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丰田:燃料电池车如何实现卡罗拉成本

OFweek氢能网讯:不久前,负责丰田燃料电池系统开发的Katsuhiko Hirose教授在接受外部采访时称,氢燃料电池汽车最终将比汽油动力汽车便宜,并将为零排放运输在世界各地,而不仅仅是能够负担稀缺自然资源的富裕地区敞开大门。

2003年,Katsuhiko Hirose被任命为丰田燃料电池系统开发总经理,开始从混合动力转向氢气研究。曾对当时氢气的二次能源属性,以及制氢、氢气安全储运等问题与外部环境的尖锐矛盾提出质疑的他,在15年的技术研发与追踪过程中,坚信氢燃料电池车的未来。

丰田:燃料电池车如何实现卡罗拉成本

Q:如何看待德国科学家博塞尔“用电制氢是浪费能源”的言论?

Katsuhiko Hirose:博塞尔的分析中有一个根本性的错误,即他假设氢气将使用现有电力制造。如果起点是电力,那么用现有的电力电解制氢,确实会失去30%的能量,但人们忘记了,当用天然气或煤炭制造电力时,60%-70%的能量都会损失掉。

但如果直接从天然气甚至煤中产生氢气,制电时60%-70%的能量损耗也将避免,与之对应的是当前大部分氢并不是通过电解制成,而是通过改造大部分天然气,甚至是煤。博塞尔也并没有像他自己承认的那样“因为氢气可以以相对较低的成本进行化学合成,考虑这个选择。”

博塞尔的另一个理论支撑是“当储存液态氢时,出于安全原因必须允许一些气体蒸发,这意味着在两周后,即使没有被驱动,汽车也会失去一半的燃料。”但需要注意的是,博塞尔谈论的是“液态”氢气。

但汽车制造商在长期的研发过程中已经放弃了在乘用车中使用液态氢的想法,现有的燃料电池汽车中使用的是加压氢气,而非液体,它不会逸出。当然对于仍会复制一份13年前且长期过时论文的人来说,它还是会逃逸。

事实上,随着时代和技术的变化,博塞尔也早已改变了此前的看法,他现在是瑞士Almus AG的所有者,该公司出售UBOCELL,一种将氢转化为电能的小型SOFC燃料电池。

Q:液态氢的大规模储存问题能否解决?

Katsuhiko Hirose:尽管液氢的逃逸问题在小型储氢装置中还没有得到有效解决,但在日本的种子岛空间站,足够的液态氢要为多个火箭发射提供动力而被储存数月,对应蒸发量小于1%。

Q:燃料电池汽车的昂贵是因为使用贵金属铂吗?

Katsuhiko Hirose:人们仍然认为燃料电池使用了大量昂贵的贵金属,但事实并非如此。目前丰田氢燃料车中使用的铂与用于柴油车催化转化器中的量相当,约10克左右。

燃料电池堆中最昂贵的用料是0.01毫米的薄膜,堆栈的其余部分非常便宜。而就整个燃料电池而言,材料并不昂贵,最昂贵的是燃料电池堆栈的制造工艺。

这也使得燃料电池相对于锂离子动力电池具有巨大的成本优势。因为锂动力电池70%的电池成本源自材料,而原材料的价格通常不会随着需求的增加而下降。

事实上,本田的燃料电池车将很快比自己的混合动力汽车便宜,而且它们可能比普通汽车便宜。

Q:丰田燃料电池成本下降具体时间表?

Katsuhiko Hirose:到2025年,丰田计划将燃料电池汽车的价格降到与混合动力汽车相当的水平,但我个人而言对这个目标并不十分满意。要完成传统燃料的替代,就需要提供比传统汽车更便宜的燃料电池,我认为这是我们可以做到的。

丰田正在建造一座新工厂,计划到2020年将燃料电池汽车产量提高到每年30000辆,此外我们还将把燃料电池技术应用于卡车、公共汽车以及除了机动性之外的许多应用,这种规模已经让丰田拥有“世界上成本最低的燃料电池”。

而要实现燃料电池车成本低于卡罗拉,取决于我们对真正可持续交通的认真程度,它不能只依靠丰田完成。我现在63岁了,我想我会活着看到它。

Q:如何看待日本的“氢能社会”计划?

Katsuhiko Hirose:我个人并不喜欢“氢能社会”这个词,听起来好像我们只在氢能上下注。但实际上,我们应该为可持续发展的社会提供一系列解决方案。政府可以激励,但客户的选择喜好同样应该被纳入考虑范畴。这涉及到可持续,零排放运输以及客户选择。

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