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非汽油能源驱动:日系汽车技术的拐点?

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近日,日本商业思想家大前研一在国内《追求》周刊发表文章,称“原油价格上涨是日本千载难逢良机,能源大国日本迎来曙光”。

日本经济产业省在2009年度预算的概算要求中:加入全球变暖对策。将新设一项制度,对导入家用燃料电池热电联产系统的家庭补助部分购买费用。

另,还将制定清洁柴油车的补助制度。经产省希望:以此推动温室气体排放量不断增加的家庭及运输部门减排,计划把预算重点投入低碳社会的建设。

全球变暖对策以(1)普及温室气体排放少的新能源、(2)节能对策、(3)开发革新性技术等为核心。将主要利用以石油煤炭税等为财源的能源特别会计提出预算要求。该省2008年度与全球变暖对策相关的预算为4160亿日元,2009年度预算将力争确保超过这一额度。

目前,美国、欧洲和日本的汽车厂家都在加紧开发燃料电池技术,预计3到4年后,燃料电池车将达到批量生产阶段,并投放市场。

世界各大汽车厂商已结成两大集团,以丰田和通用汽车公司为一方,以戴姆勒-克莱斯勒、福特及三菱汽车公司为另一方,展开了激烈的燃料电池车技术开发竞争。

燃料电池车的最大优点是清洁、无污染,所排出的惟一废弃物为水分。在全球环境保护问题日益突显的今天,燃料电池车作为“清洁车”越来越受到重视。

燃料电池是以氢气和氧气为原料,利用它们在高温下发生化学反应产生电能的原理制成的装置。燃料电池所需的氧气可以从空气中获得,较大的技术难点在于怎样获得另一种燃料——氢气。

为此,丰田和通用集团决定采用的方式是,从一种名为清洁碳氢化合物燃料的新型汽油中制取氢。采用这种制氢方式的燃料电池优点是硫磺含量比较少,既清洁,又可延长电池自身寿命,并且容易维修。由于使用汽油,现有的汽油加油站也能够得到充分利用,可以节省巨额基础设施建设投资,安全性也有保证。

这种技术能够被现有的汽油发动机所使用。美国埃克森-莫比尔石油公司与通用和丰田公司就开发采用这种制氢方式的燃料电池车达成协议,并计划推向市场。两家汽车公司正在着手制订这种燃料电池车的国际标准。

戴姆勒-克莱斯勒、福特及三菱汽车公司阵营则决定以天然气为原料,采取对甲醇改质的办法制取氢气。这是因为欧洲有着发达的天然气供应网,可以大大降低基础设施投资成本。

各大汽车厂商都认为,近期内有可能取代传统汽车的清洁交通工具只有燃料电池车。为此,它们纷纷敦促本国政府制订相关的产业政策。美国能源部已制订了“氢计划”,提出要在2010年让燃料电池车在汽车市场上占据25%。

日本经济产业省不久前提出的发展目标是,在2010年前要把汽车用燃料电池的价格降低到普通汽油发动机的水平,并且要首先从政府机关开始普及燃料电池车。经济产业省还认定,丰田和通用两公司采用的从新型汽油中制取氢气的方法具有现实性,并建议由日、美、欧等国家制订关于燃料电池的国际规格。

新加坡是继日本之后,第二个进行燃料电池研发的亚洲国家。参与计划的外国汽车制造商包括福特、丰田和通用等汽车公司,本地大专学府则包括新加坡国立大学、南洋理工大学和国家科技局属下的材料研究院。西方国家的研发方向不同点在于,西方国家主要着重于基础上的研究,而新加坡将直接进入开发的部分。 此外,由于燃料电池主要使用氢气发电,因此这项计划最主要的方向,是研究氢气的储藏技术。

开发出美观且动力强大、电池寿命长的电动汽车,并使其在市场竞争中取胜,同时又能够实现零排放,这是日产的一个重大的战略转变。”戈恩说。

这一重大的“战略转变”很快变为了“战略宣言”。08年5月,日产发布的“日产GT2012”《2008~2012财年新经营计划》中,做出了“成为零排放车领军企业”的承诺,表示将从2010财年开始,投产电动汽车,并于2012年在全球范围内推广。

与传统镍氢电池相比,新型环保车型上装配的先进锂电池新型锂电池性能卓越,同时具备良好的可靠性、安全性、多用途性和成本优势;传统镍氢电池采用柱状结构,而新型电池采用层压式结构,可以提供两倍的电量,在安装方面也更加灵活,具备多种应用。

两年前,同属国家863计划、燃料转换效率为41%的燃料电池试验轿车发动机曾在上海同济大学诞生。

据了解,当时通过科技部专家组验收的为第三代燃料电池发动机,总输出功率达到48千瓦,净输出36千瓦;运行稳定,可满足轿车运行的要求;发动机从怠速到额定功率的响应时间不到20秒,系统效率达到41%。

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日本正在为明年即将问世的即插充电式电动汽车做准备,计划修建数百座“快速充电”站和其它基础设施,以便于这些电动汽车的使用。

日本驾驶员将会在全球率先使用大型汽车制造商提供的电池驱动汽车。由政府、汽车制造商及电力公用事业公司支持的交通运输系统和电力系统的升级,意在缓解人们对电动汽车方便程度和行驶里程的担忧,促进电动汽车的迅速采用。

为日本首都地区供电的公用事业集团东京电力公司表示,它已经开发出了一种充电设备,能在5分钟的停车时间内提供足够让一辆小型电动汽车行驶40公里的电,比目前的实验系统有了很大的进步。该公司表示,充电10分钟可供电动汽车行驶60公里。

作为电动汽车的一大推崇者,这家公司已经与三菱汽车、斯巴鲁合作,对价值400万日元(合3.65万美元)的充电设备进行了测验,并希望在超市和其它公共场所安装此设备。三菱和斯巴鲁将会在2009年和2010年量产首批即插充电式电动汽车。

东京电力公司表示:参与电动汽车的推广,是为了在晚上售电。它指出,大多数驾驶员将在该公司的非高峰时间内,使用家里的通用插座为汽车充电。但这种方式对社会有益。

邻近东京的神奈川县计划,5年内至少让3000辆电动汽车上路行驶。作为相关奴隶的一部分,该县已经承诺提供150座快速充电站。

日本政府对这项技术表示支持。下个月,它将开始接受有关城市和城镇的申请,选择下一代汽车基础设施“模范地区”——该项目将会涉及在付费停车场、超市以及餐饮连锁店安装电源插座,以供驾驶员们免费使用。

政府还计划鼓励私企向电动汽车驾驶者提供折价,从停车到保险和贷款在内的所有服务。它正在大力推动最近完成私有化的日本邮政将其2.1万辆的配送车队换成电动汽车。

首相福田康夫希望,到2020年,日本有一半的新车将通过非汽油能源驱动。日本在今年的八国集团峰会上曾经承诺,它将在2050年前使二氧化碳的总排放量减少60%到80%。

三菱计划明年向市场投放5门小型掀背式电动汽车MiEV,而富士重工的子公司斯巴鲁不久后将会推出两门的R1e微型电动汽车。

日产-雷诺计划在2010年为日本和美国提供电动汽车,同时,丰田正在研制油电混合动力车普瑞斯的即插充电款,也计划在2010年上市。