不足一周前,日本的丰田汽车正式发布了即将上市的燃料电池汽车(FCV)的预售价格为700万日元(6.9万美元)。这是全球第一款实现量产,并将正式推向市场的燃料电池汽车,而同时这款车的售价也是当前售价最低的燃料电池汽车。[详见《燃料电池车将是未来关键?》]
    丰田此举一出,全世界一片哗然,一向以混合动力为卖点的丰田为何要为自己花费巨额成本打造的新技术自掘坟墓?那个曾经一直被喻为“一直存在于未来的未来技术”,为何一下照进了现实?这一切的背后看似悬疑,实则存在着其成功的必然。而对于尚在纯电动和插电混动方向上犹豫不前的中国新能源汽车产业,这样的必然成为了一部值得仔细研读的启示录。[详见《丰田FCV发布折射中国新能源汽车隐忧》]

    丰田新能源汽车技术路线图
    仔细分析丰田的技术路线,不难发现,发展混合动力与燃料电池,并非技术路线上的相悖,而是一脉相承的关系。其实无论是纯电动汽车、混合动力汽车还是燃料电池汽车,其技术的核心内容并无太大差异。都是如何利用电能驱动电机,代替内燃机驱动汽车。
    但如果从技术难度的角度来看,三者的难点稍有不同,纯电动汽车应该是其中难度最低的,其核心难度在于电机电控、逆变器设备、热管理系统,以及增加电池的能量密度和使用寿命。而混合动力的难点在纯电动汽车的基础之上,要将这套电力总成与传统内燃机动力进行匹配,同时尽可能降低车内系统的复杂程度和重量。而燃料电池则是在混合动力汽车的基础之上,将内燃机替换成燃料电池,同时控制燃料电池系统的尺寸达到可以达到最小,尽可能的降低燃料电池的成本,同时增加其使用寿命。
    纵观三者的关系,其最核心的电机、电控系统、热管理系统、蓄电池系统等多个方面都是共用互通的。而研发顺序也是一脉相承。所以从技术路线看,应该是先行开发混合动力,积累了一定的技术、资金、市场、政府等资源后,再进一步推进“升级版”燃料电池技术。丰田为自身的新能源技术发展设定了一条符合市场规律,又尽可能减少资源浪费的高效能路线。它将纯电动、混合动力与燃料电池进行一条龙式研发,无疑在成本的节约与线路的统一上做到了最优的设计。[详细]

您认为中国新能源汽车产业发展现存问题是什么?
发展思路不明确
政府与企业配合默契不够
外行领导内行
与市场规律脱节
地方保护主义盛行
以上所有
熊天恩:2009年起,新能源汽车产销量一直呈现增长态势,但相对于我国2000万辆的汽车年销售总量来说,增幅可谓微乎其微.数据显示,今年1至5月新能源汽车销量占汽车总销量的比重仅为0.18%.预计相关政策仍有望出台刺激新能源汽车销量快速增长.
环球市场播报:【中国酝酿叫停各地新能源汽车的地方保护政策】除了工信部正在酝酿叫停各地新能源汽车的地方保护政策之外,财政部正在研究新能源汽车购置税优惠的相关政策,加上各地地方政府在购买新能源汽车“绿色通道”和充电配套设施建设方面的持续加码,新能源汽车消费立体化的扶持政策开始初步成型。

我国新能源补贴政策发展严重滞后

    新版补贴政策虽为燃料电池车给出20万元补贴,但国内车企近年来大多忙于布局“补贴热门”——纯电动汽车,对于发展燃料电池汽车的最重要环节都未进行任何的布局,而这些是凭企业难以完成的任务。可喜的是,近日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议,决定自2014年9月1日至2017年底对获得许可在中国境内销售(包括进口)的纯电动以及符合条件的插电式(含增程式)混合动力、燃料电池三类新能源汽车,免征车辆购置税。详细>>

我国车企燃料电池车错过发展机遇

    我国很多汽车企业,在多年前便已经投巨资在燃料电池汽车领域进行研发、布局。然而由于新能源补贴脱节而无法享受政策支持,同时在加氢站等基础设施的建设,以及技术路线指标设定方面,政府无意介入。从而使来自内部的源生动力愈发减弱,进而放弃对燃料电池汽车的研发。

    以奔腾B70燃料电池车为例,作为纯电动驱动车型,该车配有燃料电池系统、锂离子电池系统以及电机驱动系统,其中锂离子电池系统电功为2.813千瓦时,并不符合纯电动乘用车动力电池组能量不低于15千瓦时的标准。该车无法享受3000元/千瓦时的新能源补贴,仅能按照节能乘用车标准,每辆补贴3000元。

奔腾B70燃料电池车:奔腾氢燃料电池车(奔腾B70 FCV)是一汽奔腾基于奔腾B70轿车平台,应用燃料电池动力系统研制开发的环保型燃料电池轿车。2010年该车型仍处于技术起步期,仅限上海世博会指定路线示范运行。
奇瑞东方之子燃料电池版:装备质子交换膜燃料电池发动机,峰值功率55kW。动力蓄电池与奔腾B70 FCV一致,为7.5AH锰酸锂电池总成,总额定电压为375V,电池容量7.5AH。
长安志翔燃料电池版:是在志翔轿车平台上集成了燃料电池系统、锂离子电池系统、电机驱动系统和电动空调、电动制动、电动转向等辅助系统,其动力系统采用电-电混合的动力系统方案。
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上海牌燃料电池车:上海牌燃料电池车基于荣威750研发,外观上仅有细微差别。该车共有三种动力版本,由新源动力股份有限公司和美国通用汽车公司提供两家公司提供质子交换膜燃料电池。

德国并非押注锂电

    德国联邦政府于1990年启动燃料电池研究发展示范计划(R&D)项目,以推动燃料电池技术实现市场化,目前已经接近了实用化阶段。在巴伐利亚州政府的支持和本地企业的共同推动下,1999年启动了H:Argemuc示范项目,以慕尼黑机场为中心建立了首家加氢站,能够同时供应液态氢和压缩氢气,该项目已经在2006年末结束,不过试验的作用仍然很大。

    此外,德国联邦政府还于2001年启动了燃料电池验证试验计划(zip)。由多家能源技术公司和汽车制造商共同合作的清洁能源合作伙伴项目(CEP),是在柏林实施的燃料电池汽车及氢动力汽车行驶试验项目,其中加氢站的建设得到了德国联邦政府的资金援助,行车试验从2001年开始,将持续到2015年。2006年,德国联邦政府的四个部——交通建设住宅部、经济技术部、环境部和教育和研究部——联合制定了燃料电池的专门实施计划氢气燃料电池技术国家技术革新项目(NIP),这是德国首个联邦政府部层面上的联合计划,在制定过程中,很大程度上参考了日本的氢气燃料电池政策。为了管理NIP的运营,于2008年2月成立了氢气燃料电池技术国家组织(NOW), 联邦政府将提供总计l0亿欧元的资金以推动氢能和燃料电池技术的发展,并开展示范运行项目。

日本谋划2030年

    日本经济产业省制定了到2030年普及燃料电池汽车的战略目标。日本政府、企业面向普及的政策措施是:2002-2005年为完善基础设施和技术验证阶段,在这一时期,燃料电池汽车开始限定出售,如丰田、本田、日产等生产的燃料电池汽车由政府试验性购买使用,以帮助企业提升燃料电池汽车开发的竞争能力;2005-2010年为开始使用阶段,计划至2010年生产燃料电池车5万辆以加速燃料电池汽车的实用化。

    2010-2020年为普及阶段,计划普及燃料电池汽车500万辆;2020-2030年为真正普及阶段,以民间为中心自发扩大普及率,计划到2030年燃料电池车达到1500万辆,在日本全国汽车市场的占有率将达到1/5。

美国对燃料电池激励措施丰富

    1992年美国联邦政府就在能源领域颁布了综合性能源法案。从2000年起相继出台了各种能源研究报告和政策报告,在氢能源燃料电池领域, 逐步从初期提升其战略地位发展到作为最重要的能源发展方向。美国政府通过颁布政策法规,提供大量科研基金促进各研发机构和企业对燃料电池技术的开发,而各大汽车企业则侧重于对集成技术的开发。政府还通过向消费者提供经济补贴和税收减免,间接促进企业加大开发力度,推动燃料电池的产业化和商业化进程。

    除了联邦政府以外,各州政府也根据各自情况积极出台相应的激励政策和税收优惠措施,并开展大规模的示范运行。如佛罗里达州能源法规定:在营业税方面,从2006年7月1日一2010年6月30日,氢动力车及其所用材料、加氢站建设的年度税收上限为200万美元。在企业所得税抵免方面,从2007年1月1日一2010年12月31日,企业所得税或专利税可抵免的数额可计算成本。加利福尼亚州于1999年成立加州燃料电池合作组织(CaFC P),由汽车公司、燃料供应商、燃料电池开发者和政府机构共同参加,开展燃料电池汽车和代用燃料基础设施示范运行,并拓展商业化途径,其中包括提高公众意识。

    为实现中国汽车工业的“弯道超车”,中国政府十分重视新能源汽车发展,试图规划出一条能够迅速超越汽车业发达国家的道路。然而,过于细化的产业政策恰恰成为车企的束缚。缺少市场的力量,无论车企还是消费者,都处于对政策盲从、在政策中迷失的状态。更为严重的后果是,车企发展遭遇强力行政干预,不仅技术路线单一、研发滞后,更在中国汽车市场的高速增长中错过了长期以来缺乏的把握市场的经验积累期。相比之下,美国政府则更注重推出鼓励消费者使用新能源汽车的政策,从而带动了市场活力,新能源汽车消费市场迅速扩大。

    氢燃料电池是用一种以氢为燃料,通过质子交换膜和催化层而产生电流的装置。这种电池只要外界源源不断地供应燃料,就可以提供持续电能。


    它的工作原理,是利用一种叫质子交换膜的技术,使氢气在覆盖有催化剂的质子交换膜作用下,在阳极将氢气催化分解成为质子,这些质子通过质子交换膜到达阴极,在氢气的分解过程中释放出电子,电子通过负载被引出到阴极,这样就产生了电能。


    在阳极经过质子交换膜和催化剂的作用,在阴极质子与氧和电子相结合产生水。也就是说燃料电池内部的氢与空气中的氧进行化学反应,生成水的过程,同时产生了电流,也可以理解为是电解水的逆反应。

优点

    1.燃料电池的核心是氢气与氧气的氧化还原反应,所以最大的特点是能够做到除了清洁的水之外,无其他排放物。


    2.由于氢气的能量密度大,所以一次加氢的续航里程可以达到最高700km的距离。


    3.氢气的一次填充时间可以控制在三分钟以内,相对于纯电动汽车,时间会大幅缩短,与传统加油时间相仿。

缺点

    1.氢气的能量密度较高,所以被点燃会产生剧烈爆炸,较为危险。


    2.氢气需要被贮存在氢气罐中,由于需要承受极高的压力,所以存在爆炸风险。


    3.燃料电池的制造需要包括铂金系金属在内的高成本材料,氢气站的建设也需要大量的资金投入,所以无论是产品自身还是基础设施建设都有着极高的推广成本。

优点

    1.纯电动汽车由于使用电能驱动,可以做到真正的无污染,零排放。


    2.电力的使用不仅可以节约不可再生的石油资源,也同时降低了车辆能源的使用成本。


    3.由于没有发动机和变速箱,纯电动汽车可以进一步优化车辆的结构组成,使车辆的操控、驾驶性能达到更高的标准。

缺点

    1.由于电池的能量密度暂时无法达到汽油的水平,致使行驶里程短,电池重量较重。


    2.目前虽然出现了高电压的快充技术,但是充电时间仍然无法达到内燃机汽车的水平。而充电设施建设难题也让纯电动汽车的普及受阻。


    3.电池寿命短,电池稳定性差一直是困扰这纯电动汽车的难题,包括特斯拉在内的纯电动汽车已发生了多起因事故自然现象。

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