日本主要氢能企业的最新动向（2）——EV和FCV

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摘  要：氢燃烧时不会排放二氧化碳（CO₂），因此作为新一代能源备受期待。丰田汽车和本田等率先在世界范围内开发出终极环保汽车——燃料电池汽车（FCV）。FCV以氢为燃料，与大气中的氧气发生化学反应，产生电能以驱动汽车行驶。然而，全世界的汽车制造商基本都正在向电动汽车（EV）转型，认为只有电动汽车（EV）才能够实现脱碳。那么，真正能够助力脱碳的是EV还是FCV呢？本文将从EV和FCV的最新动向中寻找答案。

关键字：燃料电池汽车（FCV）、电动汽车（EV）、氢发动机汽车、FC卡车、加氢站、氢能社会

目录

●丰田开发FCV的背景

●在全球向EV转型的浪潮下，仅丰田开发FCV？！

●EV转型刚刚开始

●FC卡车是扩大氢需求的关键

丰田开发FCV的背景

丰田于2020年12月开始在日本发售新款“MIRAI”FCV。“MIRAI”被定位为“实现未来氢能社会的新起点”。

FCV的工作原理与EV一样，都是通过电能来驱动电机工作，从而带动汽车行驶。但是，两者使用的电能来源不同，EV直接使用储存在电池中的电能，而FCV是通过氢燃料与空气中的氧气发生化学反应而产生电能。FCV在行驶过程中只排出水，乘用车仅需充氢几分钟便能进行长距离行驶，因此被称为“终极环保车”。

丰田于2014年开始率先量产FCV。但是，其销售一直不太景气。2014年至2020年，FCV在日本的销售量仅为3800台，加上全球其他地区，销售量也仅为1万多台。

但是，丰田在开发FCV的同时，还致力于氢发动机汽车的开发。

11月13日在冈山县举行的超级耐力赛中，丰田章男（丰田汽车公司社长）驾驶氢发动机汽车（搭载代替汽油以压缩氢为燃料的发动机）。这是氢发动机汽车的第四次参赛。

开发FCV和氢发动机汽车的背景是什么？

制造一辆汽油车大概需要30000个零件，而EV需要的零件数量大约仅为一半。因此，随着向EV的转型，可能会对零件制造行业等的就业造成影响。此外，今后，汽车制造工厂可能会转移到能够廉价采购可再生能源的国家，由丰田章男担任会长的日本汽车行业协会指出，如果禁止汽油车的新车销售，可能会失去100万个工作岗位。

丰田章男在日本汽车工业协会的发布会上反复强调：“我们的目标是脱碳，而绝不是推进EV销售或禁止汽油车销售。应该增加面向2050年碳中和的技术选择，而不是针对内燃机制定法规法律，限制现有技术（内燃机）的使用。”

其中一个选择就是开发能够直接使用汽油车内燃机的氢发动机汽车，目前正在赛车场上对其进行实证实验。

在全球向EV转型的浪潮下，仅丰田开发FCV？！

目前，丰田的脱碳化方针是“电动汽车全方位战略”，即全面开发EV和FCV，以及其擅长的混合动力汽车（HV）和插电式混合动力汽车（PHV）。

丰田于2021年9月宣布，计划到2030年至少销售800万辆电动汽车，是目前的4倍，其中EV和FCV为200万辆。丰田章男表示：“在电动化方面，丰田的技术选项数量全球第一。一些国家和地区存在充电基础设施不够完善等情况，选择哪种电动化技术路线需要根据各个国家的情况来决定。在客户最终选定之前，丰田将进行全路线发展。”

然而不可否认的是，目前汽车行业关注的焦点是EV。全球制造商都相继提出向EV转型。

本田虽然提出将要投入FCV，但目前丰田仍是全球唯一投入FCV乘用车的公司。

EV转型刚刚开始

随着全球主要制造商向EV的转型，在11月13日闭幕的COP26上，英国发表宣言，提出到2040年将全球新车转换为EV和FCV的目标。虽然有20多个国家表示同意，但汽车产业较为发达的中国、日本、美国、德国和法国并未加入该宣言。

未加入该宣言的国家都是以汽车为基础产业的国家。毕竟，早期禁止销售汽油车等会影响就业。而且，EV转型才刚刚开始。中国作为全球最大的EV引进国，2020年的EV销量占比也仅为4.6%（115.9万辆）。欧洲为10.5%（104.3万辆），首次超过10%（欧洲汽车行业协会调查），而美国仅为2%（29.5万辆），日本仅为0.3%（1.4万辆）。目前汽油车和HV仍占据压倒性优势。

尤其是在日本，HV保有量高，而EV充电站不足，且可再生能源电力难以满足充电需求。

在这样的情况下，日本政府不但将扩充补助金以促进EV普及，还将支援可存储大量电力的新一代蓄电池等的开发，以及扩大FCV等的普及。

阻碍FCV普及的最大课题是基础设施。

截至2021年8月，日本仅有166座加氢站（包括正在建设中的加氢站）。与31500座加油站和约30000个EV充电桩相比，加氢站数量要少得多。

岩谷产业于2021年11月10日宣布，将发行绿色债券，募集总额达100亿日元（约5.6亿元）资金，用于建设加氢站。到目前为止，岩谷产业共运营57座加氢站，其中日本53座，美国4座，计划到2023年在日本再增加30座。

尽管如此，日本的加氢站也只能达到200座左右。

加氢站数量难以增加的主要原因是，高压氢处理存在技术上的难题，而且投资成本超过3亿日元（约1685万元）。其中，建设成本约为3.3亿日元（约1853万元）（2019年），此外每年的运营成本约为3100万日元（约174万元）。即使投资建设加氢站，由于FCV还未得到普及，氢需求短时间内不会增加，如此将陷入无法收回投资的恶性循环。

因此，日本政府在制定的《氢能基本战略》中提出了以下目标。

日本政府十分重视FCV等的普及，其原因是期望在充分利用其全球领先的内燃机技术的同时实现脱碳；此外期望通过尽早将FCV和FC卡车等投入市场，以扩大氢需求量，从而实现氢能社会。

FC卡车是扩大氢需求的关键

在扩大氢需求方面，日本政府和丰田等对FC卡车寄予厚望。

在EU、德国、法国等发表的氢能战略中，也对运送货物的重卡等商用车的FC化寄予了厚望。

以装载10吨以上货物进行长距离运输的重卡为例，最大装载时的总重量将超过20吨。为了确保EV的续航里程达到500公里（东京至大阪），必须搭载约4吨的蓄电池，这样就不得不减少装载量。

相反，FC重卡可以轻松延长续航距离，并且可以在短时间内加满氢气，因此备受关注。日本政府估计，日本FC卡车的潜在氢需求量将达到每年600万吨，是目前氢需求量（200吨）的3万倍。此外，预计到2050年，全球FC卡车市场最高将达到300万亿日元（约16.9万亿元）（1500万辆）。

在FC卡车领域，丰田及其子公司日野汽车正在开发25吨级FC重卡，处于世界领先地位。丰田将在2022年春与物流公司展开合作，共同进行实证，目标是于2024年在美国、于2020年代中期在日本国内实现批量生产。

本田和五十铃就FC卡车的开发签订了共同研究协议。

与此同时，海外各公司也在致力于FC卡车的开发。沃尔沃（瑞典）和戴姆勒卡车（德国）为了大量生产燃料电池，共同成立了合资公司。戴姆勒卡车计划在2023年进行FC卡车的试运行。另外，作为世界大型汽车公司之一的曼恩卡客车公司(MAN Truck & Bus)（德国）也计划在2023-2024年进行FC卡车的试运行。

日本政府计划通过普及FC卡车等来创造氢需求，然后实现氢在发电、钢铁、化学领域等的应用。另外，如果FC卡车的量产取得进展，规模经济便会发挥作用，不仅能降低车载用FC系统的成本，还能降低FCV的价格。

丰田能否成功推动FCV普及或许取决于FC卡车的量产。

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翻译：李释云

审校：贾陆叶

李   涵

统稿：李淑珊

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