10月24日,豐田燃料電池研發(fā)與生產(chǎn)項目(一期)奠基儀式在北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)舉行。該項目將建設(shè)氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)線、檢測線和研發(fā)中心,生產(chǎn)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品,并進(jìn)行燃料電池系統(tǒng)相關(guān)研發(fā)工作,預(yù)計明年落成并正式投產(chǎn)。
10 月 25 日,現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司、廣州恒運(yùn)企業(yè)集團(tuán)股份有限公司、廣州文遠(yuǎn)知行科技有限公司,簽訂了氫能無人駕駛合作框架協(xié)議,將聯(lián)合在廣州開發(fā)區(qū)內(nèi)打造全球首個無人駕駛氫能汽車示范區(qū)。
隨著全球低碳能源轉(zhuǎn)型加速,以燃料電池汽車為代表的交通領(lǐng)域成為重要突破口,越來越多的汽車制造商開始"試水"氫動力,圍繞氫燃料電池車的競爭也日趨白熱化。與此同時,氫動力技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用也開始加速向航空等領(lǐng)域延伸。
■■相關(guān)技術(shù)專利數(shù)量居世界首位
豐田燃料電池研發(fā)與生產(chǎn)項目(一期)是豐田在中國導(dǎo)入和推廣氫燃料電池技術(shù)的重要戰(zhàn)略舉措,同時也是該公司對中國氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景的看好。目前,我國京津冀、上海、廣東、河北、河南這5大燃料電池汽車示范城市群建設(shè)加快推進(jìn),核心技術(shù)不斷突破,氫能產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善。
值得一提的是,中國氫燃料電池技術(shù)專利位居全球首位。根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)報告,與交通相關(guān)的氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新自2016年以來蓬勃發(fā)展,中國、日本和德國是該技術(shù)專利申請的主要來源。
2016年至2020年間,氫燃料電池行業(yè)的專利申請增加了23.4%。2020年,中國的創(chuàng)新者以7261份申請位居榜首,占申請總數(shù)的69%;其次是日本,申請數(shù)1186份,占申請總數(shù)的11.3%;德國申請數(shù)646份,占比6.2%;韓國申請數(shù)583份,占比5.6%;美國申請數(shù)403份,占比3.8%。
WIPO指出,雖然中國在10年前是第5大專利申請國,但現(xiàn)在已然成為當(dāng)仁不讓的領(lǐng)軍者,同時也是該領(lǐng)域增長的主要貢獻(xiàn)者。中國企業(yè)在申請專利方面發(fā)揮著重要作用,運(yùn)輸用燃料電池的專利申請占所有專利申請的近80%,排名前30位的中國企業(yè)占運(yùn)輸用燃料電池專利申請總數(shù)的40%。
全球交通部門約占直接二氧化碳排放總量的1/3,隨著新能源汽車的迅速普及,消費者已經(jīng)做好了接受創(chuàng)新技術(shù)的準(zhǔn)備,氫動力無疑在其中擁有一席之地。
■■整車研發(fā)競賽提速
在此背景下,圍繞氫燃料電池車的研發(fā)和生產(chǎn)競賽開始提速?,F(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司表示,通過打造全球首個無人駕駛氫能汽車示范區(qū),將在氫燃料電池?zé)o人駕駛環(huán)衛(wèi)車等工程車輛及網(wǎng)約車領(lǐng)域創(chuàng)造需求,合作推動車輛開發(fā)制造、示范推廣運(yùn)營等業(yè)務(wù)。
豐田作為氫燃料電池車研發(fā)先驅(qū)之一,自2014年推出首款氫燃料電池轎車Mirai以來,就在氫燃料動力研發(fā)的道路上越走越快。7月,豐田宣布明年在日本推出氫燃料電池卡車,將與五十鈴、日野汽車和日本商業(yè)合作技術(shù)株式會社一同推動這輛氫燃料電池卡車的落地,目標(biāo)首先在短途輕型卡車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化落地,這類卡車主要用于市內(nèi)短途送貨業(yè)務(wù)。
此外,豐田還參與了大型氫燃料電池汽車的開發(fā),其中就包括一款名為Sora的公共汽車和重型卡車的原型車。
法國雷諾汽車也于5月發(fā)布了一輛氫燃料概念車Scenic Vision,這款概念車并不使用燃料電池,動力形式上更接近那些氫氣內(nèi)燃機(jī)的試驗車。
據(jù)了解,Scenic Vision續(xù)航里程可達(dá)497英里,設(shè)計包含了一個氫發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、可回收的燃料電池和一個2.5公斤的氫燃?xì)夤?,充滿氫氣僅需要5分鐘,預(yù)計2024年在法國工廠啟動生產(chǎn)。
業(yè)內(nèi)指出,以高能量密度氫氣為動力的燃料電池技術(shù),被認(rèn)為是最清潔的運(yùn)輸和出行方案,但受制于技術(shù)研發(fā)、高生產(chǎn)成本等挑戰(zhàn)而存在很大爭議。特斯拉、德國大眾等都不看好氫動力汽車的發(fā)展前景。
大眾首席執(zhí)行官Herbert Diess曾公開表示:“氫是鋼鐵、化工、航空等行業(yè)所需要的,不應(yīng)該被用在汽車上,因為成本太高,效率較低,速度過慢,且難以推廣和運(yùn)輸。我們暫時看不到氫燃料汽車的未來。”
■■航空業(yè)測試氫動力飛行前景
值得關(guān)注的是,多家飛機(jī)制造商也開始抓緊進(jìn)行氫氣測試,以推動清潔航空。歐洲航空巨頭法國空客今年宣布,將在改裝的A380飛機(jī)上測試氫燃料電池發(fā)動機(jī),以推動氫能應(yīng)用加速落地,為航空業(yè)探索一條可行的減排路徑。
空客介紹稱,其將與發(fā)動機(jī)制造商CFM International合作研發(fā)氫燃料電池飛行技術(shù),最早的試飛活動將于2026年開始。如果一切順利,空客以氫為燃料的客機(jī)將在2035年正式投入使用。
據(jù)了解,CFM International是全球銷量最高的噴氣發(fā)動機(jī)制造商,旗下一款名為RISE的下一代噴氣發(fā)動機(jī)將能夠使用包括氫在內(nèi)的多種燃料,目標(biāo)是2035年起為大型飛機(jī)提供這種發(fā)動機(jī)。
航空咨詢公司AeroDynamic Advisory董事總經(jīng)理Richard Aboulafia表示,使用氫燃料的一大挑戰(zhàn)是儲存燃料需要額外的設(shè)備,這在無形中會增加飛機(jī)的重量,從而減少飛機(jī)載客量或人員數(shù)量。
對此,空客表示,之所以選擇A380測試氫動力,是因為該型號的飛機(jī)是全球最大客機(jī),擁有足夠的空間存放液氫罐和其它設(shè)備。
與此同時,全球知名的航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商羅爾斯·羅伊斯也宣布了與易捷航空的合作,雙方將共同開發(fā)和測試飛機(jī)用氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的可行性,目標(biāo)是證明從21世紀(jì)30年代中期開始?xì)錃庥袧摿橐幌盗酗w機(jī)提供動力。
與之對比的是,空客最大競爭對手波音則對氫燃料態(tài)度十分冷淡,該公司首席執(zhí)行官Dave Calhoun表示,氫燃料目前在航空燃料供應(yīng)中所占比例不到1%,比傳統(tǒng)航空燃料更昂貴,2050年之前氫燃料電池飛機(jī)的規(guī)模無法達(dá)到客機(jī)所需的商業(yè)規(guī)模。
歐盟非政府組織運(yùn)輸與環(huán)境聯(lián)合會指出,氫氣在交通部門面臨很大競爭。在成本效益方面,無法和傳統(tǒng)的汽柴油燃料相抗衡。在環(huán)境效益領(lǐng)域,又不如鋰離子電池汽車或混合動力汽車有經(jīng)濟(jì)性。
原標(biāo)題:氫燃料電池技術(shù)競爭日趨白熱化