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MIRAI开发者:燃料电池比电动汽车有哪些优势?

2018-09-10 21:25

  在全球率先推出量产型燃料电池车(FCV)的丰田汽车公司断言FCV是“终极环保车”。丰田在FCV方面下了很大下力气,2015年1月,该公司宣布无偿提供约5680项FCV相关专利的使用权。

  另一方面,与FCV形成竞争的纯电动汽车(EV)也不断有新车型上市。宝马推出了“i3”,大众推出了主力车型“高尔夫”的EV版。EV风险企业特斯拉汽车公司推出的高级轿车销售火热,该公司还计划在2015年投放SUV(多功能运动车)。通用在2015年1月上旬发布了电动续航里程达到80km的新款插电式混合动力车(PHEV)“Chevrolet Volt”。

  燃料电池安装在车体中央地板下方。电动机的输出功率为113kW。续航里程约为650km。车身尺寸为长4890mm×宽1815mm×高1535mm,重量为1850kg。四座。价格为723.6万日元。享受日本政府的补贴后的价格为521.6万日元(含税)。东京都市民在享受东京都的补贴之后为420.6万日元。

  那么,FCV的优势是什么?能否凌驾于竞争对手EV之上?大胆而富有挑战性的名称“MIRAI”又是如何决定的?引导FCV开发通往成功的管理方式是什么?下面,记者将通过对MIRAI开发负责人田中义和的专访,来揭示MIRAI的特点、价值、开发目标以及开发中的辛劳。(采访人:高田宪一,佐藤雅哉)

  ——如果算上日本政府的补贴,MIRAI的价格约为520万日元,与“皇冠”相当。虽然不算便宜,但与10年前所说的1辆FCV要1亿日元相比,成本已大幅削减。另一方面,EV的商品化也非常活跃。与EV相比,FCV具有哪些优势?

  田中:我先来解释一下基本思路。到目前为止,推动汽车不断进步的一直是以汽油为燃料的内燃机。但将来,汽车必须降低对于汽油等化石燃料的依赖。因为化石燃料的储量是有限的,应对气候变暖课题也将变得重要。虽然不知道化石燃料竭尽的时刻是20年后还是100年后,但我们必须提前做好准备。这是丰田的基本想法。

  在降低化石燃料依赖度的过程中出现的候补技术之一是燃料的多样化。这就需要开发出能够利用多种多样的一次能源来制造,而且容易使用的能源。热门候选是电和氢。采用电和氢为燃料的汽车在行驶时不排放氮氧化物和二氧化碳(CO2)。虽然还存在如何以低环境负荷制造电和氢的课题,但行驶时CO2排放为零这一点极具魅力。

  因此,我们完全没有否定EV的想法。我们认为,作为近距离通勤车,EV是最合适的选择。因为EV可以在晚上睡觉的时候充电,供第二天使用。电是直接通入家中的,这样的使用方式在社会基础设施方面已经没有问题。

  田中:是的。就目前而言,EV在续航里程方面存在一些限制。那么,电池的性能能提高到什么程度呢?丰田成立了电池研究部门,开展全固体电池等研究项目,但目前还无法说能够解决EV续航的问题。

  田中:对于EV而言,续航里程有现实性的解决方法,那就是增程发动机。为EV配备电池和小型汽油发动机,在电池电量低的时候启动发动机来发电,从而增加续航里程。

  田中:我觉得是汽车的易用性。就现在的技术而言,即使提高电池的能量密度,增加容量,充电也需要很长时间,甚至可能一晚上也充不满。

  ——的确。虽然快速充电设备30分钟左右可以充满,但是如果前面有两辆汽车在等候充电,轮到自己充好就需要1个半小时。

  田中:自由、想到哪儿就能到哪儿是汽车的根本价值。也就是说,能够自己决定目的地、路线、日程非常重要。需要花很长时间补充燃料会限制汽车的长处。MIRAI充满氢气只需要大约3分钟,与汽油车相当。虽然目前供氢基础设施还不完善,在易用性上存在限制,但这不是本质问题,只要花时间就能解决。

  化石燃料的储存和运输都很方便。而现在的主要能源——电能的储存和运输就不太容易。建设输电线后虽然可以输送电力(运输),但这需要大规模的设备投资。举例来说,即便在土地辽阔、日照条件良好的地方(沙漠等)集中设置了太阳能电池,之后有效利用生产的电能也并不是一件简单的事情。

  今后,当无法再继续依赖化石燃料的时候,能源的储存和运输性将依靠什么?我们看好氢气。日本消耗的能源中,汽车占1/5~1/4左右,随着FCV的普及,可持续发展的氢社会的实现必将加快。

  丰田的燃料电池车(FCV)的车名定为“MIRAI”(日语中“未来”的读音)。该公司代表董事副社长加藤光久说:“这其中包含了对于汽车的未来和地球的未来的憧憬。”MIRAI不仅靠大胆采用日语作为车名名称受到关注,直截了当的“单刀直入”也令人瞠目结舌。这个名称是如何敲定的?MIRAI的开发负责人、丰田产品策划本部ZF主管田中义和就此接受了记者采访。(采访人:高田 宪一,佐藤 雅哉)

  其实直到最后关头,这款车原本用的还是其他名称。车名送交社长拍板。在批准那个名字的时候,丰田章男社长一边签字,一边皱眉“这名字真的好吗”。为此,开发团队又重新开始讨论。

  开发团队筛选出10个终选方案,再次召开决定车名的会议。丰田社长也参加了讨论。经过反复讨论,大家逐渐达成一致,叫MIRAI也不错。丰田社长也推举采用MIRAI。

  ——在2014年11月的MIRAI发布会上,加藤副社长说道:“比如说‘FUTURE’就不合适。丰田生产方式使日文的‘改善’(Kaizen)传遍了世界。虽然不是刻意要以日文车名为目标,但作为日本研发的商品,我们希望能骄傲地将冠以日语车名‘MIRAI’的汽车推向世界。”

  田中:美国业务和欧洲业务的负责人也出席了那次发布会,他们对此也表示赞同。这个名称中,蕴含了社长等管理层的强烈期盼。

  ——丰田社长在赛车领域也积极宣传MIRAI。在2014年11月1日于爱知县新城市举办的“全日本拉力锦标赛第9战(新庄拉力赛2014)”上,他曾亲自手握MIRAI先导车的方向盘,行驶了部分赛道。

  田中:FCV是一项新技术,有些人会担心FCV的可靠性和氢气燃料的安全性。在这种情况下,社长亲自驾驶FCV是非常好的宣传。技术人员们都觉得章男先生为MIRAI想了很多。

  ——听说MIRAI在设计上也非常讲究。是不是因为需要配备大体积的燃料电池、电动机和二次电池等,所以空间上比较拮据?

  田中:车头处左右的大格栅在设计时考虑到了参与燃烧的空气(氧气)。其他特点还包括看似浮起的前发动机罩、以水滴为设计元素的流畅的侧线条。

  其实,这个设计方案是最后关头才确定下来的。决定采用这个方案是在2013年5月中旬。在同年3月的设计审查上,方案已经基本确定,但之后又做了大幅调整。

  之前的设计与霸气的最终设计差别很大。对于“能否让顾客觉得帅气”,说实在话,我们没有自信。那段时间非常痛苦。因为配备的部件多,汽车无论如何都会变高、变胖。在最终设计中,虽然高度依然维持在了1535mm,但已经没有了胖墩墩的感觉。大家怎么想我不知道,但这个设计得到评价委实不错。

  通常来说,在那个时间点是不能更改设计的。但生产技术、制造等汽车制造部门还是积极应对了修改要求。

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