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目錄
? | 有效防止能量損失的貯氫合金 |
? | 可活用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的液態(tài)氫填充裝置 |
? | 在世界范圍內(nèi)擴展液態(tài)氫領(lǐng)域的伙伴 |
? | 面向氫能社會 攜手地方政府 切實推進建設(shè) |
? | 從制造汽車到打造社會 |
? | 重要的是“參與門檻低” |
7月28日,“ENEOS超級耐力系列賽2024 Empowered by BRIDGESTONE第3站”的決賽于大分縣日田市的Autopolis賽道舉行。
ROOKIE Racing的32號車,即搭載了氫燃料發(fā)動機的COROLLA(液態(tài)氫COROLLA)因與氫能無直接關(guān)系的電源系統(tǒng)問題而暫時退賽。
在5月的富士國際賽車場(靜岡縣小山町)上,參賽車輛因剎車問題導(dǎo)致長時間停留在維修區(qū),沒能取得理想成績。這場比賽原本是希望能夠彌補上一輪的遺憾,但最終未能如愿。
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
在賽道上,研發(fā)團隊的努力遲遲未能見到成果,這著實令人沮喪。
但縱觀全局,我們就會發(fā)現(xiàn)在各個領(lǐng)域,與氫能有關(guān)的項目正在穩(wěn)步推進。
自2021年第一輛氫燃料發(fā)動機汽車投入比賽以來,“創(chuàng)建氫能社會”得到了擴展。本期報道將介紹氫能存儲及填充方面的新技術(shù)、在全世界擴大朋友圈的舉措以及與地方政府合作的實證項目的當前進展情況。
為了彌補富士賽時的遺憾,此次在實際比賽中需要確認的兩個課題分別是“延長續(xù)航里程”和“提高增壓泵的耐久性”。
去年在Autopolis賽道舉行的5小時耐力賽中,參賽車輛需要加氫6次才能跑完全程。而本次比賽采用了橢圓體儲氫罐,燃料裝載量達到原來的1.5倍,參賽車輛只需加氫4次即可完成比賽。
此外,對液態(tài)氫中最難處理的零件——增壓泵的開發(fā)測試仍在進行,目標是實現(xiàn)在富士24小時耐力賽中未能達成的“24小時無需更換”這一目標。在參加比賽之前,車隊的累計時間其實已經(jīng)達到了這一目標。
然而遺憾的是,因為液態(tài)氫COROLLA的暫時退賽,這兩個課題未能在這次的Autopolis賽道上得到確認,相關(guān)事宜只能延續(xù)到下次比賽。
除了這些影響比賽成績的技術(shù)外,工作人員還介紹了兩個與液態(tài)氫有關(guān)的新項目。
一個是貯氫合金。這種合金中含有容易吸收氫的金屬,可以在不需要施加很大的壓力的情況下儲存大量氣態(tài)氫。
上圖為由清水建設(shè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所共同研發(fā)的貯氫合金,日本重化學工業(yè)受托生產(chǎn)。
液態(tài)氫的技術(shù)難點之一是如何處理因自然受熱等因素而蒸發(fā)的氫氣。
要以液態(tài)形式儲存氫,就必須將其保持在-253°C的極低溫度下。然而,就目前的技術(shù)而言,氫儲存罐和增壓泵之間的接縫處不可避免會發(fā)生受熱。
到目前為止,停車狀態(tài)下蒸發(fā)后的氫氣都是通過管道被收集,然后混入加氫站的煙囪中排出。這樣會造成能量損失。
在這次試驗中,回收的氫能被儲存在貯氫合金中,并由燃料電池堆發(fā)電,在白天被用于維修區(qū)和圍場的制冷設(shè)備中。
此類措施已在住宅和辦公樓中實施。因為可以在沒有高壓的情況下以高密度儲存氫能,這在安全和能源效率方面都具有優(yōu)勢。
在賽道上展示的另一個新裝置是一種分支裝置,它讓普通的街道加氫站也可以實現(xiàn)液態(tài)和氣態(tài)氫的填充。
適用于液態(tài)氫的填充裝置。預(yù)計在10月份,于愛知縣刈谷市的加氫站進行實證試驗。
巖谷產(chǎn)業(yè)負責研發(fā)。該公司在全國擁有51個加氫站,其中80%的站點以液態(tài)形式儲存氫,在對車輛進行充填時實施能源的氣化和加壓。
只需將街道加氫站中的液態(tài)氫填充裝置與上述的分支裝置相連,就可以為車輛充填氣態(tài)氫或液態(tài)氫中的任意一種。該裝置本身也很簡約且緊湊,無需改造基礎(chǔ)設(shè)施。
統(tǒng)領(lǐng)氫燃料發(fā)動機項目的伊東直昭主查(GR車輛研發(fā)部)談到:
“液態(tài)氫COROLLA的填充裝置,是為了將來能夠在街道加氫站使用而進行開發(fā)的。如果只為了賽車專用而研發(fā),其規(guī)格就會與街道加氫站不相符,這樣就會偏離我們行動的目的。”
在重視賽車的同時,我們始終把目光投向氫能社會的未來。
在談?wù)揂utopolis賽道的主題時,一同在液態(tài)氫領(lǐng)域奮斗的伙伴也不應(yīng)忽視。
在決賽后的維修區(qū),豐田的研發(fā)團隊正在對法國賽車隊Alpine車隊的氫能技術(shù)研發(fā)負責人Pierre=Jean Tardy先生進行液態(tài)氫系統(tǒng)說明。
Pierre先生(左)和負責液態(tài)氫COROLLA研發(fā)的山本亮介主管(右/GR車輛研發(fā)部)
Alpine和豐田從今年開始進行液態(tài)氫方面的技術(shù)合作,并計劃參加預(yù)計2028年舉辦的WEC(FIA世界汽車耐力錦標賽)以氫為燃料的原型車組別。
該公司在今年的勒芒24小時耐力賽上,派出以氣態(tài)氫為燃料的氫燃料發(fā)動機概念車“Alpenglow”,完成了車技展示。
Alpine可謂是豐田在汽車運動領(lǐng)域探索氫能可能性的伙伴,亦是競爭對手。
Pierre先生表示:“豐田在液態(tài)氫系統(tǒng)方面領(lǐng)先我們,他們歡迎我們加入該領(lǐng)域,并在技術(shù)上給予全面的支持,真的非常感謝?!?/p>
負責液態(tài)氫COROLLA研發(fā)的山本亮介主管(GR車輛研發(fā)部)也回應(yīng)道:“更多的人參與進來的同時,會碰撞出各種各樣的想法,我們希望能夠互相分享,共同提升。正如Morizo所說,敵人是二氧化碳,而不是競爭對手。我們希望大家一起進行研發(fā),為將來而努力?!?/p>
關(guān)于競爭和合作領(lǐng)域,Pierre先生解釋道:“我們雙方在駕駛、空氣動力學、發(fā)動機技術(shù)等方面相互保密,并在賽道上進行競爭。但是,在液態(tài)氫系統(tǒng)方面,我認為我們需要盡可能保持透明,與競爭對手進行合作?!?
為了液態(tài)氫技術(shù)的發(fā)展和普及,以及對安全性的理解和法規(guī)的完善,伙伴不可或缺。
是競爭對手,更是合作伙伴。兩家公司都有在通過賽車共同推動可持續(xù)移動出行社會的理念。未來,拓展海外液態(tài)氫領(lǐng)域的伙伴關(guān)系也將成為重點。
Autopolis賽道坐落在九州地區(qū),該地區(qū)正在大量進行氫能有關(guān)實證試驗。
去年7月,擔任CJPT*社長的豐田的中嶋裕樹副社長宣布基于BtoG(Business to Government,面向國家和地方政府的商業(yè))的想法導(dǎo)入車輛,并對氫能技術(shù)的普及路線進行了說明。
*Commercial Japan Partnership Technologies。由豐田汽車、日野汽車、五十鈴汽車于2021年4月成立。同年7月,鈴木、大發(fā)也加入其中。CJPT旨在加快CASE技術(shù)的社會實際裝配和普及,為運輸業(yè)面臨的問題的解決和碳中和社會的實現(xiàn)做出貢獻。
之后,便開始進入應(yīng)用階段,從而帶來了許多實績,以及發(fā)現(xiàn)了一些課題。
2022年2月,CJPT和福岡市就實現(xiàn)氫能社會城市建設(shè)達成了合作協(xié)議,從去年7月的餐飲配送車開始,陸續(xù)在市內(nèi)導(dǎo)入了FCEV(氫燃料電池)版的垃圾清運車、急救車(同為2024年3月)以及地方政府用的“工作車”。
上圖中從左到右依次是CV Company的首席工程師太田博文、福岡市新產(chǎn)業(yè)振興部的課長三浦慎一朗、以及豐田汽車副社長中嶋裕樹。
自彼時起至6月末,餐飲配送車共為27所學校,約20萬人提供了配餐服務(wù)。垃圾清運車共出動92日,急救車出動了184次,成績不斷上升。
福岡市的垃圾清運時間在夜間,這在日本并不常見,而將垃圾清運車改為FCEV車型后,夜間作業(yè)噪音明顯減輕。
在更加安靜的FCEV急救車上,也能夠聽清無法發(fā)出很大聲音的患者們所說的話。電動化車型在各個方面體現(xiàn)出了其特有優(yōu)點。
除了上述3種FCEV車型外,Autopolis賽道還展示了福岡縣和JR九州共同推進的,連結(jié)福岡縣添田町、大分縣日田市的BRT(快速公交系統(tǒng))——彥星線,所使用的FCEV COASTER。
現(xiàn)場展示的餐飲配送車和垃圾清運車并非實際使用車輛,而是試驗車型。對此,中嶋副社長在采訪中說道:“雖然很想直接把實車開來,但礙于今天它們也要繼續(xù)工作,所以只能作罷。請大家感受一下這實打?qū)嵉淖兓^去我們還只能展示試驗車型,而現(xiàn)在卻已經(jīng)要優(yōu)先實車去一線工作了?!敝袓敫鄙玳L以這種對比來表現(xiàn)出項目發(fā)展的進度。
汽車在現(xiàn)實社會中行駛得來的數(shù)據(jù),將成為改善實現(xiàn)氫能社會的種子。并且,實際導(dǎo)入FCEV車型的使用,不斷積累行駛實績,也有助于加深當?shù)鼐用駛儗淠艿牧私猓岣哂H切感。
同時推進面向氫能社會的造物,以及社會包容性的構(gòu)建。
當然,在這一過程中課題也會隨之產(chǎn)生,其中之一就是加氫站的普及。
據(jù)CJPT估算,穩(wěn)定運營1家能源補給站所需的氫能每年為70t。
這相當于將一座30萬人口規(guī)模城市所擁有的便利店配送卡車,全部置換為FCEV車型后,所使用的燃料量。
如果繼續(xù)將這座城市的急救車、餐飲配送車、垃圾清運車、社區(qū)共享巴士等地方政府用車全部置換成FCEV車型的話,氫能消費量將需要8家能源補給站來填補供給。
中嶋副社長在采訪中表示:“如此一來,乘用車同時也能享受這些基礎(chǔ)建設(shè)所帶來的便利”。
CV Company的首席工程師太田博文也談到了B to G的重要性,他說道:“只依靠一家汽車公司是解決不了所有問題的,最重要的是獲得地方政府的理解,雙方齊心協(xié)力,共同打造氫能社會?!?/p>
每次出場液態(tài)氫COROLLA都在不斷進化,與此同時,不輸給其進化速度的還有,包括地方政府在內(nèi)不斷擴大的朋友圈,和氫能社會的建設(shè)進程。
將在前途未卜的時代,在沒有標準答案的挑戰(zhàn)中,通過一個個珍貴的實績數(shù)據(jù),成為銜接未來氫能社會的關(guān)鍵。
親自上陣手握方向盤參加比賽的Morizo,即豐田章男會長,在采訪中被問到“以汽車運動為起點制造更好的汽車,與努力實現(xiàn)氫能社會的關(guān)系是什么”時,他如此回答道。
“汽車運動好比是一個公開的實驗室。很多利益相關(guān)方可以再競爭的同時推進研發(fā)。大家都在做著一件沒有正確答案的事情,也并不存在交貨期限。但這也會導(dǎo)致研發(fā)缺乏緊迫感,推進緩慢。而參與汽車運動可以將每場比賽看作交期,如此便能夠?qū)崿F(xiàn)加速研發(fā)。我認為推動實現(xiàn)氫能社會落地需要降低參與門檻?!?/p>
攝影:三橋仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
豐田汽車制造的不僅僅是汽車,更是在汽車運動愛好者和車迷們的守護下,共同建造通往氫能社會的一條康莊大道。