日专家:混合动力车稳定增长 燃料电池车价高合寡

日本自动车研究所综合企划研究部部长堀政彦博士日前在“新一代车用半导体技术展望”研讨会中表示,在环保趋势下,hev(hybrid electric vehicle;混合动力车)普及率在日本和美国都呈现稳定增长态势,而下一代的fcv(fuel cell vehicles;燃料电池车)虽然具备零污染优势,低速行驶时的高效率特性也很适合都会区使用,但受限于技术瓶颈,过高的造价将影响其普及程度。

堀政彦博士指出,车辆设计有三个基本要点,一是节省能源,使用的燃料越少越好;二是排放的废气(氮氧化物;nox)越少越好;三是尽量减少对环境的破坏,例如二氧化碳(co2)的产出越少越好。以传统燃油引擎来看,ci引擎(compression ignition engine,如柴油引擎)排放的co2较少,但是相对nox的排放量较高,对于本地环境污染的影响较大;反之,si引擎(spark ignition engine,如汽油引擎)排放的nox含量较少,但是co2的排放量较高,虽然对本地环境的污染影响较ci引擎小,但是对全球环境的污染影响就很大。hev引擎便是设法在这两者间谋求最佳平衡点。

根据研究,车子行驶速度达到40公里以上时,能源消耗和nox排放量便开始趋缓而逐渐呈现稳定,也就是说,车子从激活到时速40公里这段期间的能源消耗和nox排放量最为严重,但是一般驾驶人大部分时间都是在市区中行驶,市区交通又多半走走停停;为了因应此种状况,堀政彦博士表示,hev从静止到激活均以电动马达来驱动,开始加速时才开启燃油引擎以提升扭力,定速巡航下则是以电动马达搭配燃油引擎的模式来运作,藉此减少能源消耗和污染物质排放。

根据燃油引擎跟电动马达的组合搭配方式,hev动力架构可以分为并联(parallel)、串联(series)、或两者混合使用三种型式,三者各有其特性和优劣;若从另一角度着眼,若能减少能源使用,也就同时减少了污染,因此车子的设计上也有许多可着墨之处,例如以流线外型降低风阻、减少轮胎的摩擦力、减少车重等,都可以用更少的能源来驱动车子。

hev目前在日本和美国的销售量均逐年增长。以日本而言,2003年之后hev数量每年增长,2005年日本运作中的hev数量约为20万台,销售量则达6万台,toyota更提出2010年hev销售量达到100万台的计划,相比之下,hev在欧洲却不见明显增长趋势;对此堀政彦博士认为,欧洲多数地区因速限较高或限制不多,行驶顺畅,因此对扭力不足的hev需求不高,反而是对能够降低污染和噪音的新一代柴油引擎较有兴趣。

堀政彦博士表示,hev电池目前并无统一规范,系由各家车厂自行制定,未来可能需要进一步思考的是高压部分的规范;此外,由于hev电池很难有完全放电再充电的机会,而是不断地进行充放电动作,这对电池的耐久性将是一大挑战;目前一般hev电池使用寿命大约在十年左右。

至于更环保的fcv,日本政府订出的目标是希望在2010年达到500万台普及率,并在2030年进一步增长到1500万台,不过堀政彦博士并不看好此目标的达标率,因为动辄上亿日圆的fcv成本实在过高,虽然honda现已推出售价2300万日圆的车款,但此种价位仍令人却步。相比之下,目前hev的单价仅比普通汽油车高出40万到50万日圆,市场接受度当然比fcv高出许多。

堀政彦博士表示,车用燃料电池是用堆栈的方式,至少堆栈四百到五百片构成一个stack,而目前单颗燃料电池的最大输出电力为1v,在技术未能突破下,很难超越这个数值提供更高的输出电力,也使得fcv的造价无法降低。此外,堆栈这么多颗燃料电池也会增加车重,使能源消耗量提升,所以如何实现轻量化,也是未来车用燃料电池改善重点之一。

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发布日期:2019年07月04日  所属分类:新闻动态