你知道嗎?氫燃料電池汽車(FCV)的發(fā)展歷史其實(shí)并不比油電混動(dòng)汽車(HEV)短,兩者甚至差不多是同時(shí)起步的。
1992年,豐田在啟動(dòng)了HEV的研發(fā)項(xiàng)目之后,又于1993年著手研發(fā)FCV,兩者的發(fā)展均始于20世紀(jì)九十年代。
二十多年過(guò)去了,F(xiàn)CV的發(fā)展雖然遠(yuǎn)不及HEV,但這項(xiàng)技術(shù)卻一直未曾離開過(guò)行業(yè)的視線范圍。不過(guò)近年來(lái),車企叫停FCV項(xiàng)目、停產(chǎn)FCV車型等消息不絕于耳,比往常來(lái)得更頻繁——
2020年,戴姆勒因成本過(guò)高宣布終止FCV乘用車計(jì)劃;
2021年初,日產(chǎn)宣布暫停與戴姆勒及福特合作開發(fā)氫燃料電池汽車,專注于發(fā)展純電動(dòng)車;
2021年年中,本田又宣布停產(chǎn)旗下FCV車型Clarity Fuel Cell。
一時(shí)間涌出這么多“利空”消息,不少人感嘆“FCV要完”。但真實(shí)情況是,F(xiàn)CV的前景遠(yuǎn)比我們想象中要光明,因?yàn)樵贔CV領(lǐng)域,很多中外大型車企其實(shí)一直沒放棄,并一直在深耕。
說(shuō)到FCV,一定繞不開豐田。作為最早發(fā)展FCV的車企,自1993年至今,豐田從未間斷過(guò)對(duì)FCV的投入和推廣。
截止2020年9月底,第一代Mirai在日本國(guó)內(nèi)外的銷量都較為穩(wěn)定,已初步具備了商業(yè)化意義。
2014年,豐田推出第一代Mirai,這不僅豐田首款量產(chǎn)的FCV車型,也是世界上第一臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的FCV車型——從2016年至2019年,第一代Mirai就一直保持著相對(duì)穩(wěn)定的銷量。官方數(shù)據(jù)顯示,至2020年9月底,豐田第一代Mirai在全球范圍內(nèi)累計(jì)銷量已達(dá)到11154臺(tái)。
2020年12月,豐田推出了第二代Mirai,在綜合性能上實(shí)現(xiàn)了顯著提升。目前,豐田Mirai已在日本、美國(guó)、歐洲等市場(chǎng)銷售。
近年來(lái),豐田更是在全球范圍內(nèi)加緊了在FCV領(lǐng)域的布局——
2017年,豐田曾聯(lián)合殼牌,斥資1140萬(wàn)美元在美國(guó)加州建造7座加氫站,并旨在于2024年前建造100座加氫站。為了支持殼牌加氫站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng),豐田還表示將持續(xù)推動(dòng)FCV車型在本地的銷售。
2018年,豐田攜手11家公司成立“日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司(Japan H2 Mobility)”,進(jìn)一步推動(dòng)日本國(guó)內(nèi)加氫站部署。該公司初步把業(yè)務(wù)期設(shè)定為10年,第1期目標(biāo)是至2022年3月的4年時(shí)間里,建設(shè)80座加氫站。
2020年12月,豐田與合作伙伴建立了新的歐洲燃料電池業(yè)務(wù)集團(tuán),以推動(dòng)FCV在歐洲的發(fā)展。該公司將專注于在燃料電池技術(shù)的性能、低成本和方便包裝方面發(fā)展。豐田預(yù)計(jì),該燃料電池業(yè)務(wù)在短期內(nèi)將增長(zhǎng)10倍。為此,豐田汽車歐洲公司(TME)還建立了一個(gè)燃料電池業(yè)務(wù)小組,總部設(shè)在比利時(shí)布魯塞爾,以監(jiān)督相關(guān)業(yè)務(wù)情況。
在中國(guó),雖然目前豐田尚未投放FCV車型,但對(duì)于在華打造氫能社會(huì)的動(dòng)作卻是在密鑼緊鼓地進(jìn)行中——
2017年,豐田在位于江蘇常熟的中國(guó)研發(fā)中心建立首座加氫站,以啟動(dòng)FCV在華實(shí)證實(shí)驗(yàn)工作;
2019年11月的第二屆進(jìn)博會(huì)上,豐田帶來(lái)了包括Mirai Concept、氫燃料電池巴士SORA在內(nèi)的一系列FCV車型,向中國(guó)觀眾具像化地展示了未來(lái)氫能社會(huì)的可行性;
同年,豐田章男造訪清華大學(xué),并成立了聯(lián)合研究院,未來(lái)5年將針對(duì)氫燃料、未來(lái)出行等問(wèn)題展開共同研究;
2020年6月,為推動(dòng)中國(guó)氫能社會(huì)的發(fā)展,豐田與五家公司聯(lián)合成立商用車燃料電池系統(tǒng)研發(fā)公司;
2020 年 8 月,豐田與另外 4 家汽車廠商共同成立了“聯(lián)合燃料電池系統(tǒng)研發(fā)(北京)有限公司(FCRD)”;
2021年3月,豐田攜手北京億華通成立 " 華豐燃料電池有限公司 "( FCTS),共同推進(jìn)商用車燃料電池系統(tǒng)事業(yè)發(fā)展。該公司將生產(chǎn)及銷售FCRD開發(fā)的適用于商用車的燃料電池系統(tǒng),并計(jì)劃于年內(nèi)投入中國(guó)市場(chǎng)。據(jù)悉,該項(xiàng)目總投資額約為 80 億日元(約合人民幣4.7億元),億華通和豐田各出資 50%。
除了通過(guò)與多方合作積極推進(jìn)全球氫能社會(huì)的配套建設(shè)之外,豐田還通過(guò)汽車賽事推進(jìn)FCV產(chǎn)品的研發(fā)——在2021年5月舉辦的NAPAC富士SUPER TEC 24小時(shí)比賽中,豐田在以卡羅拉運(yùn)動(dòng)版為基礎(chǔ)的賽車上搭載氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī),并作為“ORC ROOKIE Racing”的參賽車輛投入使用。
氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ),改變?nèi)剂瞎?yīng)系統(tǒng)和噴射系統(tǒng),通過(guò)燃燒氫氣產(chǎn)生動(dòng)力。除使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)會(huì)出現(xiàn)極其微量的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油燃燒成分外,行駛過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,既能達(dá)到環(huán)保效果,又不失汽油發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)有的駕駛樂趣。
可以說(shuō),豐田部署FCV市場(chǎng)的觸角,已逐步實(shí)現(xiàn)向全產(chǎn)業(yè)鏈延伸。
從FCV領(lǐng)域的整體布局看,豐田在行業(yè)內(nèi)依然占有更明顯的優(yōu)勢(shì),但來(lái)自韓國(guó)的現(xiàn)代汽車也不容小覷——據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在2021年第一季度全球交付FCV約4000臺(tái),其中豐田Mirai占了2000臺(tái),現(xiàn)代NEXO占了1800臺(tái)。值得一提的是,2018年才上市的現(xiàn)代NEXO,更曾一度以約1.47萬(wàn)臺(tái)的全球累計(jì)銷量超越豐田Mirai成為世界銷量最高的FCV車型。
能有如此亮眼的成績(jī),是因?yàn)楝F(xiàn)代在FCV領(lǐng)域也擁有不亞于豐田的“先發(fā)優(yōu)勢(shì)”。早在1998年,也就是僅比豐田晚六年,現(xiàn)代就立項(xiàng)研發(fā)氫燃料電池技術(shù)。
2013年2月,品牌首款量產(chǎn)氫燃料電池車型——現(xiàn)代ix35 FCV正式下線,并于2014年4月在韓國(guó)本土銷售,據(jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)售價(jià)高達(dá)1.5億韓元,約合人民幣85.5萬(wàn)元;這款車隨后于同年6月在美國(guó)南加州投放,但首批車只能通過(guò)租賃方式使用。
雖然ix35 FCV進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間比豐田Mirai還更早一些,但沒有采用正常方式進(jìn)行銷售,因此這款車并不算從真正意義上實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。
直到2018年,現(xiàn)代推出新一代FCV車型Nexo,才算在FCV乘用車領(lǐng)域走上了真正的商業(yè)化模式之路。
現(xiàn)代Nexo系統(tǒng)最大功率達(dá)120kW,最大續(xù)航超600公里(EPA工況),在美國(guó)的起售價(jià)為58,935美元,約合人民幣38萬(wàn)元。
有了相對(duì)成熟的產(chǎn)品之后,和豐田一樣,近年來(lái)現(xiàn)代也在全球范圍內(nèi)積極布局氫能業(yè)務(wù)。
2018年12月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)發(fā)布了長(zhǎng)期路線圖“燃料電池電動(dòng)車2030愿景(FCEV Vision 2030)”計(jì)劃。根據(jù)路線圖,現(xiàn)代汽車集團(tuán)及其供應(yīng)商將投資約7.6萬(wàn)億韓元(約合464億元人民幣),用于燃料電池系統(tǒng)研發(fā)和設(shè)施擴(kuò)建,預(yù)計(jì)到2030年,燃料電池系統(tǒng)的年產(chǎn)能達(dá)70萬(wàn)個(gè)單元,并將保證每年生產(chǎn)50萬(wàn)輛燃料電池電動(dòng)車(含乘用車和商用車),搶占全球氫燃料電池車25%的市場(chǎng)份額。
2019年,現(xiàn)代汽車作為主要股東之一,攜手另外12家公司成立了一家名為HyNet的合資企業(yè),其目標(biāo)是通過(guò)2022年前在韓國(guó)建立100個(gè)加氫站,擴(kuò)展本土氫燃料基礎(chǔ)建設(shè),并將其運(yùn)營(yíng)至2029年。
2020年12月,現(xiàn)代汽車集團(tuán)更新“2025戰(zhàn)略”,將氫能解決方案(H2 Solution)列為新的業(yè)務(wù)支柱,并發(fā)布了氫燃料電池系統(tǒng)專屬品牌“HTWO”,旨在研發(fā)性能更強(qiáng)、更耐用的全新一代氫燃料電池系統(tǒng),并計(jì)劃將其應(yīng)用于城市空中出行、汽車、船舶和火車等多種交通工具。
今年以來(lái),現(xiàn)代汽車集團(tuán)也在為旗下汽車零部件子公司現(xiàn)代摩比斯(Mobis)在韓國(guó)另覓新址,建造新的氫燃料電池車工廠。目前,現(xiàn)代汽車的氫燃料電池堆主要依靠位于韓國(guó)忠州市的第二工廠負(fù)責(zé)生產(chǎn),產(chǎn)能為4萬(wàn)套/年。
3月份,現(xiàn)代首個(gè)海外氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)和銷售基地——“HTWO廣州”在廣州市開發(fā)區(qū)正式動(dòng)工,占地20.7萬(wàn)平方米,預(yù)計(jì)2022年下半年建成,初期計(jì)劃至2023年,就可以達(dá)到年產(chǎn)6500臺(tái)氫燃料電池模組。同時(shí),現(xiàn)代還計(jì)劃于今年年底把現(xiàn)代Nexo導(dǎo)入中國(guó)。
5月份,現(xiàn)代汽車發(fā)布?xì)淙剂想姵刂乜╔CIENT Fuel Cell的全新升級(jí)車型。
截止2021年6月,現(xiàn)代汽車氫燃料電池重卡XCIENT Fuel Cell已在瑞士累計(jì)行駛100萬(wàn)公里,二氧化碳減排達(dá)約630噸,現(xiàn)代還計(jì)劃于2022年在歐洲各國(guó)引入該車。
不僅現(xiàn)代汽車集團(tuán)本身, 其旗下子公司也在為構(gòu)建氫能價(jià)值鏈努力——現(xiàn)代制鐵(Hyundai Steel)在其唐津工廠制造出高純度氫,并讓旗下物流公司現(xiàn)代Glovis運(yùn)輸至位于首爾市區(qū)的Hynet加氫站。
在FCV領(lǐng)域,戴姆勒不僅走在一眾歐洲車企之前,發(fā)力時(shí)間甚至比日韓車企們還早——早在1988年,戴姆勒工程師就提出把用于航空航天上的PEMFC技術(shù)應(yīng)用到汽車上,并于1991年進(jìn)入實(shí)踐階段,只用短短3年時(shí)間就開發(fā)出第一臺(tái)PEM燃料電池汽車——NECAR 1。
1994年,奔馳就展出了首款為日常使用設(shè)計(jì)的燃料電池車NECAR 1,但該車并沒有真正量產(chǎn)。隨后,奔馳也在該車基礎(chǔ)上陸續(xù)開發(fā)過(guò)一系列車型,不斷鉆研燃料電池技術(shù)。
在之后的日子里,從產(chǎn)品研發(fā)到制氫儲(chǔ)氫方案,戴姆勒在發(fā)展氫燃料電池車也曾進(jìn)行過(guò)多種嘗試和探索。1999年,當(dāng)日韓車企的燃料電池實(shí)驗(yàn)車才剛下線時(shí),奔馳的NECAR項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行到第四階段,實(shí)現(xiàn)了液氫上車,發(fā)展速度非常迅速。
但令人遺憾的是,時(shí)至今日,這個(gè)最早涉足FCV領(lǐng)域的歐洲汽車巨頭,在乘用車領(lǐng)域大概只有2018年推出的奔馳GLC F-Cell,能給人們留下一點(diǎn)印象。而就在今年4月底,奔馳更官宣了GLC F-Cell的停產(chǎn)消息,戴姆勒在FCV乘用車的銷售也隨之進(jìn)入了停擺期。
不過(guò),戴姆勒并未真正放棄FCV。根據(jù)戴姆勒集團(tuán)的最新安排,現(xiàn)階段戴姆勒將集中精力發(fā)展純電動(dòng)車,未來(lái)所有與燃料電池相關(guān)的工作將轉(zhuǎn)由戴姆勒-沃爾沃合資公司進(jìn)行,并計(jì)劃于2025年在歐洲生產(chǎn)氫燃料電池。
換句話說(shuō),戴姆勒集團(tuán)目前停止了FCV乘用車的量產(chǎn)項(xiàng)目,但在技術(shù)研發(fā)以及商用車領(lǐng)域,集團(tuán)對(duì)FCV業(yè)務(wù)的投入將依舊持續(xù)。這一合作不僅有利于雙方降本增效,一定程度上將助推FCV的后續(xù)發(fā)展。
接下來(lái),戴姆勒的FCV之路將現(xiàn)在商用車領(lǐng)域延續(xù)。按計(jì)劃,旗下氫燃料卡車Gen H2將于2023年開展試驗(yàn),首批量產(chǎn)車預(yù)計(jì)將于2027年開始交付。
緊隨戴姆勒的步伐,寶馬也在2000年就開始涉足氫燃料電池車,基于寶馬E38 750 iL制造了15輛氫燃料內(nèi)燃汽車——寶馬750hL。
寶馬750hL搭載一臺(tái)5.4L V12發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)可以在氫燃料和汽油燃料之間任意切換。
2013年,寶馬和豐田建立了氫能源的合作;
2015年,寶馬曾發(fā)布過(guò)分別基于寶馬5系GT、寶馬i8打造的氫燃料版車型;
到2016年,寶馬宣布將于2020年左右“與汽油車價(jià)格相當(dāng)?shù)腇CV”;
2019年的法蘭克福車展上,BMW i Hydrogen NEXT氫燃料電池概念車全球首秀。當(dāng)時(shí)寶馬還計(jì)劃在2022年基于BMW X5小規(guī)模生產(chǎn)下一代氫燃料電池電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),最早在2025年就能為客戶提供相關(guān)的氫燃料版車型。
BMW i Hydrogen NEXT氫燃料電池概念車相當(dāng)于是寶馬X5氫燃料版的雛形。
相較于部分車企“欲拒還迎”的曖昧態(tài)度,對(duì)于FCV,寶馬一直都是積極擁抱,且說(shuō)到做到。
在今年3月中旬的寶馬集團(tuán)線上財(cái)報(bào)發(fā)布會(huì)中,寶馬透露,在集團(tuán)計(jì)劃于2025年起推出的“新世代”車型系列上,將搭載新一代的電驅(qū)系統(tǒng),其中就包括以氫燃料電池為基礎(chǔ)的電驅(qū)系統(tǒng)。
今年7月,寶馬集團(tuán)開始在歐洲公共道路上對(duì)BMW i Hydrogen NEXT氫燃料電池原型車進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。此前,寶馬已公布了該車部分動(dòng)力參數(shù)。同時(shí),寶馬集團(tuán)也透露,BMW i Hydrogen NEXT車型氫動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件將由位于德國(guó)蘭茨胡特輕量化和技術(shù)中心生產(chǎn),隨后由慕尼黑工廠組裝。
由此可見,寶馬的FCV項(xiàng)目正在有條不紊地開展當(dāng)中。
說(shuō)到FCV,還不得不提通用。通用研究氫燃料電池技術(shù)的起始時(shí)間,比戴姆勒和豐田都要早得多——早在1966年,通用就曾基于一臺(tái)名為Electrovan的廂式車打造出首臺(tái)氫燃料電池車。
通用基于Electrovan打造的第一臺(tái)氫燃料電池車,距今已有55年歷史。
多年來(lái),通用在FCV領(lǐng)域的投入從未間斷過(guò)。
2008年,通用旗下品牌推出了雪佛蘭Equinox氫燃料版,該車2010年還曾于上海世博會(huì);
雪佛蘭Equinox氫燃料版
2013年,通用攜手本田共同開發(fā)氫燃料電池技術(shù);
雪佛蘭Colorado ZH2
2016年,通用向美國(guó)陸軍交付了第一輛以燃料電池為動(dòng)力的卡車Colorado ZH2;此外,通用還美國(guó)海軍聯(lián)合研發(fā)采用氫燃料電池系統(tǒng)的下一代無(wú)人水下航行器樣機(jī)。
2017年,通用又針對(duì)軍用車用途,推出全新氫燃料電池汽車概念平臺(tái)SURUS;
通用SURUS平臺(tái)全稱為Silent Utility Rover Universal Superstructure,結(jié)構(gòu)類似于重載卡車的后拖掛,并搭載先進(jìn)的無(wú)人駕駛技術(shù)。
2021年6月中旬,為了進(jìn)一步推動(dòng)旗下電動(dòng)車規(guī)?;l(fā)展進(jìn)程,通用汽車宣布加大投資力度,2020-2025年期間計(jì)劃投資金額從270億美元增至350億美元,而近年來(lái)推出的HYDROTEC燃料電池技術(shù)正是計(jì)劃中的重要項(xiàng)目之一。
據(jù)悉,HYDROTEC燃料電池不僅應(yīng)用于電動(dòng)車,還將跨界助力其他出行工具的研發(fā)——2021年1月,通用汽車將向納威司達(dá)(Navistar)提供其HYDROTEC燃料電池動(dòng)力立方體,以用于后者生產(chǎn)燃料電池電動(dòng)汽車;
6月,通用宣布為美國(guó)鐵路設(shè)備供應(yīng)商Wabtec的電力貨運(yùn)車提供氫燃料電池系統(tǒng);后又和利勃海爾航空航天公司(Liebherr)聯(lián)手開發(fā)用于飛機(jī)的氫燃料電池系統(tǒng)。
奧迪e-tron聽得多,但專注于氫燃料電池技術(shù)的h-tron,可能大家就比較陌生了。事實(shí)上,奧迪在2016年就推出了h-tron概念車,一款是A7 h-tron,另一款是h-tron quattro概念SUV。
雖然后來(lái)奧迪h-tron相關(guān)項(xiàng)目一直停留在概念狀態(tài),不過(guò),奧迪與現(xiàn)代汽車集團(tuán)在燃料電池技術(shù)研發(fā)上一直保持著合作關(guān)系,以期在日后分?jǐn)偝杀?,推?dòng)量產(chǎn)FCV車型。
2019年,奧迪曾宣布重啟h-tron車型計(jì)劃,當(dāng)時(shí)計(jì)劃于2021年推出量產(chǎn)車型。
2020年,為進(jìn)一步加快氫燃料電池的進(jìn)程,奧迪與商用燃料電池制造商巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)公司合作將開發(fā)一款新型燃料電池——FC gen-HPS燃料電池組。據(jù)悉,該電池組可為一系列輕型、中型和重型汽車提供動(dòng)力,體積功率密度高達(dá)4.3 kW/L。
此外,奧迪還曾表示,將會(huì)在位于德國(guó)內(nèi)卡蘇爾姆工廠內(nèi)的燃料電池研發(fā)中心研發(fā)第六代燃料電池技術(shù),未來(lái)還將小批量推出燃料電池的運(yùn)動(dòng)SUV。
下一篇,我們?cè)賮?lái)看看中國(guó)車企在氫能源的布局。(未完待續(xù))
文 | 鹿由器
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