也許因為在混合動力車上占有先機,豐田認為燃料電池車難度甚大。在混合動力車型基礎上開發的豐田FCHV氫燃料電池車2003就在加州開始租賃試用,但其130升的儲氫量,實際連續行駛距離只有209公里,比汽油車和“普銳斯”的500公里和700公里相去甚遠。豐田汽車燃料電池開發本部技術部長河合大洋認為:“如果連續行駛距離達不到500公里,估計無法讓普通消費者接受。130升的燃料箱也根本無法安裝到‘威馳’和‘花冠’等小型車上。”在2005年1月的東京“第一屆國際燃料電池展”上,河合大洋表示:“2010年代前半期,必須造出能讓人相信燃料電池車即將普及的車型。”
日產汽車公司從1996年就開始研發燃料電池,2002年12月開始測試的X-Trail FCV氫燃料電池車最高時速145公里,可連續行駛350公里,2004年3月批量生產,2005款又應用了自主開發的固體高分子燃料電池組和碳纖維高壓液氫罐。本田的最新燃料電池車是2005款FCX,最大時速149.6公里/小時,行程322公里,每加侖燃料在城市可行駛100公里,已有20輛上路試用。馬自達稍嫌保守,計劃2006年在日本開始租賃RX-8氫氣、汽油雙燃料車。現代汽車2002年開發了Santa Fe氫燃料電池車,可連續行駛165公里,2004年12月韓國能源研究所也推出氫燃料車,可連續行駛210公里。
氫經濟發展史
氫經濟是個非常寬泛的概念,其實氫能源是二次能源,鑒于交通在經濟中的重要地位,才出現了這樣的說法。目前,氫能源系統建設投資主要來自民間,殼牌打算到2006年投資10億美元以上,英國石油公司和埃克森-美孚等能源巨頭也都有計劃,此外還有全球100多家燃料電池制造商的努力。
受1973年石油危機影響,國際社會早在1974年就召開了“國際氫能經濟利用會議”,成立了“國際氫能學會”(IAHE),每兩年舉行一次國際氫能會議,但直到90年代,各國對氫能的投資才開始回升。2000年首屆“國際氫能論壇”在慕尼黑舉行,2004年第二屆論壇在北京舉行,2003年10月,包括中國在內的14個國家成立了國際氫能經濟合作組織(IPHE)。
2002年,美國能源部建立了氫、燃料電池和基礎設施技術規劃辦公室,提出了《向氫經濟過渡的2030年遠景展望報告》。以環保激進著稱的加州一度曾要求到2003年全州售出新車的10%是零排放汽車,今后幾年將陸續投放300輛燃料電池轎車和公共汽車試用,密執安州2002年就在底特律建立了“下一代能源”工業區。
2003年,歐盟發布了氫發展構想報告和行動計劃,將在4年內投資20億美元,并創立歐洲氫燃料電池合作組織。“歐洲清潔城市運輸項目計劃”正為阿姆斯特丹、巴塞羅那、漢堡、斯圖加特、倫敦、盧森堡、馬德里、斯德哥爾摩和波爾圖9個城市各安排3輛燃料電池公共汽車試用。日本從1993年起就開始實施“世界能源網絡”計劃,深入研究氫及其基礎設施技術,希望到2020年逐步推廣氫能。韓國氫燃料技術比美、日落后4~5年,因而公布了以氫為基礎的經濟能源政策,希望到2020年陸續投資8.43億美元,使交通對原油的依賴減少20%。
水電和天然氣豐富的挪威2003年就設立了國家氫能源委員會,目前正在斯塔萬格和奧斯陸間建設500公里的氫能源公路。加拿大和巴西也都希望利用廉價水電推廣氫能。人口僅28萬的冰島58%的能源和近100%的電力來自水電和地熱,早在1999年就提出到2030年將率先建成氫經濟,首先更換首都雷克雅未克全部公交車,到2030年將使全部機動車和漁船使用氫燃料電池。
規模問題
現在,少數激進的廠商和國家對氫經濟雄心勃勃,戴-克計劃到2010年生產10萬輛氫燃料車,通用的胃口是100萬輛,歐盟打算到2030年使氫燃料車的比例達到15%,2040年至少翻一番,而日本計劃到2020年生產500萬輛。但實際上,氫能源的大規模使用是一個可能需要數十年的社會經濟過程,汽車、燃料和基礎設施的價格相互影響,使用規模又與價格和方便程度相互制約。以可用能量單位計,目前氫比汽油貴5倍,伊斯特曼化學公司副研究員蒂姆·道西說:“如果給氫電報個價,應該是4美元/瓦。”現有氫燃料汽車的價格仍是普通汽車的10倍多,即使年產50萬輛,仍有6倍差距,如果成本沒有突破,至少在2030年前難以大規模產業化。
氫經濟涉及的能源結構問題還必須與環保同時考慮。據豐田公司和瑞穗信息研究所對“從油井到車輪”的全程污染排放研究,制氫的電能如果來自礦物燃料,則燃料電池車的溫室氣體排放并不比混合動力車少,甚至還有科學家認為,大量使用氫產生的大量水蒸氣反而是加劇全球變暖的因素。大規模依靠核能代價也很大,只有制氫電能來自太陽能、水能、風能或海洋能,才談得上真正的綠色,但這些可再生能源只有在巴西和冰島等國可望達到較高比例,美國71%的電力仍源于礦物燃料。
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