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储能科学与技术

丰田汤田修事:成本仍然是燃料电池车大规模普及的最大障碍

2019-11-1 10:16| 发布者: admin| 查看: 9464| 评论: 0

摘要: 10月26日,2019联合国开发计划署氢能产业大会在佛山开幕。 丰田汽车(中国)投资有限公司技术总监汤田修事发表了主题演讲。 他表示,成本仍然是燃料电池电动汽车在大规模应用上所面临的最大问题 ...

10月26日,2019联合国开发计划署氢能产业大会在佛山开幕。

丰田汽车(中国)投资有限公司技术总监汤田修事发表了主题演讲。

他表示,成本仍然是燃料电池电动汽车在大规模应用上所面临的最大问题,而为了进一步降低成本,丰田也将继续开发燃料电池系统。

以下为发言实录:

大家好,我是丰田汽车公司的汤田修事,我很荣幸今天有机会介绍我们丰田下一代汽车战略。在我的演讲里面,我想要介绍的是丰田最近开发的动力总成和下一代汽车的技术创新。

首先,我介绍一下汽车工业的相关环境和丰田的行动。

众所周知,自20世纪以来汽车工业飞速发展与此同时工业和技术正在全世界迅速提升,结果导致了一系列紧急的问题,这些也是现在中国面临的课题,2015年10月为了向实现可持续社会做出贡献,丰田宣布了“2050年丰田环境挑战”,为自己设定了6项挑战,例如我们设置了新车二氧化碳零排放挑战,特别响应全球的二氧化碳减排的需求, 通过这个挑战我们的目标是到2050年,和2010年相比新车的二氧化碳排放量减少90%。

丰田的方法在于节约能源,促进材料多样化,遵循这样的方法,追求终极生态环保汽车的广泛应用。作为一个里程碑,丰田2017年宣布,预计到2030年新的电动汽车销量将超过550万辆,然而电气化的发展速度比预期快,这意味着丰田要提前5年达到预期的数据。在不久的将来,大多数的电动汽车都是基于传统的电力系统,因此要改变这些动力总成也很重要。

接下来,介绍丰田最新动力总成开发。

自从1997年第一代普锐斯上市以来,丰田一直致力于发动机的热效率,以及混合动力系统主要部件的效率,该系统已经加载到更多车型上,因此最新的一代普锐斯的二氧化碳排放量比第一代普锐斯的二氧化碳排放量减少40%,而且成本降低了,所以更多的用户越来越愿意选择。

一般而言,电池容量越高,储能越多,油耗经济性越好,但是电池越大就越重,安装的空间也更越大。价格也会变得更加昂贵,数据显示,丰田HEV提供高燃油经济性,尽管电池容量小于其他企业,但是电机、电源控制单元在减速时也能够提升这方面的效率。

在丰田电气化核心技术的长期发展中,例如电机、电池、电源控制单元等等性能都有了很大的提升,由于有这些努力,到2018年年底,丰田混合动力汽车的全球累计销量达到1300万辆,与此同时二氧化碳排放量减少1亿多吨。正如我所解释的一样,混合动力汽车的核心技术得到了很大的改进,这些也能应用到纯电动汽车、插电式混合动力电动汽车、燃料电池汽车上面。

今年4月在上海车展丰田发布了在中国开发的新EV车型,丰田计划2020年后陆续推出10多款纯电动车型。

下面我介绍下一代的燃料电池汽车的创新。在各个地方采用替代燃料的办法各不相同,例如会使用生物燃料、压缩天然气,特别是中国随着新能源汽车的普及,用电量越来越大,在用电量不断增加的地区为了有效减少二氧化碳排放量,必须要变油箱到车轮为油井到车轮有效地减少CO2排放,从中国的角度来说除了增加发电量以外,还计划促进和将可再生能源转化为发电。稳定的电能供应是必要的,这就意味着储能的必要性。

这张PPT展示的是一个氢能和电能并存的社会,电和氢结合在一起,氢作为一个储存能量的手段,其他的化石燃料能源以及在不同的地点和时间产生的电力可以转化为氢气,在需要的时候以最少的损耗重新转换成电量,这种形式的使用被认为是未来的愿景,被运用在交通和下一代的能源社会。

氢可以从多种能源获取,以及被灵活使用例如在这个概念里面,可以有效地利用到整个地区的剩余电力,天然气重整、化工厂的副产品氢,实现这一概念也将允许燃料电池汽车利用氢作为能源的充分合成,进入到可持续的能源系统。氢具备能量和高密度的优点,这个优势能够打开使用氢的各种可能性,在各种情况下,都可以实现,包括作为一种车辆的燃料使用。

客户和市场对汽车的需求不断变得多样化,为了满足不同客户的需求,我们要根据车辆的尺寸和行驶的距离对动力总成进行分类,为了普及电动汽车重要的是要扩大每一个系列的车型以便让客户有更广泛的选择。

丰田于1992年开始开发燃料电池电动汽车,并在2014年12月推出第一款量产的FCEV MIRAI,丰田正在开发其燃料电池系统,比如燃料电池电堆和高压氢罐,通过我们长期的研发投入,我们能够缩小燃料电池尺寸,让它能够符合轿车的尺寸。通过取消加湿器减少电池数量以及使用我们的燃料电池促进转化器去实现。

丰田燃料电池开发时间开始于1992年,甚至比普锐斯还要早,1990年丰田推出了首款燃料电池车的原型车,2002年丰田推出首款新能源SUV,2008年我们实现了燃料电池车辆在零下30摄氏度冷启动进入100%状态的性能,我们已经开发燃料电池系统20多年,可以在各种极端条件下进行测试里程超过两百万公里,最终可以将MIRAI投入市场。20多年来,丰田一直在改善其性能和用户的便利性,丰田致力于根据过去的经验实现新技术的推动。

接下来,我解释丰田的燃料电池系统性能的推进。

18年来功率输出的提高了28倍,燃油经济性在12年里降低了37.5%,燃料电堆的耐用性在12年内提高6.2%,生产能力在6年内增长了7.5倍,我们将继续努力提高性能,以便进一步普及。然而,降低燃料电池车辆的成本也是一个挑战,虽然MIRAI电池系统的成本比2008年的燃料电池降低1/20,但是我们认为燃料电池系统的成本仍然是燃料电池电动汽车广泛应用面临的一个问题,为了进一步降低成本,我们将继续开发燃料电池系统。

下一步,我将介绍我们的燃料电池系统应用和商用车。

我们将继续降低在燃料电池乘用车的成本,将其应用于商用车,虽然在商用车的数量比乘用车要少很多,它使用的氢比乘用车多很多,我们认为这个战略将产生一种协同效应,对氢的需求会增加,对氢的设计部署也要增加。

中国在推动氢燃料电池方面非常努力,中国的氢燃料电池汽车进一步增加,而且这个数字将进一步增加,燃料电池汽车是未来新能源汽车的发展方向,政府正在认真考虑发展相关产业,制定《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》等相关政策。

我相信一个无碳的愿景,只有各利益相关者达到一致的共识时,国家和地方当局、客户以及我们的用户一起努力才能达到,我们丰田的目标就是为中国的客户制造更好的汽车,造福中国社会,通过“氢”社会以及中国的可持续社会实现这一点。

最后,北京的冬奥会和残奥会将在2022年举办,作为国际奥委会的顶级合作伙伴,丰田一直在计划提供1500辆燃料电池公共巴士和200辆新一代MIRAI汽车,我们将继续给予最大的支持,向世界展示中国是更先进更环保的国家。


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