汽車能源的終極形態(tài)：豐田提倡的氫電共存

　　從煤炭、石油到新能源，人類對(duì)于能源的探索從未止步，如果說(shuō)化石燃料支撐起了人類的工業(yè)文明，那么下一個(gè)階段一定會(huì)是新能源的主戰(zhàn)場(chǎng)。

　　21世紀(jì)以來(lái)，化石燃料帶來(lái)的全球性危機(jī)進(jìn)一步加劇，但同時(shí)也推動(dòng)了新能源的實(shí)際應(yīng)用速度，以風(fēng)能、太陽(yáng)能等為代表的各類新能源開始投入使用，通過這些可再生的能源轉(zhuǎn)化為電能，能夠?yàn)楹芏喈a(chǎn)業(yè)帶來(lái)革命，汽車就是個(gè)很好的例子。

　　近年來(lái)，電動(dòng)化已經(jīng)成為了全球各大車企的頭號(hào)戰(zhàn)略，一向給外界感覺很“固執(zhí)”的日系車企豐田，基于多年來(lái)在混動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)沉淀，豐田正在加速技術(shù)落地的進(jìn)程，給消費(fèi)者創(chuàng)造更加安全、高效的電動(dòng)化產(chǎn)品。

　　前不久的第二屆中國(guó)進(jìn)出口博覽會(huì)期間，豐田在去年展示的“可持續(xù)發(fā)展社會(huì)”相關(guān)內(nèi)容基礎(chǔ)上，以“保護(hù)藍(lán)天 共建未來(lái)”為主題，描繪豐田對(duì)氫電共存的能源管理社會(huì)的美好愿景，可見其推動(dòng)全方位電動(dòng)化戰(zhàn)略的決心。

　　豐田從1997年開始發(fā)售世界上第一款混合動(dòng)力汽車“普銳斯”，迄今為止，在全球范圍內(nèi)豐田混合動(dòng)力汽車的銷量已經(jīng)達(dá)到了1400萬(wàn)臺(tái)以上。經(jīng)過多年的積累，與HEV共通的電動(dòng)化核心技術(shù)（電池、PCU、電機(jī)）也逐步進(jìn)化，并應(yīng)用于PHEV、EV、FCEV商品上，但相比之下，F(xiàn)C燃料電池技術(shù)才是它的殺手锏，目前已經(jīng)基于氫燃料電池開發(fā)了FC卡車、FC拖車、FC叉車等車型。

　　為何豐田如此重視氫能源？

　　雖然說(shuō)豐田的電動(dòng)化轉(zhuǎn)型有一定程度是受國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)的影響，但是在豐田的新能源戰(zhàn)略當(dāng)中，卻格外注重氫能源的發(fā)展，不僅布局早而且投入巨大。

　　1992年的時(shí)候，豐田啟動(dòng)了氫能源汽車項(xiàng)目，并早在1996年，豐田就研發(fā)出了第一款燃料電池汽車FCHV-adv，它在全球車企當(dāng)中對(duì)于氫能源的重視是排在前列的。

　　經(jīng)過多年的技術(shù)積累，豐田從2014年開始正式量產(chǎn)氫燃料電池轎車“MIRAI”，豐田MIRAI 自2014年發(fā)售以來(lái)，憑借著“快充3分鐘，續(xù)航600km”、“好比移動(dòng)空氣凈化器，只排水不排碳”、“可作為移動(dòng)應(yīng)急發(fā)電站對(duì)外供電”等商品特性，在全球的累計(jì)銷售臺(tái)數(shù)達(dá)到了10000臺(tái)以上。

　　這個(gè)銷售數(shù)據(jù)對(duì)一款普通的車型來(lái)說(shuō)不值一提，但是作為一個(gè)先鋒取得了這樣的成績(jī)，可見很多消費(fèi)者對(duì)這臺(tái)車產(chǎn)品本身以及氫能源的理念還是非常認(rèn)可的。

　　氫燃料電池汽車（FCEV）的原理是將氫氣在陽(yáng)極通過催化劑作用分離成為氫離子和電子，氫離子通過質(zhì)子交換膜后與氧結(jié)合，釋放出的電子經(jīng)過外在電路到達(dá)陰極，從而產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛。

　　雖然最終也是由電驅(qū)動(dòng)車輛，但是在產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換的過程中，供能“燃燒”反應(yīng)之后的產(chǎn)物只有水，氫燃料被認(rèn)為是目前已知最清潔的能源技術(shù)之一。

　　而氫能源的獲取方面，除了可以直接利用工業(yè)副產(chǎn)氫之外，還可以通過可再生能源以及污水污泥、家畜糞便等眾多途徑制取，不僅有多種方式而且重在環(huán)保。

　　中國(guó)也有各種各樣未被充分利用的能源，針對(duì)通過可再生能源獲取的剩余電力，可以將其轉(zhuǎn)換為氫氣儲(chǔ)存起來(lái)，并運(yùn)輸?shù)礁鞯?，氫能源擁有便于存?chǔ)和運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，在需要的時(shí)候隨時(shí)隨地使用。

　　豐田全方位推進(jìn)電動(dòng)化進(jìn)程

　　一項(xiàng)革命性技術(shù)的大范圍普及，首先需要技術(shù)上有突破，其次整個(gè)消費(fèi)市場(chǎng)的培育也顯得極其重要。豐田作為全方位電動(dòng)化廠商，其PHEV、EV和FCEV相關(guān)產(chǎn)品，其實(shí)都是以成熟的HEV技術(shù)為核心延展而來(lái)的結(jié)果，不斷的技術(shù)積累讓豐田能夠從容應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變遷和技術(shù)迭代。

　　今年6月，豐田宣布了一項(xiàng)重大規(guī)劃：從2020年起，豐田將推出全新的純電動(dòng)車臺(tái)和6款全球BEV車型，2025年純電動(dòng)汽車銷量將達(dá)到100萬(wàn)輛，以逐漸實(shí)現(xiàn)全方位電動(dòng)化。

　　而在如今備受關(guān)注的FCEV領(lǐng)域，豐田在燃料電池電堆、高壓儲(chǔ)氫、燃料系統(tǒng)軟件、氫氣生成等方面積累了大量專利，這讓它領(lǐng)先于世界上大部分廠商，在產(chǎn)品節(jié)奏和商業(yè)化進(jìn)程上也比其他品牌要迅速，對(duì)氫能源的重視成為了順理成章的事情。

　　在中國(guó)，豐田于2017年開始在中國(guó)實(shí)證，并于2019年開啟全面推廣普及氫燃料電池技術(shù)，特別是FC商用車領(lǐng)域，繼上海車展上宣布FC柯斯達(dá)將作為豐田品牌首次引進(jìn)中國(guó)的FCEV之后，又陸續(xù)通過與北汽福田、億華通、中國(guó)一汽、蘇州金龍、上海重塑等企業(yè)開展合作，向多家中國(guó)商用車廠商提供豐田氫燃料電池組件。

　　今年第二屆進(jìn)口博覽會(huì)上，豐田發(fā)布了MIRAI的第二代概念車型MIRAI Concept，其目標(biāo)之一是比現(xiàn)款MIRAI的續(xù)航里程提升30％，或?qū)⑦_(dá)到644公里，并希望在2020年正式上市，可見豐田在一些核心技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了突破，它在氫燃料電池車領(lǐng)域已經(jīng)邁向了新階段。

　　面向氫能源的普及，豐田同豐田通商、豐田自動(dòng)織機(jī)等集團(tuán)企業(yè)一起針對(duì)氫產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了實(shí)證實(shí)驗(yàn)，例如：利用太陽(yáng)能、風(fēng)力、污水污泥以及家畜糞便等制取氫，普及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施，在機(jī)場(chǎng)和工廠進(jìn)行FC車輛的試運(yùn)行等。

　　氫能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為了未來(lái)能源革命的發(fā)展方向，這已經(jīng)是包括豐田在內(nèi)的很多車企都一致認(rèn)同的觀點(diǎn)，豐田對(duì)于氫能源的重視，也是其從戰(zhàn)略層面實(shí)現(xiàn)全面電動(dòng)化的縮影。

　　實(shí)現(xiàn)氫電共存的能源管理社會(huì)

　　在豐田的新能源戰(zhàn)略架構(gòu)當(dāng)中，提倡“氫電共存”的理想能源生態(tài)，如果說(shuō)電動(dòng)和混動(dòng)是當(dāng)下發(fā)力的重點(diǎn)，那么氫能源則代表著未來(lái)5-10年的發(fā)展方向。

　　電能和氫能都屬于清潔能源，他們各自有自己的特點(diǎn)，電能更容易獲取、適合大規(guī)模普及，而氫能作為可再生能源可以存儲(chǔ)，可以和電能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。

　　比如，目前的很多發(fā)電站所發(fā)的電是不能存儲(chǔ)的，所以很容易出現(xiàn)高峰和低谷，如果在用電低谷期，通過吸收多余的電來(lái)進(jìn)行電解水生產(chǎn)氫，高峰期所生產(chǎn)出的氫能又可以作為靈活、移動(dòng)的氫能發(fā)電站，應(yīng)對(duì)一些外界突發(fā)用電情況。

　　“氫電共存”的理念對(duì)豐田來(lái)說(shuō)，不僅是一個(gè)口號(hào)，而是有很多具體方式來(lái)推動(dòng)落實(shí)。在生產(chǎn)MIRAI的日本總部工廠，已經(jīng)對(duì)氫氣的利用開始了嘗試，當(dāng)氫氣被運(yùn)送到工廠區(qū)域后，工廠中有各種使用方法同時(shí)利用電力和氫氣，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中CO2零排放，最大程度保證實(shí)現(xiàn)環(huán)保。

　　根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)（Hydrogen Council）預(yù)測(cè)，到2050年，全球氫能需求量將是2015年的10倍左右，氫能占全部能源消費(fèi)的比重會(huì)提高到18%；氫能經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.5億美元，還將帶來(lái)6萬(wàn)噸二氧化碳減排量。

　　豐田提出的“保護(hù)藍(lán)天，共建未來(lái)”關(guān)乎能源結(jié)構(gòu)和未來(lái)的環(huán)境生態(tài)，不管是純電還是氫燃料電池，豐田造車的本質(zhì)都是一樣的，它在探索利用各種新能源形式的可能性，并在最合適的時(shí)機(jī)提供給用戶最環(huán)保的產(chǎn)品。

　　我們已經(jīng)不能用單純的汽車制造業(yè)的視角來(lái)看待豐田，豐田背后的一系列研發(fā)和戰(zhàn)略，核心是在推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)改革，這是構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的必經(jīng)之路。