日本豐田低價上市燃料電池車背后的課題

　　豐田2014年11月18日曾宣布，將于12月15日上市燃料電池車（FCV）“MIRAI”。豐田開發FCV最早是在1992年。最初每輛FCV的價格被認為會高達1億日元，而MIRAI降到了723.6萬日元（含稅）。利用日本經濟產業省的FCV購買補貼后，實際價格會降到520萬日元左右，與“皇冠”差不多。將來產量增加的話，價格應該還會進一步降低。

　　豐田副社長加藤光久的介紹相當謹慎：“在日本的銷售目標是到2015年底、也就是一年里售出400輛。將首先從政府機關用途入手，逐漸擴大訂單。海外方面，豐田計劃2016年在歐洲銷售50～100輛，2017年之前在美國銷售3000輛以上。這樣做的目的是為了應對加利福尼亞州ZEV（零排放汽車）規定的強化。

　　MIRAI為4座車，擁有與汽油車不相上下的舒適性和行李艙容量，行駛性能與純電動汽車（EV）相同，靜音性高而且動力十足。充氫時間約為3分鐘，能行駛650km左右（JC08模式），這是相對于EV的一大優點。氫燃料方面，巖谷產業宣布以1100日元/kg的價格銷售，因此充滿氫（約5kg）約需5500日元。按汽油價格160日元/L換算，經濟效益與燃效為18km/L的混合動力車（HEV）屬于相同水平。

　　繼混合動力車之后的又一項強大核心技術

　　豐田此次市售的FCV徹底解決了4、5年前存在的技術課題。燃料電池組的體積輸出密度高達3.1kW/L，設置在前座下方。最高輸出功率為114kW（155PS），相當于家用燃料電池（0.7kW）的160倍。而且，輸出功率會根據駕駛員的油門操作迅速做出響應，隨時變動。

　　燃料電池單元內的水和空氣流動的路徑采用了微小的新構造，單元整體能夠均勻發生化學反應。另外，還開發出了使化學反應生成的水在電池單元內部循環的方式，去掉了外部加濕器。可對電池單元內的濕度進行精密管理，即使放置1年不用，啟動后也能立即發電。在-30℃的寒冷地區停車17個小時，啟動后35秒輸出功率能達到60％，70秒就能達到100％。而且，燃料電池單元使用10年以上，輸出功率僅降低十幾％，所以無需更換。

　　升壓轉換器和高壓氫燃料罐等也實現了小型、輕量化。其中，原來占行李箱約一半面積的氫燃料罐通過分成兩個小罐，正好設置在了后座下方和后座背面。

　　燃料電池的主要部件收納在車體下部，車內和行李艙都確保了寬敞的空間。車輛重心低，行駛穩定性高。氫燃料罐采用3層全樹脂構造，確保了較高的碰撞安全性。萬一發生氫氣泄漏，也會擴散到車體外部。

　　從這些完成度很高的技術上可以感受到豐田想把FCV培養成為繼混合動力車之后的又一項強大核心技術的打算。不過，豐田對FCV的中長期普及預測并不樂觀。加藤表示，“連普銳斯（實現全面普及）都用了10年時間。而FCV還存在加氫站的建設問題，因此普及進程應該無法相提并論”。

　　障礙不單單來自氫基礎設施

　　日本經濟產業省以2015年度設置100座加氫站為目標提供了補貼，不過目前只確定了約45座。而且是由吉坤日礦日石能源和巖谷產業兩家公司拿下了其中近8成的訂單。也就是說，希望涉足這項業務的企業非常少。

　　建設一座加氫站的費用高達5億日元左右。盡管經濟產業省能補貼其中一半左右，但再加上運營費用等，如果FCV不能大量普及，就無法盈利。反之，對FCV銷售商來說，加氫站不增加，汽車就賣不出去。可以說陷入了雞和蛋問題的兩難困境。

　　即使加氫站一定程度得到增加，FCV的普及還是存在問題。FCV用氫的原料目前大部分來自化石燃料。如果不能以低價格采購通過光伏發電等電解的氫，FCV就很難算得上是終極環保車。用戶為何要購買不能為減排做貢獻，而且因為加氫站的問題行駛范圍受限的高價汽車呢？

　　豐田和本田推進FCV的商品化是為了應對2017年以后美國對ZEV規定的強化。從2018年的車型開始，混合動力車將不再是ZEV的對象，如果EV、FCV或者插電式混合動力車（PHEV）的銷量達不到一定比例，汽車廠商就需要繳納巨額的罰款。汽車廠商對FCV的期望與終端用戶要求的終極環保車之間似乎還存在巨大的鴻溝。（來源：日經技術在線）