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• | 比赛促进研发,研发加速氢能社会的发展 |
• | 碳中和选项由顾客决定 |
• | 不同国家及地区的碳中和解决方案也不同 |
• | 氢能技术的实证实验正在稳步推进 |
• | 如何增加氢能的装载量 |
• | 什么样的汽车才有助于打造未来汽车社会 |
• | 谁从SUBARU的赛车上走了下来?! |
以往,提到燃烧氢能行驶的汽车,人们往往会联想到爆炸,觉得车上装载着危险的燃料。在这样的背景下,丰田章男会长以Morizo的身份亲自握住方向盘,把氢燃料赛车开上了超级耐力赛的赛道,把氢能给人们的印象从“爆炸、危险”转变成了“未来”。
2024年11月16日、17日,2024年超级耐力赛的最后一场比赛——“第7站 超级耐力赛最终站FUJI大感谢节”于富士国际赛车场举行。在预选赛间隙的媒体座谈会上,丰田会长说了下面这样一番话。
丰田会长
摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
我们参与超级耐力赛的ST-Q组别比赛的这些年,赞助企业从最初的6家左右增加到现在近30家,如今各行各业的朋友都怀着自己的愿景参与到了氢能社会的建设中。
从这层意义上来讲,我们通过参加比赛推广了“未来要靠大家一起创造”这一理念。
每年都会有几次比赛,研发的截止日期也会随比赛日期而定。如何在截止日期前增加氢能的填充量、提升最高速度,这些需要加速研发的课题会随之涌现出来。
在参与比赛的过程中,我们可以清楚直观地看到目前的研发进度。
尽管日本政府在完善法规的速度上还有一些跟不上我们的节奏,不过在建设氢能社会的过程中,我们和政府之间已经建立了前所未有的合作关系。
速度是一个大问题。最早开始氢能研究的就是日本,我们不希望不知不觉中被其他国家超越。我们希望得到整个社会的支持。
丰田汽车的中嶋裕树副社长和宫崎洋一副社长也出席了这次座谈会,两位在会长之后说了下面这样一番话。
中嶋副社长
摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
Morizo选手正是在以比赛为主轴,身体力行氢能的“制造”“运输”和“应用”中的“应用”这一环节。
在“运输”方面,起初我们无法运输的氢能,现在变得能运输了。在经济产业省的支持下,我们的氢能运输能力正在变得越来越强。我们同时也在更新已有的法规,不过跨过一座山头,还会看到下一座。
研发团队会告诉我们在下一个截止日期前该做什么,让我们的“运输”技术在赛车场上不断进步。
“制造”方面也一样,我们正在与集团内的许多伙伴一起开展水电解生产氢能的项目。
三年一转眼就过去了。多亏了在座各位的鼎力支持,也多亏了研究人员回报社会各界支持的决心,我们的研发工作仅用三年时间就取得了巨大收获。
宫崎副社长
摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
为了走向氢能社会,我们必须努力降低氢能的成本。
我们必须得到政府的支持,在遵循法规的前提下,设法高效地生产氢能。
为了设法更好地运输氢能,我们在得到地方政府协助的同时,在各地以各种视角进行实验和应用。
虽然我们在量上会输给外国,但是我们希望在日本掌握降低氢能成本的技术,再把技术和智慧带到海外,以此展开开拓氢能社会的工作。
在此次座谈会上,媒体提出了关于“碳中和选项”以及“为加速实现氢能社会所需举措”的问题,丰田会长是这样回答的。
丰田会长
我认为碳中和选项应该是由顾客和市场决定的。我们已经具备了为顾客和市场提供多种选项的能力。
虽然我们能够提供多种选项,但不是所有公司都能做到。因此我认为,我们该做的不是告诉顾客和市场哪种选项更好,而是根据不同国家及地区的能源政策、基础设施条件、能源成本水平,尊重顾客和市场的决定去创造未来。
经济产业省经济产业政策局的审议官河野大志先生来到了会场。直到四年前,河野先生一直在担任经济产业政策局的汽车科科长。主持人请河野先生发言,他说了下面的这样一番话。
河野先生
丰田会长说得没错,不同国家及地区的能源政策因地缘政治条件不同而异,最优解决方案也会有所不同。
日本的最优解决方案不会适用于其他国家及地区,其他国家及地区也不会认为自己采用的政策对日本来说是最优的,我认为应该以此为前提来思考问题。
碳中和是人类的必经之路,但各国家及地区都有不同的想法。从我担任汽车科科长时起,碳中和就有很多选项,我们也一直以此为前提制定政策,今后也不会改变这个方针。
创新竞争的结果和市场的选择最终会决定采用哪种技术,因此我认为,我们在决策时更需要站在中期视角思考,而不是仅仅从短期视角出发。
在氢能的推广方面,我认为速度确实很重要。氢能的生产、运输和应用会受到地理特殊性的影响,因此我们要建立扩大氢能应用范围的团队,使其应用不仅限于汽车,基于中期视角考虑一定的成本差,以此为前提推进氢能应用的项目化。
我们还要在完善基础设施的同时,集中政策资源,放宽必要的法规。
储氢模块、 燃料电池小型卡车、大型卡车、 氢燃料发动机在船舶上的应用, 氢燃料电池快速公交系统, 氢燃料电池垃圾清运车、氢燃料电池救护车、 氢能发电——针对氢能技术的实证实验正在各种领域展开。
在此次超级耐力赛最后的一场比赛中,丰田带来了世界首创的混合动力氢燃料发动机。
氢燃料发动机HIACE第一次亮相是在2023年超级耐力赛的最终站。这款车搭载6缸发动机,使用涡轮增压技术,燃烧氢能驱动,当时已在澳大利亚进行了为期一年的实证实验。
当地使用过氢燃料发动机HIACE的顾客反馈了很多意见,比如“非常易用”“振动小”等,他们表示Acceptable(令人满意)。
与此同时,顾客也提出了新课题,因为眼下加氢站少,续航里程短让加氢问题成了隐患。
为解决这个课题,丰田在今年推出了混合动力氢燃料HIACE。
通过将丰田混合动力系统与氢燃料发动机结合,续航里程比以往提高了25%,达到了250公里,电机的动力使加速性能也提高了25%。
这次亮相的氢燃料发动机混合动力HIACE是用来进行快速研发及评估的试验车型,目前副驾驶席安装着电池。作为商用车型,它在使用便利性方面还有许多需要改进的地方,今后研发和改善的相关工作将继续进行。
今后的课题是实现电池组的小型化和重新布局,以便不再占用副驾驶席。
这款车不仅实现了混合动力化,还利用在柴油发动机研发工作中成熟起来的催化剂技术,抑制了氢燃料发动机会产生的微量氮氧化物,使其达到了排放标准。
关于为什么要继续在澳大利亚进行这款HIACE的实证实验,中嶋副社长是这样解释的。
中嶋副社长
澳大利亚是右舵车,靠左行驶,与日本的开车方式相近,而且是一个氢能资源丰富的国家。
我们的车也在澳大利亚的商用现场进行了实证实验。这里只要出了城,郊外就是土路,而且沙漠地带就在附近,所以有很多沙尘。
我们可以在日本没有的严酷环境下,验证它对氢燃料发动机的影响。为了评估和磨练新技术,我认为澳大利亚的严酷环境是再好不过的。
而进一步提升这款车的续航里程的,是2023年在技术说明会上发布的异型氢储存罐和超级耐力赛上氢燃料发动机COROLLA使用的液态氢。
中嶋副社长
当前为了让罐壁均匀承受压力,采取圆柱形罐体的设计,空间效率不高,四个角的空间会被浪费掉。
圆柱形罐体在高度上也受限制,只要宽度上有富余,改为椭圆柱形空间效率会更高,做成许多个小罐体的堆积体空间也会更高。
为了进一步提升续航里程,就需要增加氢能的填充量,这是一个很大的难题。
这项技术确实需要攻坚,但是为了让气态氢储存罐空间效率更高,我们正在竭尽全力展开研发。
另一种方法是用液态氢。液态氢比气态氢更节省空间。现在,超级耐力赛的氢燃料发动机COROLLA就在使用液态氢,我们正在认真考虑将其作为我们下一步的目标。
液态氢需要在极低温下储存,因此储存罐采用了类似保温瓶的构造。
虽然压力低了,但是为了提高绝热性,需要增加绝热材料的厚度,罐壁一厚,氢能的填充量就有限了。
我认为液态氢应该会从大型卡车开始应用,异型氢储存罐和保温瓶式构造将是我们需要攻坚的下一个技术难题。
如果需要大量使用燃料的卡车能用上氢能,那么加氢站就有了稳定的需求。
这样一来,我们的乘用车也能使用这些加氢站。因此,我们会从汽车方面努力,营造能让氢能社会基础设施稳定成长的环境。
同时,我们已经研发出了便携式氢能源电池原型,除了在加氢站补给氢能之外,氢能还能被填充到电池原型中运输到各地。如此一来,我们就能以加氢站为中心向附近运输氢能,比如将氢能运输到港口并装载到船舶上等。
我们还可以利用氢能发电。氢能是可以储存的,而我们的社会面对着很多可再生能源无法被有效利用的问题。
我们将先把这些可再生能源转化为氢能,然后运输到需要的地方使用。
为此,我们正在开展生产氢能和通过水电解生产氢能的尝试,同时也在为推广氢能发电做准备。
虽然这些尝试规模尚小,但是我认为对能源匮乏的日本来说,氢能是最好的能源。哪怕需要长期的努力,我还是希望在整个社会的帮助下迎难而上,一步一个脚印坚持推进下去。
此次超级耐力赛的会场还展示了用于打造氢能社会的汽车,那就是由日本汽车联合会(JAF)和丰田汽车共同研发的“下一代道路服务车”。
野津真生专务理事(左)和中嶋副社长(右)
以往,如果以氢能为燃料的汽车在市区发生氢能耗尽的情况,只能用拖车将车辆拖到加氢站进行加氢。
然而,为了实现碳中和,稳步走向氢能社会,营造氢燃料汽车能够安全、可靠行驶的环境也变得至关重要。为此所需的汽车便是这款“下一代道路服务车”。
这款道路服务车能加注足以供乘用车行驶100公里的氢能,加氢时间约为1分钟,整个服务作业也只要10分钟左右。它装载了10公斤用于加氢的氢能,可以为16辆车加氢。
此外,它还能通过氢燃料电池发电为纯电动车充电。它具备了50kW的快速充电能力,能在约10分钟里完成充电,整个服务作业也只要20分钟左右。可以为19辆车提供行驶约50公里的充电服务。
对于这种下一代道路服务,JAF的野津真生专务理事是这样说的。
野津专务理事
面向碳中和,针对BEV、FCEV等汽车的燃料耗尽问题,消除不安是非常重要的,我认为这是我们能够完成的使命。
能够加氢固然是重点之一,而这次新增的供电功能非常关键。
我们虽然已经导入了几辆装载10kW电池的车辆,能提供快速充电服务,但是这次是50kW,充电能力提升了5倍,能连续为许多辆车供电,有了更好的便利性和更高的易用性。
这种车辆不光携带了燃料罐,可以应对燃料耗尽、电池没电等问题,还能为爆胎车辆提供维修服务。除了拖车外,可以提供JAF能提供的所有服务。
在2023年超级耐力赛第5站茂木站上,能提供加氢服务的道路服务车亮相。但是当时由于加氢实施地点、相离距离、运输相关资质的法规限制等原因,尽管服务车已经造好,实际上却无法在路上提供加氢服务。
在不设置隔离栅栏的情况下通过服务车向FCEV皇冠加氢。
不过,这次亮相的进化版道路服务车的最大亮点就是不再需要隔离栅栏。我们通过与政府各级部门的反复讨论,找到了放宽法规限制的途径,争取到了在超级耐力赛的会场上实证的机会。
JAF道路服务部武田高泰部长
如果这辆车能进行拖车作业,那就将成为一体化的服务车。它的车高也和茂木站时不一样了,以前氢储存罐是垂直安装的,车高达到了3米,现在改为横向安装,车高降低到了2.55米以下。
目前,加氢、发电用的氢储存罐和为道路服务车本身提供燃料的氢储存罐是分开的,如果道路服务车本身的氢储存罐能承担这些功能,那么另一个氢储存罐的空间就能省出来,使拖车作业变得可能。
这样一来,它将成为全能服务车,距离下一代道路服务车真的已经不远了。
在超级耐力赛决赛之前,今年6月在纽博格林24小时耐力赛SP4T组别中获得冠军的SUBARU WRX NBR CHALLENGE 2024进行了在日本的首次车技展示。
摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
纽博格林24小时耐力赛优胜车在富士国际赛车场的赛道上飞驰。
优胜车返回终点直道时,大家发现捏着方向盘的是身着SUBARU赛车服的Morizo——丰田会长。在令人惊喜的车技展示后,丰田会长接受了采访,并说了下面这番话。
丰田会长
摄影:三桥仁明/N-RAK PHOTO AGENCY
我穿着SUBARU的赛车服,享受着以辰巳英治先生为首的STI一直在挑战的纽博格林的感觉,驾驶着这辆赛车跑过了富士国际赛车场的赛道。
我认为从某种意义上来说,SUBARU是日本汽车制造商的代表选手,他们一直在挑战世界上最严苛的赛道——纽博格林。
我们TOYOTA GAZOO Racing也和他们一起努力,帮助日本制造出了许多好车。
有更多这样愿意为大家提供挑战机会的公司,我们就能制造出更好的汽车。如果能再得到今天来到富士国际赛车场的各位的支持,我们的车手、机械师、工程师们就将更进一步以汽车运动为起点,努力制造出更好的汽车。今后请大家给予我们更大的支持。
以汽车运动为起点制造更好的汽车,以实现碳中和社会为目标挑战加速研发,2025年,丰田的挑战还将以超级耐力赛为舞台继续下去。