丰田在氢燃料电池的技术领域究竟有多强？看数据说话！
来源：宝鄂实业
2019-04-26 10:04
点击量：次
如此大手笔的专利公开，让人感慨其魄力的同时，也不得不深思其醉翁之意。业内人士指出，丰田开放专利，实际上实在寻求更多稳定的商业伙伴来分摊风险，既包括技术方向，也包括基础设施。也可以说是丰田一家“单打独斗”过于辛苦，尽管走在前沿但如果没有追随者，也很难成事。
据业界权威人士解读，丰田开放自身积累20多年的燃料电池专利，一方面说明丰田在技术上也遇到了瓶颈，希望借助全世界研发的力量来共同突破，另一方面，无偿放开专利使用权意味着将在技术上掌控氢燃料电池汽车技术取向和路径，作为引领者的丰田也必将是规则的主导者。无论谁使用，都不可能在氢燃料电池汽车技术方面超越有20几年积累的丰田。
在电池技术路线尚需实践检验的当下，丰田选择了站队氢燃料电池，同时也给出了不容忽视的成果。其在该技术路线上的成就，如同强光下拉长的背影，孤独而强大。
为何“离经叛道”？
在电动路线大行其道且已经呈现较为成熟的盈利模式的情况下，丰田在氢燃料电池路线的押注显得如此偏执，甚至有些费力不讨好的意味。为何丰田会舍近求远，走上这条看似离经叛道的征途。
首先，日本的国情是对其行业最大的限制。众所周知，日本是一个资源匮乏的岛国，石油、天然气大量依赖进口，为满足能源需求，核电一度成为日本的选择。然而2011年的福岛核电站泄漏事故使得日本政府不得不因安全因素缩减核能项目和发电规模，电价一度攀升。
如何为其汽车行业谋求石油、天然气甚至电力以外的能源成为意料之中的首要考虑，显然氢燃料电池汽车更符合日本市场的需求，理论上也能解决日本面临石油和电这两方面造成的能源危机，因此一个清洁高效、同时又能在本土制备的氢能源自然就成为了日本的第一能源目标。
业内人士分析，日本国土狭长、人口稠密，加氢站建设具有可行性。一个加氢站覆盖100平方公里左右的面积，就算仅仅将加氢站在日本沿海布局，也基本可以满足日本加氢的需求。同时，由于日本人均收入高，家庭布局小型制氢站也成为一个可能性，这是“氢能社会”的微观元素。
2013年，安倍政府推出的《日本再复兴战略》，把发展氢能源提升为国策，并启动加氢站建设的前期工作。在第4次《能源基本计划》中，日本政府将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源，并提出建设“氢能社会”的愿景。
2014年，在日本经济贸易产业省成立的氢能/燃料电池战略协会对外公布的《氢能/燃料电池战略发展路线图》中，详细描述了氢能源研发推广的三大阶段以及每个阶段的战略目标：第一阶段是从当前到2025年，快速扩大氢能的使用范围；第二阶段是2020年中期—2030年底，全面引入氢发电和建立大规模氢能供应系统；第三阶段从2040年开始，确立零二氧化碳的供氢系统。
据了解，根据加注氢气的能力计算，一天加注200公斤氢气的加氢站，目前需要1000万人民币左右的投入（不含土地成本）。目前日本计划在2025年建成320座加氢站，对于一心想大力普及氢燃料电池汽车的日本来说，现在远远不够，因为目前日本国内加油站数量超过3万座，充电桩超过4万座，加氢站没有一定的规模，根本无法取代传统燃油车。
此外，铂这一贵金属作为燃料电池反应堆中的催化剂，以目前的技术具有不可替代性。根据公开资料，现代NEXO氢燃料电池SUV的铂金用量是56克，技术较为先进的本田Mirai则需要15克铂。然而全球铂的年产量仅为90吨，即使把全球铂产量都用来造丰田Mirai氢燃料电池车，Mirai的产能也不过600万辆。
Mirai首席工程师YoshikazuTanaka曾表示：“丰田Mirai已从限量试生产转为大规模生产模式，并减少昂贵材料的使用量，比如氢燃料电池组当中使用的铂金。这不是简配，因为我们的目标是不变的——通过持续改进，让丰田氢燃料电池系统更紧凑、更强大。”
从丰田推出的Mirai2019款来看，搭载的氢燃料电池发电功率为114千瓦，体积功率密度为3.1千瓦/升，总重量56kg，容积37升。在两个储气罐全部加满后，拥有500km续航，最高车速可达200km/h，最吸引人的则是其3-5分钟加氢完毕的速度，在时长优势上完胜。而Mirai在日本最终补贴完之后，实际售价仅为人民币26万元，加氢价格仅为58.4元/公斤，已经具备了商业的竞争能力。
氢燃料电池的安全问题同样备受大众关注。氢气在氢能源汽车中均以液态形式存在，在存储罐内部会形成极高的压力，对储存装置的材料和设计有着很高的要求。其次，氢气是一种易燃易爆的气体，所以存储装置还要拥有很高的安全性和防爆功能。
在储能的安全性上，采用了能够承受70兆帕压力的储气罐，用碳纤维+凯夫拉（防弹衣面料）强化其抗撞击能力，经测试可以抵御轻型武器的子弹攻击。此外，在储氢罐探测到泄露时会自动关闭阀门，最大程度的避免了意外事件的发生。
很难说Mirai是目前丰田核心阵容的一部分，它更多代表的，是丰田在技术方面的未来。尽管氢燃料电池具备诸多的优点，然而当下并不具备普适性，在技术上同样远未达到终点。也许“下一个百年”属于丰田，但铺在通向氢能时代的红毯上，仍铭刻着“生存”。
据业界权威人士解读，丰田开放自身积累20多年的燃料电池专利，一方面说明丰田在技术上也遇到了瓶颈，希望借助全世界研发的力量来共同突破，另一方面，无偿放开专利使用权意味着将在技术上掌控氢燃料电池汽车技术取向和路径，作为引领者的丰田也必将是规则的主导者。无论谁使用，都不可能在氢燃料电池汽车技术方面超越有20几年积累的丰田。
在电池技术路线尚需实践检验的当下，丰田选择了站队氢燃料电池，同时也给出了不容忽视的成果。其在该技术路线上的成就，如同强光下拉长的背影，孤独而强大。
为何“离经叛道”？
在电动路线大行其道且已经呈现较为成熟的盈利模式的情况下，丰田在氢燃料电池路线的押注显得如此偏执，甚至有些费力不讨好的意味。为何丰田会舍近求远，走上这条看似离经叛道的征途。
首先，日本的国情是对其行业最大的限制。众所周知，日本是一个资源匮乏的岛国，石油、天然气大量依赖进口，为满足能源需求，核电一度成为日本的选择。然而2011年的福岛核电站泄漏事故使得日本政府不得不因安全因素缩减核能项目和发电规模，电价一度攀升。
如何为其汽车行业谋求石油、天然气甚至电力以外的能源成为意料之中的首要考虑，显然氢燃料电池汽车更符合日本市场的需求，理论上也能解决日本面临石油和电这两方面造成的能源危机，因此一个清洁高效、同时又能在本土制备的氢能源自然就成为了日本的第一能源目标。
业内人士分析，日本国土狭长、人口稠密，加氢站建设具有可行性。一个加氢站覆盖100平方公里左右的面积，就算仅仅将加氢站在日本沿海布局，也基本可以满足日本加氢的需求。同时，由于日本人均收入高，家庭布局小型制氢站也成为一个可能性，这是“氢能社会”的微观元素。
2013年，安倍政府推出的《日本再复兴战略》，把发展氢能源提升为国策，并启动加氢站建设的前期工作。在第4次《能源基本计划》中，日本政府将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源，并提出建设“氢能社会”的愿景。
2014年，在日本经济贸易产业省成立的氢能/燃料电池战略协会对外公布的《氢能/燃料电池战略发展路线图》中，详细描述了氢能源研发推广的三大阶段以及每个阶段的战略目标：第一阶段是从当前到2025年，快速扩大氢能的使用范围；第二阶段是2020年中期—2030年底，全面引入氢发电和建立大规模氢能供应系统；第三阶段从2040年开始，确立零二氧化碳的供氢系统。
据了解，根据加注氢气的能力计算，一天加注200公斤氢气的加氢站，目前需要1000万人民币左右的投入（不含土地成本）。目前日本计划在2025年建成320座加氢站，对于一心想大力普及氢燃料电池汽车的日本来说，现在远远不够，因为目前日本国内加油站数量超过3万座，充电桩超过4万座，加氢站没有一定的规模，根本无法取代传统燃油车。
此外，铂这一贵金属作为燃料电池反应堆中的催化剂，以目前的技术具有不可替代性。根据公开资料，现代NEXO氢燃料电池SUV的铂金用量是56克，技术较为先进的本田Mirai则需要15克铂。然而全球铂的年产量仅为90吨，即使把全球铂产量都用来造丰田Mirai氢燃料电池车，Mirai的产能也不过600万辆。
Mirai首席工程师YoshikazuTanaka曾表示：“丰田Mirai已从限量试生产转为大规模生产模式，并减少昂贵材料的使用量，比如氢燃料电池组当中使用的铂金。这不是简配，因为我们的目标是不变的——通过持续改进，让丰田氢燃料电池系统更紧凑、更强大。”
从丰田推出的Mirai2019款来看，搭载的氢燃料电池发电功率为114千瓦，体积功率密度为3.1千瓦/升，总重量56kg，容积37升。在两个储气罐全部加满后，拥有500km续航，最高车速可达200km/h，最吸引人的则是其3-5分钟加氢完毕的速度，在时长优势上完胜。而Mirai在日本最终补贴完之后，实际售价仅为人民币26万元，加氢价格仅为58.4元/公斤，已经具备了商业的竞争能力。
氢燃料电池的安全问题同样备受大众关注。氢气在氢能源汽车中均以液态形式存在，在存储罐内部会形成极高的压力，对储存装置的材料和设计有着很高的要求。其次，氢气是一种易燃易爆的气体，所以存储装置还要拥有很高的安全性和防爆功能。
在储能的安全性上，采用了能够承受70兆帕压力的储气罐，用碳纤维+凯夫拉（防弹衣面料）强化其抗撞击能力，经测试可以抵御轻型武器的子弹攻击。此外，在储氢罐探测到泄露时会自动关闭阀门，最大程度的避免了意外事件的发生。
很难说Mirai是目前丰田核心阵容的一部分，它更多代表的，是丰田在技术方面的未来。尽管氢燃料电池具备诸多的优点，然而当下并不具备普适性，在技术上同样远未达到终点。也许“下一个百年”属于丰田，但铺在通向氢能时代的红毯上，仍铭刻着“生存”。
