系统的最终选择。”在一份公开声明中,丰田曾表示,“从打造世界上首款量产燃料电池汽车,到在日本引进燃料电池大巴,丰田在推广多功能交通出行应用和零排放技术方面一直是领导者。”
而关于丰田氢燃料电池车的最新的消息是,丰田北美汽车(TMNA)宣布将开展一项PorjectPortal项目,研究在洛杉矶和长滩港口地区的重型货车中应用燃料电池技术的可行性。据了解,ProjectPortal项目的8级卡车平台以KenworthT660为原型,并使用了量产Mirai燃料电池汽车的2个燃料电池堆栈、4个储氢罐及一个12-kW·h电池组(比雪佛兰Volt使用的电池组小)。车辆还配备了2个串联电机,可以输出670hp(500kW)马力和1325lb·ft(1796N·m)扭矩,续航里程超过200英里(322km)。在正常运行模式下,这款概念卡车在的总承重为80,000磅(36,000kg)。
“纯电动卡车的电池重、质量大,非常占用货车的货舱空间和总承重,而燃料电池系统则是一种更好的选择。”丰田方面表示,ProjectPortal项目最终选择氢燃料系统,而不是其他替代能源系统,主要是考虑到排放和封装方面的要求。对比之下,油电混合动力系统仍会产生一定程度的排放,而纯电动动力系统的电池则过于沉重、庞大。“这个概念验证卡车项目的目的在于研究如何使用较小的电池,以及如何优化使用来自燃料电池和电池的能量,满足港口货运卡车的各种需求。”
事实上,丰田对于未来动力系统的基本思路是:推广普及以混合动力为代表的节能型产品,缓解能源环保的压力,积极推动以纯电动、氢燃料为代表的产业化,谋求替代能源。2014年12月,丰田FCV氢燃料电池轿车的量产版本——丰田Mirai(未来)在日本上市,价格是723.6万日元(含税),而美国市场是从2015年10月开始销售,2015年9月开始,欧洲也可以购买MIRAI(未来)。
对于MIRAI(未来),丰田原本的计划是在2015年达到700辆,但上市后1个月内,就达到了1,500辆的订单量,丰田随即上调了生产计划:2016年为2000辆/年;2017年是3000辆/年,到2020年,计划将达到30000辆/年。
不过丰田也同样面临着加氢站的建设问题。如果加氢基础设施跟不上,氢燃料电池汽车的大范围普及是根本不可能的。目前,日本正在建设完善中的商用加氢站共有约40个。随着丰田Mirai(美国市场中少数几款燃料电池车型之一)开始在加州正式起售,丰田也宣布将与壳牌(Shell)建立合作伙伴关系,共同在当地建设更多加氢站。(曹晓昂)
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