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如果丰田Mirai来到中国
2016年04月13日 09:02 中国汽车报官方微信号 万仁美

   自从丰田把燃料电池汽车的价格大幅度降低后,全世界为之侧目,从之前研发状态的1亿日元降到定价723.6万日元(约合人民币43万元),日本政府补贴后,价格为520万日元(约合人民币31万元),与高档皇冠轿车的价格相近。

  丰田Mirai于2014年12月在日本发布,同时宣布将于2016年正式上市。最近有消息称,丰田将量产Mirai。量产之后,在日本市场会有一定的销量,如果来到中国呢?国内有不少人为丰田燃料电池汽车的技术叫好,在一片叫好之声中,笔者有点担忧市场前景。

  2016款丰田Mirai FCV 氢燃料电池动力车

  担忧一:多项难点阻碍成本进一步降低

  燃料电池汽车的难点分为两个部分,一是车辆本身的技术难度较高;二是配套设施的要求很高。就车辆本身在来说,难点主要体现在以下几个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性。在这四个难点中,催化剂尤其引人关注。

  Mirai对外发布时,资料显示铂的用量降到100克/辆,未来争取达到20克/辆,有专家告诉笔者,现在Mirai已不需要100克/辆,不过还没有达到20克/辆的水平。我们姑且按照20克/辆计算,全球汽车保有量已超过10亿辆,需要2万吨金属铂,然而资料显示,世界上铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨,其中,铂的总储量约为1.4万吨。也就是说全球的铂供给汽车产业都不够用。

  Mirai的铂用量下降了,以及其他技术进步,确实降低了成本,然而,随着燃料电池汽车热到来,铂的价格一直在上涨,有专家告诉笔者,铂的价格已上涨一倍多。世界铂金的年产量仅85吨,远比黄金少,只有黄金年产量的5%。技术进步带来的成本下降会被贵金属价格上涨侵蚀。

  这并不奇怪,我国电池汽车销量爆发式增长,动力电池的原材料碳酸锂的价格已上涨4倍,有电池企业告诉笔者,已经有20万元/吨的报价了。燃料电池汽车如果大规模增长,贵金属的价格也会疯涨。

  燃料电池的膜技术还没有突破性进展,世界上只有很少的企业能生产。虽然成本没有催化剂占得多,但也很贵,这几家企业垄断了膜生产,从来不卖低价。

  燃料电池的技术难度很高注定了系统的复杂性难降低,系统的复杂也就意味着成本很难降低。

  氢气很活跃,大家都知道爆炸的危险性,因此储氢的技术难度也很大,尤其是安装在车上,各种不可预测因素很多,安全要求更高。Mirai用了碳纤维材料,这种材料目前价格很高。有专家告诉笔者,宝马的概念车的车身使用了碳纤维材料,重量轻强度也高。其实宝马的概念车并不是完全使用碳纤维材料,而是中间夹了很薄的一层碳纤维材料,如果全部使用,绝大多数消费者根本买不起这辆车。

  催化剂、膜、储氢、系统复杂性与燃料电池本身相关,短期内还难以突破,对其大规模推广有限制作用。不过随着技术进步,这些难题都能破解。

  担忧二:氢气来源制约大规模推广

  传统汽车需要汽柴油提供动力,燃料电池的能源来自氢气,那么,氢气从哪里来?催化剂、膜、储氢、系统复杂性与技术进步密切相关,氢气却不能像变魔术一样变出来,必须实实在在地生产,大自然中没有可以直接开采的氢气,都采用从化合物中夺去其他元素,剩下氢气的方法。

  目前,燃料电池使用的氢气主要来源于化工副产品和天然气重整。化工副产品制氢,其成本大部分被主产品承担了,自然价格相对比较便宜。但是,化工副产品制氢的数量有限,当燃料电池大规模投入使用后,化工副产品制氢还能满足需求吗?

  天然气重整制氢的经济性并不突出,这种方法有三个问题,一是燃料电池较高的能源效率被制氢过程拉低,整个过程的能源效率与传统汽车相比没有什么优势;二是重整制氢的整个生产过程碳排放量比单纯燃烧天然气还要高,没有表现出低碳经济的特点;三是天然气重整制氢还会陷入居民生活与燃料电池争夺气源的尴尬境地。国内几个城市已经出现天然气出租车排队2小时加气的景象。

  日本为了解决氢气来源问题,准备利用澳大利亚的煤炭制氢,然后用船运回日本使用。这与电动汽车类似,车辆本身零排放,其实是把污染留在外地。

  燃料电池汽车大规模投产后,比较制氢成本,目前可行的方法是煤制氢,即使如此,产量不能像石油提炼那样大规模分炼出汽油、柴油满足所有的车辆需求。

  担忧三:2元多每公里的使用成本,消费者如何接受

  大家都知道氢气很活跃,这导致运输、储存的技术要求非常高,这对配套设施提出了很高的要求,导致建设一座加氢站的投资金额很高。有几个数据可供参考,2007年上海的安亭加氢站建立时候,成本约1600万元;日本加氢站平均建设费用达4.6亿日元(约合人民币2750万元),这只是地面设施的投资费用,不包括土地成本,这个费用远超过目前加油站的投资金额。更不能像充电桩一样,在停车位旁边有一小块地方就能建一个。

  单纯制氢的成本不是很高(如下表)。煤制氢最低,也是目前大家比较推崇的制氢方法,但是,由于氢气的活跃性,导致终端用户的使用价格较高。有专家告诉笔者,目前,燃料电池汽车的使用成本是每公里2元多,这个价格高于传统汽车,一般来说,传统汽车每公里使用成本约为0.6元,更远远高于电动汽车。有消费者告诉笔者,算上充电服务费,他的IEV4的使用成本百公里不超过20元。

  消费者一般都比较理性,他们会去算这些经济帐,电动汽车使用费便宜,但是有里程短、电池衰减的问题,如果中途要换电池,他们会觉得比传统汽车没有什么经济优势。然而,燃料电池汽车直接表现出使用成本高的问题,让消费者如何下定决心大规模购买?

  还有另一个问题必须重视,燃料电池汽车大规模投入使用后,唯一可满足的氢气来源只有电解水,但是,这个方法需要耗费大量的电能,成本非常高,有专家告诉笔者,电解水制氢,终端用户的使用成本将达到每公里3元多。

  燃料电池是未来的发展方向,这个大家有共识,但是,如果丰田Mirai来到中国,在一个相当长的时期内,前景不乐观。

  这些问题,丰田汽车分析得比我们全面,看看他们制定的生产销售计划可见一斑。2015年年底之前生产出700辆Mirai燃料电池汽车,并且预计在2016年将产能扩大到2000辆,到2017年再扩大到3000辆。这个增长率不低,但是看绝对数量,远远达不到汽车产业的盈亏平衡点。日本对燃料电池汽车高度重视,即便如此,丰田Mirai在日本的前景不容乐观,来到中国前景更不乐观。

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责任编辑:朱菀
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