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丰田倡导未来能源社会“氢电共存”的发展模式

2023年03月11日 01:03 来源于:共富财经 浏览量:

新浪汽车新闻

未来有现实,现实有实用主义。第二届中国国际进口博览会(CIIE)丰田展台的主角似乎是汽车,但它超越了汽车本身。

如果你还记得第一届丰田在中国国际进口博览会(CIIE)的展台,那就是一部舞台剧。丰田移动一座城市,展示未来移动出行社会将服务的每一个人、每一个场景。主角不是车而是人。

把脉未来能源社会 丰田倡导“氢电共存”发展模式

今年丰田展台的主题是“保护蓝天,共创未来”,描绘了丰田对氢电共存的能源管理社会的美好愿景。我们看到了熟悉的产品,卡罗拉双擎、雷凌双擎E、CH-R EV,此外还有刚刚在东京车展亮相的全新Mirai未来组合概念车,以及Mirai未来组合上搭载的利用燃料电池堆和高压储氢罐开发的FC卡车、FC拖车和FC叉车。

熟悉又陌生的是,在丰田的展台上,我们还可以看到氢能的制造、运输、储存和使用。丰田第一次把未来社会背后的能源放在舞台中央,——能源,是主角。

“电气化”不是目的,而是手段

在去年展示的可持续发展社会内容的基础上,丰田今年更加注重推进全方位的电动化和未来能源问题解决方案。

随着碳排放法规的进一步收紧,以几大汽车厂商为首的制造业开始寻找各种方式来满足这一要求,能源结构转型从未来的话题迅速成为现实。

在这种背景下,用电能替代传统燃料是大多数企业的终极解决方案。但说到日系龙头丰田的电动化战略,由于其纯电动汽车姗姗来迟,一直备受争议。

我们不妨看看“丰田环境挑战2050”战略和丰田向未来移动出行服务商的转型战略,或许就能理解丰田电动化战略的核心。

把脉未来能源社会 丰田倡导“氢电共存”发展模式

丰田认为,只有普及环保车,才能为环保做出贡献。因此在发展HEV、PHEV、EV、FCEV四大技术路线的同时,不断加强推广和量产。

基于其转型目标和新环保能源社会的愿景,丰田一直坚持为不同的出行场景开发不同的技术,坚信不同的出行工具可以组成未来的出行社会。

数据显示,丰田电动化产品全球累计销量已达1400多万辆。经过多年的积累,HEV通用的电动化核心技术(电池、PCU、电机)已经逐渐进化并应用到PHEV、EV、FCEV产品上。

在氢燃料电池技术方面,如今,丰田主导产业已经突破了燃料电池电堆和车辆的核心技术难题,实现了一定范围的商业化,满足了用户的需求。

在乘用车方面,丰田在2014年发布了首款量产氢燃料电池车Mirai未来组合。快速充电三分钟后,电池续航达到600 km(丰田在NEDC工况下的测试值)。同时对环境非常友好,只排水不排碳。在行驶过程中,吸入空气中所含的PM可以被过滤掉,起到了“负排放”的作用。同时在冷状态下也能维持正常的续航和性能。到目前为止,Mirai未来组合已经在全球售出了大约10,000台。

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在今年10月举行的东京车展上,丰田还发布了下一代Mirai未来组合概念车,将现款Mirai未来组合的续航里程提高了30%。新Mirai未来组合也出现在中国国际进口博览会(CIIE)的丰田展台上。

此外,丰田还积极推进Mirai未来组合搭载的燃料电池堆和高压储氢罐等技术的产业开发和应用。在日本已经进行了相关的实证实验,比如:丰田汽车公司工厂的FC发电机,配送用的FC轻卡711,机场拖货用的FC拖车,FC叉车。

该机构预测,到2050年,全球燃料电池乘用车数量有望达到4亿辆,约占全球的25%

今天,丰田不再是一家汽车公司。当丰田在2018年宣布转型为移动出行服务商时,丰田章男的愿景是为人类提供一个安全、环保、自由的出行环境。建设氢能社会是丰田的终极愿景,在这个愿景中,“电气化”只能是手段,而不是目的。

对于清洁,氢和电可以在多个场景中共存。

交通运输是最典型的能源结构快速转型领域,而在这一轮转型中,电能和氢能是目前最受关注的两种能源。

这两种能源各有利弊。在技术路线上,EV是目前的主流,因为它容易获得电力,基础设施便宜,技术进入门槛低,适合大规模普及。此外,该电机是一种高效率、快速响应、设计简单的理想动力执行机构。

与电力相比,氢能作为一种可再生能源,潜力无限。从存量来看,可以说氢能源在生活中无处不在。

如果氢能能够以科学的方式生产和储存,并发挥氢能快速注入的优势,作为一种补充能源,氢能和电力可以共存,更能满足我们的节能环保要求。除了我们说的乘用车和商用车领域,在大型电站电力不足的情况下,也可以是一个很好的方便电站。

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在氢能领域,丰田与日本各地区和公司合作,开发了与氢的制造、运输、储存和使用相关的技术,并进行了示范运营。丰田与丰田尚同等集团企业一起,致力于太阳能、风力发电、污水污泥、畜禽粪便等制氢技术的研发和示范运营。

在氢电共存的实践方面,丰田也在不断探索和尝试。以丰田的生产线为例。氢气运到厂区后,在工厂里有各种各样的使用方法。在生产MIRAI的日本总部工厂,丰田同时使用电力和氢气来挑战汽车生产过程中的二氧化碳零排放。

另外我们知道,各种大型电站都是先发电,再送电网。然而,随着终端用户用电量的增加和不同负荷,电网容易出现峰谷现象,供电不足成为常事。但如果“氢电”概念并存,低用电期可以吸收多余的电电解水制氢,用电高峰期产生的氢能可以作为灵活机动的氢电站存在。

日本已经有很多相关案例,比如台风和地震后的避难所,氢燃料电池公交车可以作为应急电站向外界供电。

当然,在生产和工业商业化的整个过程中,氢能的生产、储存、运输,再到与电能的相互转化,都需要科学合理的流程和严格的验证。

据氢理事会预测,到2050年,全球对氢能的需求将是2015年的10倍左右,氢能在总能源消费中的比重将提高到18%。氢能经济的市场规模将达到2.5亿美元,提供3000多万个就业岗位。还将带来6万吨二氧化碳减排。

事实上,我们清楚地意识到,电能并不环保,氢能源很难在短时间内实现大规模。无论在哪个领域,都很难对环境做出明显的改善。

如果跨越技术瓶颈,氢能将得到广泛应用,氢电共存将是当前制造业领域最理想的环保方案。

开放合作,“大众化”才是真正的环保。

“保护蓝天,共建未来”是全人类的共同愿景,什么是最终的解决方案正在讨论中。但丰田始终认为,只有最大限度普及环保汽车,才能共同打造绿色未来。

可以说

今年4月,丰田与北汽福田、易华通达成协议,在福田生产销售的FC客车上搭载带有丰田FC stack等组件的易华通FC系统。

7月,丰田与一汽、苏州金龙、上海重塑达成共识,搭载丰田FC电堆等部件的上海重塑FC系统将安装在一汽、苏州金龙生产销售的FC客车上。

今年4月,丰田再次用行动证明了自己的开放合作能力。丰田决定免费提供电机、电子控制(PCU)、系统控制等车辆电气化技术的专利使用权,涉及专利约23740项。

在电池领域,今年7月,丰田选择与当代安培科技有限公司和比亚迪合作,讨论新的电池技术开发和电池回收。

随着中国能源结构改革,已经明确2035年可再生能源占比将提升至20%,2050年将提升至60%。然而,可再生能源的稳定供应是很困难的,氢气可以在弥补这一缺点方面发挥重要作用。举个例子,在中国,一年的用电量大约相当于北京两年半的用电量,但是如果我们把这些可再生能源转化成氢气并储存起来,我们就可以随时随地把它作为能源来使用。

据专家预测,到2020年中国氢能潜力可满足150万辆FC商用车或750万辆FC乘用车一年的加氢需求。

在各个地方,各个场景下,氢能和电能并存是丰田对未来能源社会的愿景,但毫无疑问,产业发展在一段时间内仍将面临诸多突出问题和困难。丰田表示,今后将以更加开放的姿态,携手中国的产业界和政府学术界,共同推进环境友好型、可持续发展的社会。

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