從替代燃油車的路徑來看,主要存在著純電動、混動和氫能汽車。在全球大多數(shù)國家都以純電動汽車和混合動力汽車為主攻方向時,日本以豐田為代表的車企則將賭注押在了氫燃料電池車(FCV)。專注氫燃料電池研發(fā)二十余年的豐田,已然成為了該領域的無可超越的巨人。
氫燃料電池車MIRAI的誕生
第一代MIRAI于2014年上市銷售,劃時代地成為了世界上首批量產(chǎn)的FCEV,擁有“快充3分鐘,續(xù)航600km(NEDC工況下豐田測試值)”、“好比移動空氣凈化器,只排水不排碳”、“無懼嚴寒暢行無阻”、“避難或野營時,可作為移動應急發(fā)電站對外供電”等商品特性。
2020年12月,豐田汽車公司宣布,F(xiàn)CEV(燃料電池汽車)“MIRAI Ⅱ”全新?lián)Q代,并上市銷售。第二代MIRAI基于與雷克薩斯LS相同的GA-L后驅平臺打造,定位中型轎車,車身長度為4975mm,軸距為2920mm。搭載了三個儲氫罐+一臺134kW的電機,一次加氫約3分鐘,可實現(xiàn)續(xù)航800km,“滿氫”續(xù)航里程提升到了850km。作為對比,MIRAI在美國市場起售價為49,500美元(約合人民幣35.6萬元),并可獲得價值1.5萬美元(約合人民10萬元)的免費氫燃料,換算后約合25萬元。日本本土起售價為710萬日元,約合人民幣35.4萬元。
第二代MIRAI
成為氫能汽車霸主
豐田在氫燃料電池的技術領域究竟有多強?用獨步全球來形容并不為過。從國際專利分類號來看,豐田汽車在H01M8燃料電池及其制造領域申請的專利數(shù)量最多,達到9671件,占總量的61%。
據(jù)統(tǒng)計,燃料電池專利申請人全球排名中,日本豐田汽車以10737個專利族占據(jù)首位,其一家的專利占專利總量的22.3%。此外,愛信精機及電裝兩大與豐田淵源深厚的汽車零部件供應商占比26.3%,從某種程度來講,豐田體系將48.6%的技術壟斷在手中,其霸主地位無可撼動。
業(yè)內人士分析,總體上看,日本、美國、中國、韓國和德國是燃料電池技術主要專利申請國,對各關鍵技術的研發(fā)方面發(fā)展比較均衡。日本作為全球專利排名第一的國家,在多個關鍵技術上均處于絕對領先地位,技術最為全面且沒有明顯的短板,對控制技術尤為重視。
2019年4月初,豐田宣布,將無償提供豐田持有的關于電機、電控(PCU)、系統(tǒng)控制等車輛電動化技術的專利使用權(包含申請中的項目)約23740項。值得注意的是,這并非豐田首次開放專利,早在2015年1月,豐田宣會在全球范圍內開放5680項有關燃料電池技術的專利,其中包括豐田最新氫燃料電池車型Mirai的1970項關鍵技術,涵蓋從車載軟件、系統(tǒng)到制氫,以此來促進燃料電池汽車進入市場初期的普及。
換帥未改發(fā)展路線
2023年1月26日,豐田汽車宣布從今年4月1日起,豐田章男卸任社長職位,出任會長職位,同時任命豐田首席品牌官兼雷克薩斯品牌負責人佐藤恒治(Koji Sato)接任社長職位。
2月13日,佐藤恒治在東京舉行記者會,表示將以2026為目標,推進新一代純電動汽車(EV)的開發(fā)。但同時他還表示為實現(xiàn)去碳化,不僅是EV,還將提供混動車等,實行全方位戰(zhàn)略,并指出因世界各國能源相關管制和經(jīng)濟情況不同,制造汽車需要應對多種需求。
豐田汽車會長佐藤恒治
彼時外界紛紛猜測佐藤恒治是否會更加注重電動汽車發(fā)展,畢竟眾所周知,豐田前社長豐田章男并不認可全面轉向電動汽車,并為此引起了幾次輿論爭議。
目前豐田推出的純電汽車銷量也并不樂觀,新能源汽車銷量仍以混動為主。2022年,豐田混合動力車型和純電動車全球銷量同比增長4%至272萬輛,其中純電動車銷量增長70%,但銷量只有2.44萬輛。且與其它跨國巨頭相比,豐田電動車銷量市場體量依然較小。2022年,大眾新能源汽車同比增長26%至57萬輛。在純電汽車潛力巨大的中國市場,豐田純電車型因入局較晚,2022年銷量不到5000臺。
發(fā)展受限的氫能乘用車
2014年,豐田在日本、美國等地區(qū)推出了全球首款大規(guī)模量產(chǎn)的氫燃料電池車Mirai;2022年,豐田發(fā)布了第二代Mirai,并將產(chǎn)能提高到每年3萬輛。但從2014年至今,豐田Mirai僅銷售出21700輛。時至今日,豐田仍舊走在研發(fā)、推廣氫燃料電池的路上,而汽車電動化仍是替代燃油車路徑上的干道。氫燃料電池或許是“下一個百年”,但在當下,豐田的“氫之夢”仍步履維艱。擺在豐田面前最直接的問題,就是如何解決氫燃料電池成本高、加氫站少。
只有成本具有競爭力,才能夠獲取市場,曲高和寡并非企業(yè)長久的生存之道。豐田深知當前制氫方法在效率、環(huán)保方面、并沒有把握完全勝過傳統(tǒng)的化石能源和純電動汽車,同樣在不斷嘗試各種路徑。2019年初,日本物質材料研究機構(NIMS)與東京大學和廣島大學合作,對光伏發(fā)電和蓄電池的制氫系統(tǒng)進行了技術經(jīng)濟效益評估,并認為,通過開發(fā)2030年前后完全可能實用化的、放電較慢但成本低廉的蓄電池,日本國內有望實現(xiàn)每立方米17-27日元(約1.04-1.64元人民幣)的制氫成本。
另一個難點就是加氫站的建設,其成本遠比建立加油站要高,而且在存儲上的安全要求也比石油要高得多,這也制約了日本加氫站的普及。根據(jù)加注氫氣的能力計算,一天加注200公斤氫氣的加氫站,目前需要1000萬人民幣左右的投入(不含土地成本)。目前日本計劃在2025年建成320座加氫站,對于一心想大力普及氫燃料電池汽車的日本來說,現(xiàn)在遠遠不夠,因為目前日本國內加油站數(shù)量超過3萬座,充電樁超過4萬座,加氫站沒有一定的規(guī)模,根本無法取代傳統(tǒng)燃油車。
此外,鉑這一貴金屬作為燃料電池反應堆中的催化劑,以目前的技術具有不可替代性。根據(jù)公開資料,現(xiàn)代NEXO氫燃料電池SUV的鉑金用量是56克,技術較為先進的本田Mirai則需要15克鉑。然而全球鉑的年產(chǎn)量僅為90噸,即使把全球鉑產(chǎn)量都用來造豐田Mirai氫燃料電池車,Mirai的產(chǎn)能也不過600萬輛。
原標題:氫視界 | 氫能汽車霸主——豐田