本田与五十铃联手发力氢燃料电池卡车的背后?
本田是除丰田外为数不多的量产发售氢燃料电池轿车的车企,本田一直以来并未涉及商用车领域,那么此次进军氢燃料电池卡车有着怎样的深意?
2020年1月15日,日本本田公司与日本五十铃共同对外宣布,两家公司将联合研发氢燃料电池卡车,本田希望通过将它的燃料电池技术应用于大型商用汽车,从而扩大燃料电池的使用范围。这也是第一次除了本田自己外,有外部公司使用自己的燃料电池。
本田集团是世界上最大的摩托车生产厂家,汽车产量和规模常年位列世界前十。本田公司目前已是一个跨国汽车、摩托车生产销售集团。它的产品除汽车、摩托车外,还有发电机、农机等动力机械产品。2018年7月19日,《财富》世界500强排行榜发布,本田汽车位列30位。
五十铃是一家日本的汽车制造公司,成立于1937年,总部位于日本东京,是世界上最具规模及历史最悠久的商用汽车制造企业之一,五十铃商用车及柴油发动机的产量一直位居世界前列。2018年12月,世界品牌实验室发布《2018世界品牌500强》榜单,五十铃排名第420。
作为此前从未计划涉及商用重型燃料电池汽车的本田来说,此次宣布与五十铃联手开发燃料电池卡车到底有着怎样的思考?也许可以从本田研发氢燃料电池汽车的历史和当前氢燃料电池汽车应用现状来一探究竟。
01本田氢燃料电池汽车开发史
基于在汽车生产制造领域的经验和优势,早在1999年,本田就开始研发氢燃料电池汽车,刚开始使用的巴拉德的系统,但是本田一直坚持燃料电池系统的自主研发,经过不断的升级改进,2016年推出了如今我们熟知的Clarity FUEL CELL。
1999年9月6日,本田汽车有限公司今天推出了FCX-V1和FCX-V2这两款由燃料电池驱动的原型车,这两款车均使用了电池作为辅助系统。
2000年9月,本田推出了FCX-V3。该款车的辅助电池系统由电池换成了超级电容器,V3的续航里程达到了180KW。值得一提的是,FCX-V3参与了加州燃料电池合作计划(CaFCP),去美国加州进行了道路试验。
2001年9月,本田推出了FCX-V4燃料电池动力汽车。本田对于FCX-V4进行了全新的设计,值得注意的是该车使用了35MPa的高压储氢罐,续航里程因此由180公里上升到300公里。
2002年9月,本田推出了FCX燃料电池汽车,并于2002年12月3日在日本和美国交付首批本田FCX燃料电池汽车。FCX是世界上第一个获得美国政府批准商业化的燃料电池汽车。
2003年10月,本田推出了配备FC Stack的FCX,这是一款非常紧凑的新一代燃料电池组,具有高性能,可在低温下运行。这是世界上第一个采用冲压金属双极板和新开发的电解质膜的燃料电池系统。其功率提高到了80KW,汽车续航里程也增加到了450KM。
本田在2003年后结束了每年推出一款燃料电池汽车的节奏。
2007年11月,本田在洛杉矶车展上推出了FCX Clarity燃料电池汽车。FCX Clarity是一款全新设计的燃料电池汽车,该车的许多参数已经与现在的燃料电池汽车非常接近,比如燃料电池功率达到了100KW,使用了锂离子电池作为电池辅助系统,使用了35MPa的高压储氢罐。由于使用了众多先进技术,该车的续航里程达到了620KM。
但是好景不长,由于全球加氢站过少,FCX Clarity更多只服务于政府机关,产量很低,并于2014年停产。
停产不久后,日本政府放宽氢燃料电池车的规范,出台了相关推动下一代新能源车的政策,从混合动力逐步向氢燃料电池发展,由政府主导建设加氢站。
因此本田重新启动并加快了FCV的开发。2016年3月,本田正式开始在日本销售全新燃料电池汽车(FCV)CLARITY FUEL CELL,也就是我们所熟知的本田FCV clarity。
同时,本田将FCV clarity运抵欧洲,将其在奥地利、丹麦、德国、意大利、瑞典和英国进行道路示范,以验证燃料电池汽车替代传统内燃机的可行性。
02成本和基础设施阻碍燃料电池轿车发展
当前,全球氢燃料电池汽车应用最成熟的是日本和美国,发展速度最快的是中国。但是日本和美国应用最多的是氢燃料电池轿车,而中国发展的是氢燃料电池商业重型汽车,包括公交车、大巴车、物流车以及重卡。
与同属于新能源汽车的纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车虽然有着零排放、零污染、燃料加注快、噪音低以及续航高等优点,但是成本高昂和基础设施缺乏仍然是阻碍氢燃料电池汽车发展的关键因素。
成本方面。燃料电池系统是氢燃料电池汽车成本结构中最高的环节,但是经过几十年的发展,当前燃料电池系统成本仍然居高不下,导致氢燃料电池整车成本高昂。
丰田2014年上市的MIRAI是全球首款氢燃料电池轿车,售价约人民币46万元。2016年上市的本田FCV clarity同样为氢燃料电池轿车,售价约为42万人民币。相对于当前纯电动车十几万甚至低至几万的价格过于高昂,而且氢燃料电池轿车面向的购买用户主要为普通居民,因此这样的价格并不合适。
基础设施方面。加氢站是给氢燃料电池汽车提供氢气燃料的基础设施,是氢燃料电池可以迅速发展的另一个关键因素。
公开资料显示,截止到2018年底,全球加氢站数为369座(2015年为176座)。其中日本、德国和美国加氢站共有198座,占全球总数的54%;作为发展速度最快的中国,2018年加氢站数量为23座,2019年建成的加氢站为49座。
虽然加氢站的数量无论在全球范围方面还是中国都在快速增加,但是相对于支持纯电动汽车快速发展的基础设施充电桩的建设速度来说可以说是小巫见大巫。
中国是全球最大的纯电动汽车市场,公开资料显示,截止2018年底,仅中国的充电基础设施累计数量就高达77.7万台,同比增速为74.2%。
因此,成本高和基础设施缺乏导致氢燃料电池轿车的发展非常缓慢。MIRAI作为全球首款氢燃料电池轿车,截至2019年5月仅卖出8949辆,其中5607辆在美国运营,2983辆在日本运营,另外有358辆在欧洲运营。
但Mirai销量下滑是不争的事实。2016年后,日本国内Mirai年销量逐年下降,平均每年销量降低200辆左右。在美国的销量也逐年在下降,其中2017年为1838辆,2018年为1700辆,2019年为963辆。而作为另外一家氢燃料电池轿车生产商的本田,2018年仅售出654辆Clarity FCV,仅在日本和美国通过租赁计划提供。
03氢燃料电池重型车或许是未来主战场
在轿车市场,氢燃料电池很难与纯电动汽车进行竞争,但由于纯电动汽车在续驶里程、充电时长、重载运输等方面存在先天缺陷,氢燃料电池汽车被认为是解决新能源汽车在商用领域用户痛点的重要解决方案。
众多专家表示,氢燃料电池更适合用于商用领域。其中日本各大汽车生产商认为,氢燃料电池汽车更适合于商用车尤其是长途重型卡车领域。
中国著名院士欧阳明高也曾表示,由于氢燃料电池动力系统不光有储氢瓶,还有氢燃料电池发动机和辅助电池,所以氢燃料电池轿车的体积尤其对紧凑型轿车,存在挑战。此外,使用液化氢是未来氢燃料电池汽车的发展方向,这在卡车和大巴车上易于实现,但要应用到乘用车上存在一定困难,因为乘用车经常要放到地下车库,而液氢有蒸发特性。
除此之外,长途客车、重型卡车等氢燃料电池汽车在运行过程中路线比较固定,因此对于加氢站的数量要求并不高,根据其运行路线在关键地点建设加氢站即可。
五十铃公司的一位发言人也表示:“我们认为,FCV技术非常适合长途运输的重型卡车。”
本田从1999年就开始研发氢燃料电池汽车,经过多年发展,其本身的氢燃料电池汽车在整体的技术方面有着很大的进步,虽然经过多年努力,本田FCV clarity是当今世界上续航里程最高的氢燃料电池轿车,但是其销量不佳是不争的事实;再结合氢燃料电池汽车在全球发展多年至今的现状来看,进军氢燃料电池卡车也许是本田不得不开拓的一条新路线,未来本田在氢燃料电池重型车路线上会有怎样的发展和成绩,让时间去证明吧!(作者:刘涛)