从进博会观本田CLARITY再聊氢动力:真的离我们不远了?

  • 云说
  • 发表于: 2019/11/13 09:49:00 来源:车云网

技术已经成熟,产品本身的竞争力也已经具备,最后的关键就在于“生态”了。

说起来,氢燃料动力电池技术也不算是新话题了,虽然这个技术至今看来依然属于“将来时”。不过今年以来,从整车厂的动作、各路供应商的战略布局,以及很多地方政府开展的氢能源政策上的倾斜,都让人感觉这一技术已离我们越来越近。尤其是车云菌在本届进博会上再次近距离感受本田的CLARITY FUEL CELL(以下称CLARITY燃料电池车)以后,这种预感变得愈发强烈。车云菌也忍不住要“再聊氢动力”——它即将到来背后的逻辑到底是什么,它与纯电动这个当下如火如荼的新能源技术之间,到底会呈现出怎样的格局?

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燃料电池的本质:有了纯电为何还要它?

燃料电池的基础技术原理,车云菌在这里就不想再“翻书”了,感兴趣的可以搜寻我们的过往文章。度娘那儿也有不少成熟答案。

车云菌在这里想表达的,是燃料电池的本质。它其实与我们现在熟悉的纯电,有着极高的相似之处。

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燃料电池技术的驱动方式与纯电完全相同,即采用电机驱动。因此,纯电动所有的优势,燃料电池车型几乎都有。例如驾驶的静谧性远超燃油车,加速线性优秀,中低速加速性远非燃油车可比。

燃料电池与纯电动的本质区别在于能量存储的不同。纯电动的能量存储为动力电池——通过充电与放电,实现能量在整车上的存储与释放。这种模式的痛点现在大家都能如数家珍了。很多人可能想到续航,但并非核心。充电时间才是重点。事实上一辆续航400公里的燃油车,大家都不会有里程焦虑,为什么?因为只要到加油站,几分钟就能满血复活。另外,像电池衰减、冬季电量打折等等,也都是动力电池短时间内难以解决的问题。

燃料电池将能量存储由动力电池变成了氢。即通过氢在燃料电池堆里反应来产生电能驱动车辆。虽然驱动力仍来源于电,但它的使用习惯却接近燃油车。以本田的CLARITY燃料电池车为例,它的加氢时间就只有3分钟,这是纯电动车用任何“超级充电站”都无法做到的。

在排放层面,二者也略有区别。诚然,无论是纯电还是氢燃料电池,它们在行驶的过程中都是零排放——纯电没有排放,而氢燃料电池仅仅只排放水。但是在能量源头上,二者还是有区别的。纯电的能量源头是电,但我们知道电本身并不是真正意义上的零排放。尤其是在火电占比较高的地区。氢燃料电池的能量源头是氢。只要解决了氢生产的零排放或低排放问题,这一技术整体的排放水平其实是要低于纯电的。

也正是因为这一点,让行业内的新能源研发形成了两大分支。事实上在较早之前,燃料电池与纯电动的研发几乎是“并驾齐驱”的。只不过有了马斯克,弄出了特斯拉,改变了整个新能源技术发展的格局——让纯电一下子抢得了先机。

然而,这并不代表燃料电池就此销声匿迹。相反,伴随技术的发展,它“后发制人”也未可知。

燃料电池其实历史悠久,但痛点解决是近年来的事儿

如果要论技术原理的出现,燃料电池和纯电动一样,早在百年前就有了——它们在实验室里的历史一点不比燃油车短。事实上早在上世纪中叶,美国航天局就已经将燃料电池技术用在航天器上,并参与了阿波罗登月计划。那为何直到现在,燃料电池的车型仍未普及,甚至让纯电动抢了先呢?原因就在于燃料电池技术在量产环节,仍有很多痛点。

如同动力电池的能量密度影响纯电动的发展一样,燃料电池技术反应堆的能量和体积密度,也是制约其发展的关键。大白话说,在过去,燃料电池车需要很大的电池堆,才能产生十多千瓦的动力。不仅挤占大量的车内空间,而且性能羸弱,难以满足量产车的需求。

不仅如此,过去的燃料电池成本极高,如果量产的话,一台类似CLARITY燃料电池车的售价可能要数百万元人民币才能保本。显然,这样的产品也是不可能有竞争力的。

除此之外,作为能量存储媒介的氢,它的生产、运输与存储,也是多年来需要进行技术突破的难点。

因此近年来,以本田、丰田、现代等为代表的厂商,致力于研发燃料电池技术,就在于解决这些痛点,让它可以满足量产车的需求。

这些历史车云菌并没有太多经历,所以以上知识与大家一样,均来源于“阅读”。不过当下的氢燃料电池技术到底发展到怎样的水平,车云菌却有着感性认知。这也是车云菌强烈感觉这一技术离我们真的不远了的主要原因。

Honda CLARITY印象:代表了燃料电池当下的竞争优势

以上都是一些笼统的概念,并无多少数据支撑。所以接下来,就以本届进博会上本田带来的CLARITY燃料电池车为例,来看看当下燃料电池量产车的技术到了怎样的水平。

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CLARITY其实是本田新能源车的一个系列,并不仅限于燃料电池版本。所以这款车看上去,既有未来感,同时也很接地气。它的尺寸与雅阁相仿,但同时又有着溜背的造型,以及极致追求空气动力学的设计(最典型如后翼子板的设计,燃油车上极为少见)。

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首先印象深刻的是空间:基本上与其他同尺寸量产车型没有太多区别。固然,这里面有本田MM理念的功劳,但与燃料电池技术的发展同样密不可分。

CLARITY燃料电池车的电池堆体积较上一代缩小了33%,燃料电池单元比之前要薄20%。如果用能量密度的数据来衡量,对应的数据达到了3.1KW/L。这使得CLARITY燃料电池车在全球首次实现了整体动力总成都可以收纳在发动机舱内,完全不影响5人座的乘员舱空间。

其次是加氢时间与续航——只需加氢3分钟,最高续航750公里(日本JC08工况法),甚至超过目前量产电动车的续航里程,与燃油车基本一致。之所以能做到这一点,与其储氢罐的技术与布局有关——采用一大一小两个70MPa的储氢罐。其中小的储氢罐充分利用后排座椅下方的空间,大的则布置在后排座椅后方——虽然会占用一些后备箱的体积,但确保乘员舱空间不受影响。

氢燃料电动车与插电混动类似,也是要配备一个小容量动力电池组的。CLARITY燃料电池车将其布置在前排座椅下方,同样不会对车内空间产生影响。

最后提一下性能。CLARITY燃料电池车的电机功率和扭矩分别达到130KW和300N·m。这个性能当然和特斯拉没法比,但比起普通燃油车来仍然是“刚刚的”。

可以说,CLARITY燃料电池车是当下少数几款成熟的燃料电池量产车的重要代表。包括像丰田Mirai等等,也都与之有着相似的特性。但从产品的角度,它们实际上已经具备了参与市场竞争,与纯电动展开角逐的能力。

那么为什么还没来?什么时候来?

车云小结:政策因素仍是关键

技术已经成熟,产品本身的竞争力也已经具备,最后的关键就在于“生态”了。再直白一点,除了补贴以外,加氢站的建设以及氢的价格将成为燃料电池车普及的关键性因素。

虽然今年以来这方面的消息很多,比如各路加氢站的建设,2030年中国将有2万座加氢站等等,但毕竟还没有成为现实。只不过,感觉大家对这方面的热情要比过去更高了。在此,车云菌忍不住再次回想起2017年第二次氢能委员会上曾经描绘过的一个“美丽蓝图”——到2050年,全球会有4亿辆氢燃料电池的家用车保有量,在所有家用车中的占比能达到20%以上。可能吗?不可能吗?谁也不敢肯定和否定。但有一点可以肯定,从进博会获取的消息看,目前本田正在中国积极探讨燃料电池技术,有相关政策的利好、车企技术的加持,相信燃料电池车进入家庭真的是离我们不远了。

不是在此时,不知在何时,我想大约会是在……(明年)冬季?

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