把脉未来能源社会 丰田倡导“氢电共存”发展模式

未来有现实，现实中有实用主义。第二届中博会丰田展台的主角看似是汽车，却超越了汽车本身。如果你还记得第一届中国移动博览会的丰田展台，那是一场现场舞台剧。丰田移动了一个城市来展示未来移动旅行社会中的每个人和每个场景。主角不是车而是人。

今年，丰田展台的主题是“保护蓝天，共创未来”，描绘了丰田对氢电共存的能源管理社会的美好愿景。我们已经看到了熟悉的产品，如卡罗拉双引擎、雷凌双引擎E+和CH-R EV，以及刚刚在东京车展上亮相的新Mirai未来组合概念，以及使用Mirai未来组合上携带的燃料电池堆和高压储氢罐开发的FC卡车、FC拖车和FC叉车。熟悉又陌生的是，在丰田的展台上，我们还可以看到氢能的生产、运输、储存、使用等各个环节。丰田第一次把未来社会背后的能源——能源，放在了舞台中央，是主角。“电气化”不是一个目标，而是一种方法基于去年展示的可持续发展社会的内容，今年，丰田更加注重推广全面的电气化和未来能源解决方案。随着碳排放法规的进一步收紧，以几大汽车制造商为首的制造业开始寻找各种方法来满足这一要求，能源结构的转型从一个未来的话题迅速成为当前的现实。在这种背景下，用电能替代传统燃料是大多数企业的终极解决方案。但说到日系龙头丰田的电动化战略，却因其纯电动汽车迟迟未到而饱受争议。让我们看看“丰田环境挑战2050”战略和丰田向未来移动出行服务商的转型战略，了解丰田电动化战略的核心。

丰田认为只有实现环保汽车的普及才能为环保做出贡献，因此在发展HEV、PHEV、EV、FCEV四大技术路线的同时，不断加强其普及和量产实施。基于其转型目标和新型环保能源社会的愿景，丰田一直坚持为不同的出行场景开发不同的技术，坚信不同的出行工具可以构成未来的出行社会。据数据显示，丰田电动产品全球累计销量已达1400多万辆。经过多年的积累，HEV通用的电气化核心技术(电池、PCU、电机)已经逐渐进化并应用到PHEVs、ev、FCEVs上。在氢燃料电池技术方面，截至目前，丰田主导产业已经突破了燃料电池电堆和整车的核心技术问题，实现了一定范围的商业化，满足了用户需求。在乘用车方面，丰田于2014年发布了其首款量产氢燃料电池汽车Mirai未来组合，快速充电3分钟，随后行驶600km(丰田在NEDC条件下的测试值)。同时非常环保，只排水不排碳。在行驶过程中，可以过滤吸入空气中含有的PM，达到“负排放”的效果。同时在高寒条件下也能保持正常的续航能力和性能。到目前为止，Mirai未来组合在全球的累计销量已经达到10000辆左右。

在今年10月举行的东京车展上，丰田还发布了下一代Mirai未来组合概念车，将现款Mirai未来组合的续航里程增加了30%。新款Mirai未来组合也在中国国际博览会的丰田展台首次亮相。此外，丰田还积极推动燃料电池堆、高压储氢罐等Mirai未来组合搭载的技术在业界的开发和应用。日本已经开始了相关的实证实验，比如丰田汽车当地工厂的FC发电机，FC light ……用于711配送的ucks、用于在机场牵引货物的FC拖车以及FC叉车。该机构预测，到2050年，全球燃料电池乘用车保有量有望达到4亿辆，约占全球乘用车保有量的25%；燃料电池卡车的数量将达到1500万至2000万辆，约占全球卡车人口的30%；燃料电池公交车的数量将达到500万辆，约占全球公交车数量的25%。今天，丰田不再是一家汽车公司。2018年丰田宣布转型为移动出行服务商时，丰田章男的愿景是为人类提供一个安全、环保、自由的出行环境。共同建设氢社会是丰田的终极愿景，其中“电动化”只能是手段，而不是目的。为了清洁，氢和电可以在多个场景下共存，交通和出行是能源结构快速转变的最典型领域。在这一轮转型中，电能和氢能是目前受到最高关注的两类能源。这两种能源各有利弊。在技术路线上，电动汽车是目前的主流，因为它容易获得电力，基础设施便宜，技术进入门槛低，适合大规模普及。此外，该电机效率高、响应快、设计简单，是一种理想的动力执行机构。与电力相比，氢能作为一种可再生能源，潜力无限。从储存的角度来说，可以说氢能源在生活中无处不在。如果能科学地生产和储存氢能，发挥氢能快速注入的优势，作为一种补充能源，氢能与电力共存，更能满足我们的节能环保要求。除了我们提到的乘用车和商用车领域，它还能在大型电站电力不足时提供“及时援助”，是一个很好的便捷电站。

在氢能领域，丰田与日本各地区和公司合作，开发与氢的制造、运输、储存和使用相关的技术，并进行了示范运营。丰田与丰田尚同和其他集团企业一起，致力于研究、开发、示范和运营制氢技术，例如用于太阳能和风力发电的水电解、污水污泥和牲畜粪便。丰田也在不断探索和尝试实施氢电共存的做法。以丰田的生产线为例，氢气运到厂区后，在工厂里有各种各样的使用方式。在生产MIRAI的日本总部工厂，丰田同时使用电力和氢气来挑战汽车生产过程中的二氧化碳零排放。此外，我们知道，目前，各种大型发电站在将电力输送到电网之前都会先发电。然而，随着终端用户用电量的增加和不同负荷，电网容易出现峰谷现象，供电不足成为常事。但如果采用“氢电”共存的概念，在用电高峰期，可以吸收多余的电来电解水制氢，高峰期产生的氢能可以作为灵活、可移动的氢电站存在。日本有很多相关案例，比如台风和地震后的避难所，氢燃料电池公交车可以作为应急电站提供外部电力。当然，在整个生产和工业商业化过程中，氢能的生产、储存、运输，以及氢能和电能的相互转换，都需要科学合理的流程和严格的验证。据国际氢理事会预测，到2050年，全球对氢能的需求将是2015年的10倍左右，氢能在能源消费总量中的比重将提高到18%；氢能经济的市场规模将达到2.5亿美元，提供3000多万个就业岗位；它还将带来6万吨二氧化碳减排。事实上，我们清楚地认识到电力不环保，氢能短期内难以规模化。无论哪一个领域，都很难单独对环境做出重大改善。如果跨越技术瓶颈，氢能将得到更大范围的应用，氢电共存将是当前制造业领域最理想的环保解决方案。开放合作，“大众化”才是真正的环保。“保护蓝天，共建未来”是全人类的共同愿景。每个人都在探索最终的解决方案。但丰田始终认为，只有最大限度地普及环保汽车，才能共同打造绿色未来。可以说造车对丰田来说和推广一样重要。丰田的HEV和PHEV车型在全球市场的受欢迎程度显而易见。如今，丰田希望与全球合作伙伴一起，建立更环保、更合理的产品组合和能源结构，比如将FCEV车型作为重要环节。在过去的一年里，丰田在氢燃料电池汽车领域与许多中国合作伙伴开展了全面的技术合作。

今年4月，丰田和北汽福田与易华通达成协议，在福田生产和销售的FC客车上搭载使用丰田FC电堆和其他组件的易华通FC系统。7月，丰田与一汽、苏州金龙、上海重塑达成共识，在一汽、苏州金龙生产销售的FC客车上搭载使用丰田FC电堆等部件的上海重塑FC系统。今年4月，丰田再次通过行动展示了其开放与合作的能力。丰田已决定免费提供其拥有的有关电机、电子控制(PCU)、系统控制等车辆电气化技术的专利权，涉及约23740项专利。在电池领域，今年7月，丰田选择与宁德时代和比亚迪达成合作，共同探索新的电池技术开发，以及电池回收和再利用。由于中国正在推进能源结构改革，因此制定了到2035年将可再生能源的比例提高到20%，到2050年提高到60%的目标。然而，可再生能源很难稳定供应，氢气可以在弥补这一短缺方面发挥重要作用。举个例子，在中国，每年浪费的光和电大约相当于北京两年半的用电量，但如果我们将这些可再生能源的电力转化为氢气并储存起来，就可以随时随地作为能源使用。据专家预测，到2020年左右，中国氢能潜力可满足150万辆FC商用车或750万辆FC乘用车一年的加氢需求。在各种地方和场景中，氢和电能的共存是丰田对未来能源社会的愿景。但是，毫无疑问，一段时间以来，工业发展仍面临许多突出问题和困难。丰田表示，未来将以更加开放的姿态与中国产业界、政府、学术界合作，共同推进环境可持续发展的社会。

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