鋰電世界  環(huán)保車競爭趨于白熱化。最近，純電動汽車（EV）和燃料電池車（FCV）領(lǐng)域均有大動作。二者全面普及的關(guān)鍵均在于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。雖然這是一場圍繞“終極環(huán)保車”寶座展開的角逐，但通過相互切磋琢磨，也有望產(chǎn)生乘積效應(yīng)。

    4家公司聯(lián)手使純電動汽車充電器數(shù)量翻番

    首先來看純電動汽車。豐田汽車公司、日產(chǎn)汽車公司、本田公司和三菱汽車公司于7月29日聯(lián)合宣布，將共同推進純電動汽車專用充電器等的設(shè)置。其目的在于，通過推進充電器的普及，提高用戶的便利性，力爭擴大純電動汽車及插電式混合動力車（PHV）的市場。

    4家公司共同呼吁在購物中心及高速公路的服務(wù)區(qū)設(shè)置充電器，并且承擔(dān)部分設(shè)置費用和維護費用。還計劃今后構(gòu)筑可利用一張通用卡隨處充電的機制等。

    日本政府已在實行補貼制度，針對充電器設(shè)置費用提供最多三分之二的補貼，而且據(jù)稱今后還將對剩下的三分之一提供部分補貼。上述4家公司合作，力爭在政府補貼申請期限的2014年2月底之前，將快速充電器（30分鐘左右可充滿電）的設(shè)置數(shù)量較目前增加一倍以上，達到4000臺，將普通充電器（充滿電需要8小時左右）設(shè)置數(shù)量增加到8000臺。

    純電動汽車市場增速放緩

    上述4家公司宣布合作的背景，在于純電動汽車銷售業(yè)績低迷。2009年三菱上市了純電動汽車“i-MiEV”，第二年日產(chǎn)上市了“LEAF”（聆風(fēng)），可謂是華麗亮相。但隨后的市場增長情況遠遠低于最初預(yù)期。

    業(yè)內(nèi)人士最初設(shè)想，到今年中期，三菱和日產(chǎn)合計銷量會達到8萬輛左右（日本汽車保有量的1％以上），但實際上截至6月，累計銷量只有預(yù)期的一半，僅4萬輛左右。

    另外，2012年1月上市的豐田“普銳斯PHV”也沒有達到預(yù)期的銷量。純電動汽車和插電式混合動力車（PHV）合計也沒有達到5萬輛。

    要促進電動汽車普及，建設(shè)充電基礎(chǔ)設(shè)施是當(dāng)務(wù)之急，但此前各公司一直都是分頭行動，沒有取得太大成效。因此，從事純電動汽車和插電式混合動力車生產(chǎn)銷售業(yè)務(wù)的4家公司決定開始合作。

    燃料電池車通過降低成本也正式登場

    在先行上市的純電動汽車和插電式混合動力車發(fā)展緩慢的背景下，針對作為“終極環(huán)保車”之爭另一有力候補的燃料電池車，日本政府也開始努力進行推廣普及。

    7月29日，在4家公司聯(lián)合宣布電動汽車充電器擴充計劃的同一天，為普及燃料電池車，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省提出了將放寬限制的方針。由此出現(xiàn)了豐田、本田及日產(chǎn)等大型汽車廠商計劃2015年正式向市場投放燃料電池車，政府也準備通過放寬限制促進普及的局面。

    關(guān)于燃料電池車，雖然有人稱其有望成為環(huán)保車的主角，但仍面臨著車輛成本高和需完善加氫站等氫供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施方面的課題。關(guān)于車輛成本，此前1輛車需要1億多日元，但廠商計劃使2015年上市的普通車型價格降至500萬日元左右。

    大幅削減燃料電池的鉑使用量也為降價做出了很大貢獻。不過，屆時作為“競爭對手”的純電動汽車應(yīng)該會推出100萬日元左右的車型，因此，燃料電池車的價格相對來說仍然較高。

    更為重要的是加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善。截至2013年中期，日本全國設(shè)置的加氫站還不到20座。最大的瓶頸是設(shè)置成本高達5億～6億日元（加油站的5倍以上）。

    除了建設(shè)費用之外，法律方面的限制也是阻礙加氫站普及的要素。比如，考慮到安全性，迄今為止一直禁止與加油站并設(shè)，這點也阻礙了加氫站的普及。

    因此，政府此次才宣布了要放寬限制。具體而言，為了方便設(shè)置“加氫站”，除了放寬燃料罐所用鋼材的必要條件之外，還可在市區(qū)設(shè)置液態(tài)加氫站。并且，還計劃將目前每座需要約6億日元的設(shè)置成本降低至2億日元左右。

    燃料電池車采用高壓燃料罐延長行駛距離

    豐田在2011年秋季的東京車展上，展出了燃料電池車的概念車“FCV-R”。這是一款4門轎車，其市售車型將成為2015年登場的豐田新一代燃料電池車。

     FCV-R配備容量為156升的高壓氫燃料罐，續(xù)航距離達到約700公里（JC08模式，豐田內(nèi)部測量值）。能夠?qū)崿F(xiàn)700公里續(xù)航距離，關(guān)鍵在于該車配備的高壓氫燃料罐，其內(nèi)壓實際為700個大氣壓，是其他公司產(chǎn)品的2倍。

    由于700個大氣壓可行駛700公里，按此計算，該燃料罐僅需裝入1個大氣壓的氫氣，就能行駛1公里。如果再將燃料罐的容量由156升增大為1立方米，那么就可以行駛6.4公里。也就是說，1個大氣壓、1立方米的氫可行駛6.4公里。

    本田于2008年開始租售繼“FCX”之后的第二款燃料電池車“FCX Clarity”。并且宣布氫燃料罐（171升）加滿（350個大氣壓）時的續(xù)航行駛距離為620公里（10?15模式，本田內(nèi)部測量值）。燃料罐容量如果保持171升，而內(nèi)壓降至1個大氣壓，那么可行駛距離則變成1.77公里，也就是說1個大氣壓、1立方米的行駛距離為10.4公里。

    普通汽油車的燃料罐容量大多低于60升，因此豐田配備了相當(dāng)于普通燃料罐2.5倍大型燃料罐（700個大氣壓），本田配備了近3倍的大型燃料罐（350個大氣壓）。

    700個大氣壓的高壓燃料罐成為瓶頸

    乍聽到“700個大氣壓”可能無法理解，不過為了獲得這個壓力，需要將7米長的氣缸加滿氫后，壓縮至1厘米。從這個角度來看，就應(yīng)該能明白其壓力有多高。

    要想將700個大氣壓的燃料罐加滿氫，加氫站一側(cè)的燃料罐壓力需要達到800個大氣壓左右。這就是加氫站建設(shè)成本相當(dāng)高的最大原因。

    力爭推進燃料電池車普及的能源企業(yè)表示，將在2015年之前，以東京、愛知、大阪及福岡4大城市圈為中心，設(shè)置約100座加氫站等。

    不過，僅靠100座左右的加氫站很難實現(xiàn)燃料電池車的普及。日本全國有接近4萬座加油站。如上文所述，電動汽車充電站正在迅速增加，不久，快速充電站和普通充電站合計將超過1萬座。

    而且，大家也不要忘了，氫氣如果操作失誤會引發(fā)爆炸，釀成大事故。福島第一核電站的爆炸就是氫氣爆炸導(dǎo)致的。

    為了實現(xiàn)普及，需要在某種程度上放寬限制，但還是應(yīng)該優(yōu)先考慮安全性，不應(yīng)該過度放寬。從這方面考慮，目前應(yīng)該避開市區(qū)，只能在遠離民宅和商業(yè)設(shè)施等的郊外及高速公路沿線等處設(shè)置。

    電動汽車普及的良策是更換電池

    筆者認為有一個方法有望成為電動汽車普及的良策。那就是電池更換方式。

    日本國產(chǎn)電動汽車的續(xù)航距離雖然標稱值為200公里左右，但與汽油車的燃效一樣，實際上只能跑到標稱值的7成左右。而且，如果使用冷氣或暖氣，便會下降到80～100公里左右。因此，行駛距離超過80公里左右之后，易用性便會迅速變差。

    于是，便有了快速充電器的面世，雖說是“快速”，但目前的產(chǎn)品仍需約30分鐘時間。如果先有1輛車正在進行充電，那么加上等待時間，就要花1個小時。

    既然如此，與其對用盡的電池進行充電，還不如干脆拆下來、更換上已充好電的電池，這樣更快。美國新近入行的電動汽車企業(yè)特斯拉汽車公司（Tesla Motors）正在推進這種方法。

    特斯拉在美日兩國均表現(xiàn)低迷的電動汽車市場上獨領(lǐng)風(fēng)騷。其股價從4月底前后開始迅速上升，7月31日的收盤價為134美元，達到了接近年初4倍的水平。

    6月23日，特斯拉首席執(zhí)行官艾倫?穆斯克在洛杉磯的設(shè)計室里親自登臺，用“Model S”進行了實際演示。該公司在互聯(lián)網(wǎng)上廣泛發(fā)布了演示的視頻。

    “Model S”的電池平整地鋪滿了整個地板下方。雖然這一點與三菱“i-MiEV”及日產(chǎn)“LEAF”一樣，但是有一個很大的不同。那就是“Model S”可以從下方取下電池。

    通過演示可以看到，汽油車加油需要花3分鐘以上時間，而“Model S”的電池更換（特斯拉稱之為“電池插拔”（Battery Swap））用1分30秒左右即可完成。因此，在1輛汽油車加油的這段時間內(nèi)，完成了2輛“Model S”的電池更換。

    特斯拉稱，設(shè)置“電池插拔站”需要花費約5000萬日元。雖然這不是一個小金額，但如果考慮到燃料電池車的氫氣站需花費數(shù)億日元這一點，那么可以說電池插拔站的可行性相當(dāng)大。

    在日本，“改造電動汽車”領(lǐng)域進行著這種方式的嘗試。埼玉富士公司制作了采用電池更換方式的電動卡車（載重2噸），并于2011年6月8日通過了車檢。媒體對其改造作業(yè)的情形也進行了介紹。

    如果采用更換電池方式的車普及開來，那么就將開辟出一條將電動汽車用于長途運輸?shù)牡缆?，因此非常值得期待。雖然存在因準備備用電池而成本增加的問題，但今后隨著電池成本迅速下降，更換電池方式的實用性有望提高。

    合作和標準化勢在必行

    筆者預(yù)計，從長期來看，電池的容量及充電速度將會大幅提升，充電問題將得以解決。然而，在那之前的一段時間內(nèi)，筆者認為更換電池方式是純電動汽車最佳的能源補給方式。就這一點而言，身為電動汽車界希望之星的特斯拉發(fā)布更換電池方式的舉動非常令人鼓舞。

    不過，要實現(xiàn)這種方式的全面普及，還有很多問題需要克服。最大問題是電池組的標準化?，F(xiàn)階段，只有特斯拉一家采用了更換電池方式，即便同為電動汽車，日產(chǎn)的“LEAF”來到電池插拔站也是白費功夫，因為車輛本身不支持更換電池方式。

    另外，假使將來三菱、日產(chǎn)、通用、福特等其他廠商也采用了更換電池方式，但如果各廠商各自為戰(zhàn)，效率也會非常差。要想全面普及這種方式，各家企業(yè)就必須統(tǒng)一電池的形狀及電壓，像干電池那樣，無論什么機型都能使用。

    筆者的畢生事業(yè)是實現(xiàn)低碳社會、在汽車領(lǐng)域推進“擺脫石油依賴”。因此，燃料電池車與電動汽車同樣正式在市場上亮相，從“擺脫石油依賴”的觀點來說是可喜可賀的。筆者也期待著兩者通過激烈競爭產(chǎn)生乘積效應(yīng)。

    話雖如此，筆者還是認為環(huán)保車的主角是純電動汽車。燃料電池車雖然在續(xù)航距離較長這一點上勝過純電動汽車，但其需要克服的問題很多，即使在2015年實現(xiàn)“正式投放市場”，但可能在一段時間內(nèi)只是限于部分高檔車。