日本豐田的氫燃料電池?zé)崆槭怯薮肋€是有遠(yuǎn)見的？
來源：未知
2019-04-06 21:29
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日本豐田汽車對氫燃料電池的堅定不移的投入與開發(fā)，使全球電動汽車界的許多人感到震驚和疑惑。對電動汽車屆很多人來說，這項技術(shù)充滿了不確定性，甚至是有缺陷的能源利用解決方案。豐田的長期策略是使用燃料電池來在成本上擊敗二次電池。
豐田FCV氫燃料電池汽車原型在北美進行耐寒性試驗；
戴姆勒曾宣稱退出燃料電池市場，戴姆勒首席執(zhí)行官迪特爾?澤奇（DieterZetsche）認(rèn)為燃料電池不會在公司發(fā)揮"核心作用"。也正好是在20年前，戴姆勒宣布將入股質(zhì)子交換膜燃料電池（pemfcs）開發(fā)商巴拉德電力系統(tǒng)（BallardPowerSystems），并掀起了一股燃料電池開發(fā)熱潮。
鋰離子電池僅僅在50年前就已經(jīng)商業(yè)化了。在電池級，每千瓦時的成本仍然約為1000美元。相比鋰離子電池，盡管燃料電池的成本下降了的更大比例，但由于目前燃料電池行業(yè)規(guī)模很小，產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善，成本仍然很高。
1、鋰電池與燃料電池成本比較
特斯拉承諾將在2020年生產(chǎn)出與2014年全球銷量相當(dāng)?shù)那д淄邥r鋰離子電池，而豐田在2016年的Mirai銷量約為2014年全球生產(chǎn)的PemFCS兆瓦數(shù)的三倍多。
據(jù)報道，豐田價值5萬美元的燃料電池發(fā)電廠比規(guī)模更大的發(fā)電廠要貴得多。公司的計劃是到2019年每年生產(chǎn)3000輛燃料電池電動汽車，然后在2020年達(dá)到30000輛。即使是在豐田全力以赴的情況下，未來幾年的產(chǎn)品產(chǎn)量也會很低。
鋰電池成本預(yù)測
美國能源部車輛技術(shù)辦公室支持的研發(fā)活動，目標(biāo)是到2020年達(dá)到每千瓦時125美元的電池組成本。通用汽車產(chǎn)品主管馬克·勞斯證實，雪佛蘭BoltEV的電池成本為每千瓦時145美元，第三方估計電池組成本約為每千瓦時215美元。
另據(jù)報道，到2020年特斯拉的電池成本有肯能在每千瓦時150美元的范圍內(nèi)，而車輛技術(shù)辦公室最積極的價格預(yù)測是每千瓦時75美元的鋰空電池，但也是在許多限制前提下才有可能實現(xiàn)。
每千瓦時125美元，一個50千瓦時的電池組需要6250美元；每千瓦時75美元，需要3750美元。
燃料電池成本預(yù)測
能源部燃料電池技術(shù)辦公室同樣支持到2020年將燃料電池系統(tǒng)成本降低至40美元/千瓦凈功率的活動，最終目標(biāo)是達(dá)到30美元/千瓦凈功率。他們設(shè)計了一個80千瓦凈功率（107馬力）的燃料電池系統(tǒng)，因此在高容量下，燃料電池系統(tǒng)的成本分別為3200美元和2400美元。
2、200英里鋰電池和400英里燃料電池的比較
氫罐成本單獨計算，因為它們?nèi)Q于氫的儲存量。2020年的目標(biāo)是每千瓦時10美元的燃料箱成本。氫的能量密度為33.3kWh/kg，因此能源部的燃料箱成本目標(biāo)為每千克333美元。
現(xiàn)代圖森燃料電池SUV使用5公斤氫氣行駛約250英里，因此每公斤50英里的燃油效率是正確的。
在美國銷售的大多數(shù)汽車的實際行駛里程超過400英里，這意味著燃料電池汽車將需要8千克氫氣來匹配其燃燒對應(yīng)物。這使得氫罐的價格為2670美元。
與電池和燃料電池的選擇相比，如果燃料電池的產(chǎn)量很大，那么在2020年的情況下，燃料電池的價格會稍微便宜一些。然而，由于電力遠(yuǎn)比氫便宜，電池的選擇將大大降低總擁有成本。燃料電池技術(shù)辦公室的目標(biāo)是讓氫達(dá)到每公斤4美元的價格?？紤]到燃料電池的效率是內(nèi)燃機的兩倍以上，這就意味著燃料成本相當(dāng)于每加侖汽油低于2美元。
3、400英里鋰電池和400英里燃料電池的比較
根據(jù)美國能源部的計劃，大規(guī)模生產(chǎn)的燃料電池推進將比大規(guī)模生產(chǎn)的電池推進便宜。
在2020年的成本目標(biāo)方案中，燃料電池的價格要便宜6000多美元。由于氫的價格是每千克4美元，而汽車的行駛速度是每千克50英里，因此要行駛75000英里，燃料電池汽車的價格才會變得更高，這就需要消耗免費電力。
即使增加了第二個燃料電池系統(tǒng)（比擴大或重新設(shè)計燃料電池組的成本效益要低得多），燃料電池汽車的前期成本優(yōu)勢仍然接近3000美元。
4、也許方向是對的，道路確是曲折的
燃料電池只有在產(chǎn)量大幅增長的情況下才能享受到這一價格優(yōu)勢，而這正是豐田想要做的。
從這個角度來看，豐田的燃料電池?zé)崆槭怯幸饬x的：他們預(yù)計燃料電池將比電池便宜，或者至少比電池電動汽車更好的解決方案，豐田汽車在混合動力電動電動汽車領(lǐng)域具有足夠的節(jié)能指標(biāo)，可以支撐起在燃料電池上的持續(xù)投入，等待市場成熟。
豐田FCV氫燃料電池汽車原型在北美進行耐寒性試驗；
戴姆勒曾宣稱退出燃料電池市場，戴姆勒首席執(zhí)行官迪特爾?澤奇（DieterZetsche）認(rèn)為燃料電池不會在公司發(fā)揮"核心作用"。也正好是在20年前，戴姆勒宣布將入股質(zhì)子交換膜燃料電池（pemfcs）開發(fā)商巴拉德電力系統(tǒng)（BallardPowerSystems），并掀起了一股燃料電池開發(fā)熱潮。
鋰離子電池僅僅在50年前就已經(jīng)商業(yè)化了。在電池級，每千瓦時的成本仍然約為1000美元。相比鋰離子電池，盡管燃料電池的成本下降了的更大比例，但由于目前燃料電池行業(yè)規(guī)模很小，產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善，成本仍然很高。
1、鋰電池與燃料電池成本比較
特斯拉承諾將在2020年生產(chǎn)出與2014年全球銷量相當(dāng)?shù)那д淄邥r鋰離子電池，而豐田在2016年的Mirai銷量約為2014年全球生產(chǎn)的PemFCS兆瓦數(shù)的三倍多。
據(jù)報道，豐田價值5萬美元的燃料電池發(fā)電廠比規(guī)模更大的發(fā)電廠要貴得多。公司的計劃是到2019年每年生產(chǎn)3000輛燃料電池電動汽車，然后在2020年達(dá)到30000輛。即使是在豐田全力以赴的情況下，未來幾年的產(chǎn)品產(chǎn)量也會很低。
鋰電池成本預(yù)測
美國能源部車輛技術(shù)辦公室支持的研發(fā)活動，目標(biāo)是到2020年達(dá)到每千瓦時125美元的電池組成本。通用汽車產(chǎn)品主管馬克·勞斯證實，雪佛蘭BoltEV的電池成本為每千瓦時145美元，第三方估計電池組成本約為每千瓦時215美元。
另據(jù)報道，到2020年特斯拉的電池成本有肯能在每千瓦時150美元的范圍內(nèi)，而車輛技術(shù)辦公室最積極的價格預(yù)測是每千瓦時75美元的鋰空電池，但也是在許多限制前提下才有可能實現(xiàn)。
每千瓦時125美元，一個50千瓦時的電池組需要6250美元；每千瓦時75美元，需要3750美元。
燃料電池成本預(yù)測
能源部燃料電池技術(shù)辦公室同樣支持到2020年將燃料電池系統(tǒng)成本降低至40美元/千瓦凈功率的活動，最終目標(biāo)是達(dá)到30美元/千瓦凈功率。他們設(shè)計了一個80千瓦凈功率（107馬力）的燃料電池系統(tǒng)，因此在高容量下，燃料電池系統(tǒng)的成本分別為3200美元和2400美元。
2、200英里鋰電池和400英里燃料電池的比較
氫罐成本單獨計算，因為它們?nèi)Q于氫的儲存量。2020年的目標(biāo)是每千瓦時10美元的燃料箱成本。氫的能量密度為33.3kWh/kg，因此能源部的燃料箱成本目標(biāo)為每千克333美元。
現(xiàn)代圖森燃料電池SUV使用5公斤氫氣行駛約250英里，因此每公斤50英里的燃油效率是正確的。
在美國銷售的大多數(shù)汽車的實際行駛里程超過400英里，這意味著燃料電池汽車將需要8千克氫氣來匹配其燃燒對應(yīng)物。這使得氫罐的價格為2670美元。
與電池和燃料電池的選擇相比，如果燃料電池的產(chǎn)量很大，那么在2020年的情況下，燃料電池的價格會稍微便宜一些。然而，由于電力遠(yuǎn)比氫便宜，電池的選擇將大大降低總擁有成本。燃料電池技術(shù)辦公室的目標(biāo)是讓氫達(dá)到每公斤4美元的價格?？紤]到燃料電池的效率是內(nèi)燃機的兩倍以上，這就意味著燃料成本相當(dāng)于每加侖汽油低于2美元。
3、400英里鋰電池和400英里燃料電池的比較
根據(jù)美國能源部的計劃，大規(guī)模生產(chǎn)的燃料電池推進將比大規(guī)模生產(chǎn)的電池推進便宜。
在2020年的成本目標(biāo)方案中，燃料電池的價格要便宜6000多美元。由于氫的價格是每千克4美元，而汽車的行駛速度是每千克50英里，因此要行駛75000英里，燃料電池汽車的價格才會變得更高，這就需要消耗免費電力。
即使增加了第二個燃料電池系統(tǒng)（比擴大或重新設(shè)計燃料電池組的成本效益要低得多），燃料電池汽車的前期成本優(yōu)勢仍然接近3000美元。
4、也許方向是對的，道路確是曲折的
燃料電池只有在產(chǎn)量大幅增長的情況下才能享受到這一價格優(yōu)勢，而這正是豐田想要做的。
從這個角度來看，豐田的燃料電池?zé)崆槭怯幸饬x的：他們預(yù)計燃料電池將比電池便宜，或者至少比電池電動汽車更好的解決方案，豐田汽車在混合動力電動電動汽車領(lǐng)域具有足夠的節(jié)能指標(biāo)，可以支撐起在燃料電池上的持續(xù)投入，等待市場成熟。
