環(huán)保車競(jìng)爭(zhēng)趨于白熱化。最近,純電動(dòng)汽車(EV)和燃料電池車(FCV)領(lǐng)域均有大動(dòng)作。二者全面普及的關(guān)鍵均在于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。雖然這是一場(chǎng)圍繞“終極環(huán)保車”寶座展開(kāi)的角逐,但通過(guò)相互切磋琢磨,也有望產(chǎn)生乘積效應(yīng)。
4家公司聯(lián)手使純電動(dòng)汽車充電器數(shù)量翻番
首先來(lái)看純電動(dòng)汽車。豐田汽車公司、日產(chǎn)汽車公司、本田公司和三菱汽車公司于7月29日聯(lián)合宣布,將共同推進(jìn)純電動(dòng)汽車專用充電器等的設(shè)置。其目的在于,通過(guò)推進(jìn)充電器的普及,提高用戶的便利性,力爭(zhēng)擴(kuò)大純電動(dòng)汽車及插電式混合動(dòng)力車(PHV)的市場(chǎng)。
4家公司共同呼吁在購(gòu)物中心及高速公路的服務(wù)區(qū)設(shè)置充電器,并且承擔(dān)部分設(shè)置費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。還計(jì)劃今后構(gòu)筑可利用一張通用卡隨處充電的機(jī)制等。
日本政府已在實(shí)行補(bǔ)貼制度,針對(duì)充電器設(shè)置費(fèi)用提供最多三分之二的補(bǔ)貼,而且據(jù)稱今后還將對(duì)剩下的三分之一提供部分補(bǔ)貼。上述4家公司合作,力爭(zhēng)在政府補(bǔ)貼申請(qǐng)期限的2014年2月底之前,將快速充電器(30分鐘左右可充滿電)的設(shè)置數(shù)量較目前增加一倍以上,達(dá)到4000臺(tái),將普通充電器(充滿電需要8小時(shí)左右)設(shè)置數(shù)量增加到8000臺(tái)。
純電動(dòng)汽車市場(chǎng)增速放緩
上述4家公司宣布合作的背景,在于純電動(dòng)汽車銷售業(yè)績(jī)低迷。2009年三菱上市了純電動(dòng)汽車“i-MiEV”,第二年日產(chǎn)上市了“LEAF”(聆風(fēng)),可謂是華麗亮相。但隨后的市場(chǎng)增長(zhǎng)情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最初預(yù)期。
業(yè)內(nèi)人士最初設(shè)想,到今年中期,三菱和日產(chǎn)合計(jì)銷量會(huì)達(dá)到8萬(wàn)輛左右(日本汽車保有量的1%以上),但實(shí)際上截至6月,累計(jì)銷量只有預(yù)期的一半,僅4萬(wàn)輛左右。
另外,2012年1月上市的豐田“普銳斯PHV”也沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的銷量。純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車(PHV)合計(jì)也沒(méi)有達(dá)到5萬(wàn)輛。
要促進(jìn)電動(dòng)汽車普及,建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施是當(dāng)務(wù)之急,但此前各公司一直都是分頭行動(dòng),沒(méi)有取得太大成效。因此,從事純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車生產(chǎn)銷售業(yè)務(wù)的4家公司決定開(kāi)始合作。
燃料電池車通過(guò)降低成本也正式登場(chǎng)
在先行上市的純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車發(fā)展緩慢的背景下,針對(duì)作為“終極環(huán)保車”之爭(zhēng)另一有力候補(bǔ)的燃料電池車,日本政府也開(kāi)始努力進(jìn)行推廣普及。
7月29日,在4家公司聯(lián)合宣布電動(dòng)汽車充電器擴(kuò)充計(jì)劃的同一天,為普及燃料電池車,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提出了將放寬限制的方針。由此出現(xiàn)了豐田、本田及日產(chǎn)等大型汽車廠商計(jì)劃2015年正式向市場(chǎng)投放燃料電池車,政府也準(zhǔn)備通過(guò)放寬限制促進(jìn)普及的局面。
關(guān)于燃料電池車,雖然有人稱其有望成為環(huán)保車的主角,但仍面臨著車輛成本高和需完善加氫站等氫供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施方面的課題。關(guān)于車輛成本,此前1輛車需要1億多日元,但廠商計(jì)劃使2015年上市的普通車型價(jià)格降至500萬(wàn)日元左右。
大幅削減燃料電池的鉑使用量也為降價(jià)做出了很大貢獻(xiàn)。不過(guò),屆時(shí)作為“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”的純電動(dòng)汽車應(yīng)該會(huì)推出100萬(wàn)日元左右的車型,因此,燃料電池車的價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)仍然較高。
更為重要的是加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善。截至2013年中期,日本全國(guó)設(shè)置的加氫站還不到20座。最大的瓶頸是設(shè)置成本高達(dá)5億~6億日元(加油站的5倍以上)。
除了建設(shè)費(fèi)用之外,法律方面的限制也是阻礙加氫站普及的要素。比如,考慮到安全性,迄今為止一直禁止與加油站并設(shè),這點(diǎn)也阻礙了加氫站的普及。
因此,政府此次才宣布了要放寬限制。具體而言,為了方便設(shè)置“加氫站”,除了放寬燃料罐所用鋼材的必要條件之外,還可在市區(qū)設(shè)置液態(tài)加氫站。并且,還計(jì)劃將目前每座需要約6億日元的設(shè)置成本降低至2億日元左右。
燃料電池車采用高壓燃料罐延長(zhǎng)行駛距離
豐田在2011年秋季的東京車展上,展出了燃料電池車的概念車“FCV-R”。這是一款4門轎車,其市售車型將成為2015年登場(chǎng)的豐田新一代燃料電池車。
FCV-R配備容量為156升的高壓氫燃料罐,續(xù)航距離達(dá)到約700公里(JC08模式,豐田內(nèi)部測(cè)量值)。能夠?qū)崿F(xiàn)700公里續(xù)航距離,關(guān)鍵在于該車配備的高壓氫燃料罐,其內(nèi)壓實(shí)際為700個(gè)大氣壓,是其他公司產(chǎn)品的2倍。
由于700個(gè)大氣壓可行駛700公里,按此計(jì)算,該燃料罐僅需裝入1個(gè)大氣壓的氫氣,就能行駛1公里。如果再將燃料罐的容量由156升增大為1立方米,那么就可以行駛6.4公里。也就是說(shuō),1個(gè)大氣壓、1立方米的氫可行駛6.4公里。
本田于2008年開(kāi)始租售繼“FCX”之后的第二款燃料電池車“FCX Clarity”。并且宣布?xì)淙剂瞎蓿?71升)加滿(350個(gè)大氣壓)時(shí)的續(xù)航行駛距離為620公里(10?15模式,本田內(nèi)部測(cè)量值)。燃料罐容量如果保持171升,而內(nèi)壓降至1個(gè)大氣壓,那么可行駛距離則變成1.77公里,也就是說(shuō)1個(gè)大氣壓、1立方米的行駛距離為10.4公里。
普通汽油車的燃料罐容量大多低于60升,因此豐田配備了相當(dāng)于普通燃料罐2.5倍大型燃料罐(700個(gè)大氣壓),本田配備了近3倍的大型燃料罐(350個(gè)大氣壓)。
700個(gè)大氣壓的高壓燃料罐成為瓶頸
乍聽(tīng)到“700個(gè)大氣壓”可能無(wú)法理解,不過(guò)為了獲得這個(gè)壓力,需要將7米長(zhǎng)的氣缸加滿氫后,壓縮至1厘米。從這個(gè)角度來(lái)看,就應(yīng)該能明白其壓力有多高。
要想將700個(gè)大氣壓的燃料罐加滿氫,加氫站一側(cè)的燃料罐壓力需要達(dá)到800個(gè)大氣壓左右。這就是加氫站建設(shè)成本相當(dāng)高的最大原因。
力爭(zhēng)推進(jìn)燃料電池車普及的能源企業(yè)表示,將在2015年之前,以東京、愛(ài)知、大阪及福岡4大城市圈為中心,設(shè)置約100座加氫站等。
不過(guò),僅靠100座左右的加氫站很難實(shí)現(xiàn)燃料電池車的普及。日本全國(guó)有接近4萬(wàn)座加油站。如上文所述,電動(dòng)汽車充電站正在迅速增加,不久,快速充電站和普通充電站合計(jì)將超過(guò)1萬(wàn)座。
而且,大家也不要忘了,氫氣如果操作失誤會(huì)引發(fā)爆炸,釀成大事故。福島第一核電站的爆炸就是氫氣爆炸導(dǎo)致的。
為了實(shí)現(xiàn)普及,需要在某種程度上放寬限制,但還是應(yīng)該優(yōu)先考慮安全性,不應(yīng)該過(guò)度放寬。從這方面考慮,目前應(yīng)該避開(kāi)市區(qū),只能在遠(yuǎn)離民宅和商業(yè)設(shè)施等的郊外及高速公路沿線等處設(shè)置。
電動(dòng)汽車普及的良策是更換電池
筆者認(rèn)為有一個(gè)方法有望成為電動(dòng)汽車普及的良策。那就是電池更換方式。
日本國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車的續(xù)航距離雖然標(biāo)稱值為200公里左右,但與汽油車的燃效一樣,實(shí)際上只能跑到標(biāo)稱值的7成左右。而且,如果使用冷氣或暖氣,便會(huì)下降到80~100公里左右。因此,行駛距離超過(guò)80公里左右之后,易用性便會(huì)迅速變差。
于是,便有了快速充電器的面世,雖說(shuō)是“快速”,但目前的產(chǎn)品仍需約30分鐘時(shí)間。如果先有1輛車正在進(jìn)行充電,那么加上等待時(shí)間,就要花1個(gè)小時(shí)。
既然如此,與其對(duì)用盡的電池進(jìn)行充電,還不如干脆拆下來(lái)、更換上已充好電的電池,這樣更快。美國(guó)新近入行的電動(dòng)汽車企業(yè)特斯拉汽車公司(Tesla Motors)正在推進(jìn)這種方法。
特斯拉在美日兩國(guó)均表現(xiàn)低迷的電動(dòng)汽車市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。其股價(jià)從4月底前后開(kāi)始迅速上升,7月31日的收盤價(jià)為134美元,達(dá)到了接近年初4倍的水平。
6月23日,特斯拉首席執(zhí)行官艾倫?穆斯克在洛杉磯的設(shè)計(jì)室里親自登臺(tái),用“Model S”進(jìn)行了實(shí)際演示。該公司在互聯(lián)網(wǎng)上廣泛發(fā)布了演示的視頻。
“Model S”的電池平整地鋪滿了整個(gè)地板下方。雖然這一點(diǎn)與三菱“i-MiEV”及日產(chǎn)“LEAF”一樣,但是有一個(gè)很大的不同。那就是“Model S”可以從下方取下電池。
通過(guò)演示可以看到,汽油車加油需要花3分鐘以上時(shí)間,而“Model S”的電池更換(特斯拉稱之為“電池插拔”(Battery Swap))用1分30秒左右即可完成。因此,在1輛汽油車加油的這段時(shí)間內(nèi),完成了2輛“Model S”的電池更換。
特斯拉稱,設(shè)置“電池插拔站”需要花費(fèi)約5000萬(wàn)日元。雖然這不是一個(gè)小金額,但如果考慮到燃料電池車的氫氣站需花費(fèi)數(shù)億日元這一點(diǎn),那么可以說(shuō)電池插拔站的可行性相當(dāng)大。
在日本,“改造電動(dòng)汽車”領(lǐng)域進(jìn)行著這種方式的嘗試。埼玉富士公司制作了采用電池更換方式的電動(dòng)卡車(載重2噸),并于2011年6月8日通過(guò)了車檢。媒體對(duì)其改造作業(yè)的情形也進(jìn)行了介紹。
如果采用更換電池方式的車普及開(kāi)來(lái),那么就將開(kāi)辟出一條將電動(dòng)汽車用于長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)牡缆?,因此非常值得期待。雖然存在因準(zhǔn)備備用電池而成本增加的問(wèn)題,但今后隨著電池成本迅速下降,更換電池方式的實(shí)用性有望提高。
合作和標(biāo)準(zhǔn)化勢(shì)在必行
筆者預(yù)計(jì),從長(zhǎng)期來(lái)看,電池的容量及充電速度將會(huì)大幅提升,充電問(wèn)題將得以解決。然而,在那之前的一段時(shí)間內(nèi),筆者認(rèn)為更換電池方式是純電動(dòng)汽車最佳的能源補(bǔ)給方式。就這一點(diǎn)而言,身為電動(dòng)汽車界希望之星的特斯拉發(fā)布更換電池方式的舉動(dòng)非常令人鼓舞。
不過(guò),要實(shí)現(xiàn)這種方式的全面普及,還有很多問(wèn)題需要克服。最大問(wèn)題是電池組的標(biāo)準(zhǔn)化?,F(xiàn)階段,只有特斯拉一家采用了更換電池方式,即便同為電動(dòng)汽車,日產(chǎn)的“LEAF”來(lái)到電池插拔站也是白費(fèi)功夫,因?yàn)檐囕v本身不支持更換電池方式。
另外,假使將來(lái)三菱、日產(chǎn)、通用、福特等其他廠商也采用了更換電池方式,但如果各廠商各自為戰(zhàn),效率也會(huì)非常差。要想全面普及這種方式,各家企業(yè)就必須統(tǒng)一電池的形狀及電壓,像干電池那樣,無(wú)論什么機(jī)型都能使用。
筆者的畢生事業(yè)是實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)、在汽車領(lǐng)域推進(jìn)“擺脫石油依賴”。因此,燃料電池車與電動(dòng)汽車同樣正式在市場(chǎng)上亮相,從“擺脫石油依賴”的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)是可喜可賀的。筆者也期待著兩者通過(guò)激烈競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生乘積效應(yīng)。
話雖如此,筆者還是認(rèn)為環(huán)保車的主角是純電動(dòng)汽車。燃料電池車雖然在續(xù)航距離較長(zhǎng)這一點(diǎn)上勝過(guò)純電動(dòng)汽車,但其需要克服的問(wèn)題很多,即使在2015年實(shí)現(xiàn)“正式投放市場(chǎng)”,但可能在一段時(shí)間內(nèi)只是限于部分高檔車。