【日】 島村和樹(shù) 桑田雅敏 清水貴弘
發(fā)展動(dòng)向
日本的新能源汽車(chē)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)
【日】 島村和樹(shù)桑田雅敏清水貴弘
各汽車(chē)制造商正在積極開(kāi)展混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)車(chē)及燃料電池車(chē)的研發(fā)和推廣普及工作。介紹了2013年出現(xiàn)在日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的各品牌混合動(dòng)力車(chē)及其詳細(xì)技術(shù)參數(shù),日本國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)的普及情況,以及政府的相關(guān)法規(guī)政策及舉措。同時(shí),簡(jiǎn)單介紹了各汽車(chē)制造商對(duì)燃料電池車(chē)開(kāi)展的研究工作,并指出了今后發(fā)展的課題。
混合動(dòng)力車(chē)電動(dòng)車(chē)燃料電池車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化普及
1.1概要
受化石燃料價(jià)格飛漲、大氣污染和全球溫室效應(yīng)等大環(huán)境的影響,用戶(hù)對(duì)降低汽車(chē)燃油耗及廢氣排放的要求也更加強(qiáng)烈。汽車(chē)制造商解決這些問(wèn)題的對(duì)策之一是開(kāi)發(fā)配裝混合動(dòng)力系統(tǒng)的各種車(chē)型。日本國(guó)內(nèi)的汽車(chē)制造商選擇內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)相組合的系統(tǒng)作為混合動(dòng)力車(chē)的動(dòng)力裝置,即混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)(HEV)。另外,可進(jìn)行外部充電的插電式混合動(dòng)力車(chē)(PHV)也于2012年開(kāi)始在日本國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售。以2013年的市場(chǎng)情況為例,對(duì)近年來(lái)日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的HEV趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
1.2日本國(guó)內(nèi)的HEV普及狀況
如圖1所示,日本國(guó)內(nèi)的HEV保有量正在逐年遞增。PHV的保有量也在不斷增加,截止2013年,已經(jīng)達(dá)到1.7萬(wàn)輛。今后,隨著各品牌車(chē)輛型譜的不斷擴(kuò)充,上述數(shù)字亦將隨之增加。
1.3日本國(guó)內(nèi)新上市的車(chē)輛
以2013年的數(shù)據(jù)為例,介紹日本國(guó)內(nèi)的HEV新上市車(chē)型。表1按上市時(shí)間順序列出了2013年銷(xiāo)售的HEV乘用車(chē)。下文將對(duì)HEV的主要趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納總結(jié)。
2013年1月,Lexus對(duì)HS250h車(chē)作了部分車(chē)型改進(jìn),優(yōu)化了混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制,改善了充電效率,使燃油耗達(dá)到22.4 km/L(日本JC08工況)的水平。
2013年5月,Lexus對(duì)其IS系列車(chē)型進(jìn)行全面的升級(jí)換代,IS300h配裝2.5 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī),系統(tǒng)功率達(dá)到162 kW。
2013年6月,本田技研工業(yè)開(kāi)始銷(xiāo)售Accord混合動(dòng)力車(chē)型。Sport Hybrid i-MMD車(chē)在起步和中低速區(qū)域巡航時(shí)主要采用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛;在加速時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電,采用電動(dòng)機(jī)行駛;在高速巡航時(shí)則采用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力行駛。由此,燃油耗達(dá)到30.0 km/L(JC08工況)的水平。
2013年6月,以Accord混合動(dòng)力車(chē)為基礎(chǔ)車(chē)型的Accord PHV車(chē)型上市,該車(chē)型可利用家庭用電源進(jìn)行充電,配裝可以電動(dòng)車(chē)模式行駛的插電式混合動(dòng)力系統(tǒng),以電動(dòng)車(chē)模式行駛的距離達(dá)37.6 km,PHV的綜合燃油耗為70.4 km/L(JC08工況)。
2013年6月,富士重工推出了Subaru XV混合動(dòng)力車(chē)。Subaru品牌首個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)配置水平對(duì)置4缸發(fā)動(dòng)機(jī),是靈活運(yùn)用對(duì)稱(chēng)全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)布局的四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)可有效地輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率,在獲得優(yōu)異加速感的同時(shí),燃油耗達(dá)到20.0 km/L(JC08工況)的水平。
2013年7月,日產(chǎn)汽車(chē)公司對(duì)Fuga混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行部分車(chē)型改進(jìn),提高了電動(dòng)機(jī)的扭矩,改進(jìn)了混合動(dòng)力系統(tǒng),擴(kuò)大了以電動(dòng)車(chē)模式行駛的運(yùn)行區(qū)域,燃油耗性能提高到18.0 km/L(JC08工況)的水平。
2013年8月,豐田汽車(chē)公司的Corolla車(chē)全面升級(jí),Corolla混合動(dòng)力車(chē)配置1.5 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī),系統(tǒng)功率達(dá)到73 kW。
表1 2013年日本國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售的HEV乘用車(chē)[2-9]
同時(shí),豐田汽車(chē)公司對(duì)SAI車(chē)進(jìn)行部分車(chē)型改進(jìn),優(yōu)化了混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制,改善了充電效率,燃油耗性能提高到22.4 km/L(JC08工況)的水平。
2013年9月,本田技研工業(yè)的Fit車(chē)進(jìn)行全面升級(jí),配裝單電機(jī)的運(yùn)動(dòng)型混合動(dòng)力智能雙離合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),雖然只采用1個(gè)電動(dòng)機(jī),但通過(guò)在行駛中切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)只采用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車(chē)行駛模式。1.5 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用阿特金森循環(huán),內(nèi)置于電動(dòng)機(jī)的7檔雙離合變速器(DCT)與鋰離子電池相結(jié)合。Sport Hybrid i-DCD系統(tǒng)可根據(jù)行駛狀況,接續(xù)或切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的連接,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)、混合動(dòng)力、發(fā)動(dòng)機(jī)3種行駛模式。另外,該車(chē)型系列中還包括了發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型及四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型。
同年9月,豐田汽車(chē)公司對(duì)Crown Majesta車(chē)進(jìn)行全面升級(jí),配置3.5 L V6發(fā)動(dòng)機(jī),系統(tǒng)功率達(dá)到252 kW。
2013年10月,Lexus品牌增加了GS300h車(chē)型,配置2.5 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī),系統(tǒng)功率達(dá)到162 kW。
2013年11月,豐田汽車(chē)公司對(duì)其Harrier車(chē)進(jìn)行全面升級(jí)換代,Harrier混合動(dòng)力車(chē)配置2.5 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī),車(chē)輛后部配置50 kW的電動(dòng)機(jī),為四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型,系統(tǒng)功率達(dá)到145 kW。
同月,馬自達(dá)公司的Axela車(chē)進(jìn)行全面升級(jí),Axela混合動(dòng)力車(chē)配置2.0 L直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)。該車(chē)型所用混合動(dòng)力系統(tǒng)以豐田汽車(chē)公司的Prius車(chē)所用系統(tǒng)為基礎(chǔ)。
2013年12月,豐田汽車(chē)公司對(duì)其Aqua車(chē)進(jìn)行部分改進(jìn),通過(guò)降低發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦、改善電動(dòng)機(jī)及逆變器的控制,提高了混合動(dòng)力系統(tǒng)的效率,燃油耗性能提高到37.0 km/L(JC08工況)的水平。
此外,同年12月,本田技研工業(yè)開(kāi)始銷(xiāo)售Vezel混合動(dòng)力車(chē),配置與 Fit車(chē)同樣的單電機(jī) Sport Hybrid i-DCD系統(tǒng),系統(tǒng)功率為112 kW。另外,該車(chē)型系列中也包括了發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型與四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型。
與此同時(shí),日產(chǎn)汽車(chē)公司在對(duì)Serena S-Hybrid車(chē)型進(jìn)行部分改進(jìn)后,其燃油耗性能提高到16.0 km/L(JC08工況)的水平。
在日本市場(chǎng)上的進(jìn)口車(chē)方面,2013年2月,Audi開(kāi)始銷(xiāo)售A8混合動(dòng)力車(chē)型,配置2.0 L直列4缸渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),系統(tǒng)功率為180 kW。同時(shí),該公司的Q5混合動(dòng)力車(chē)也開(kāi)始上市銷(xiāo)售,配置與A8混合動(dòng)力車(chē)型相同的系統(tǒng),但Q5混合動(dòng)力車(chē)為四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)型。
2013年5月,Mercedes-Benz開(kāi)始銷(xiāo)售E400混合動(dòng)力車(chē),配置3.5 L V6發(fā)動(dòng)機(jī)。該車(chē)型所用鋰離子蓄電池被布置在發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋內(nèi),因而無(wú)須改動(dòng)車(chē)內(nèi)空間。
2013年10月,Mercedes-Benz開(kāi)始銷(xiāo)售S400混合動(dòng)力車(chē),配置與E400混合動(dòng)力車(chē)相同的系統(tǒng)。
1.4規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢(shì)
ISO/TC22/SC21對(duì)包括HEV、燃料電池車(chē)及電動(dòng)車(chē)在內(nèi)的電力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛開(kāi)展了全面的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。主要發(fā)展趨勢(shì)是,由WG2工作組編制了帶外部充電與無(wú)外部充電的各類(lèi)HEV燃油耗試驗(yàn)法(ISO 23274-1與ISO 23274-2)。這兩種試驗(yàn)法均由日本提出議案,其中,無(wú)外部充電的ISO 23274-1(修訂)在2012年 12月10日截止,結(jié)束國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案(FDIS)的投票,并在2013年1月13日公布;帶外部充電的ISO 23274-2于2012年7月26日公布。
2.1概要
自2009年量產(chǎn)型電動(dòng)車(chē)正式投放市場(chǎng)后已歷經(jīng)數(shù)年。電動(dòng)車(chē)雖然具備出色的環(huán)保性及節(jié)能性,作為新一代節(jié)能車(chē)輛而備受矚目,但其應(yīng)用普及仍有相當(dāng)?shù)碾y度。其主要原因是車(chē)輛成本、續(xù)航里程、充電時(shí)間及充電設(shè)施普及等課題尚未得以解決。另一方面,率先致力于電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域研究的日產(chǎn)汽車(chē)公司和三菱汽車(chē)公司已開(kāi)始著手降低車(chē)輛價(jià)格。同時(shí),政府也在積極促進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),以開(kāi)發(fā)高性能、低成本的技術(shù),并通過(guò)預(yù)算及稅收政策等舉措來(lái)進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)車(chē)的普及,這對(duì)電動(dòng)車(chē)而言是難得的發(fā)展機(jī)遇。下面就電動(dòng)車(chē)普及的相關(guān)情況及標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)等進(jìn)行介紹。
2.2電動(dòng)車(chē)的普及情況
2.2.1電動(dòng)車(chē)的引進(jìn)和銷(xiāo)售情況[10]
2008年前,日本國(guó)內(nèi)的電動(dòng)車(chē)保有量都是在逐年下降,但在三菱汽車(chē)公司和富士重工相繼開(kāi)始銷(xiāo)售“K-car”形式(日本獨(dú)有的小型車(chē)分類(lèi))的i-MiEV車(chē)和Plug-in Stalla車(chē)后,至2009年末,電動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量達(dá)到1 941輛,而在日產(chǎn)汽車(chē)公司推出電動(dòng)乘用車(chē)Leaf后,至2010年底的電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量達(dá)到9 030輛。2011年,三菱汽車(chē)公司又?jǐn)U充了i-MiEV的車(chē)型型譜;2012年,本田、馬自達(dá)和豐田汽車(chē)公司分別開(kāi)發(fā)了Fit電動(dòng)車(chē)、Demio電動(dòng)車(chē)和eQ電動(dòng)車(chē),并分別開(kāi)始以租賃銷(xiāo)售的形式推出市場(chǎng)。再有,2013年4月,三菱汽車(chē)公司不僅延長(zhǎng)了Leaf電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程,同時(shí)還降低車(chē)輛價(jià)格;2013年11月,三菱汽車(chē)公司的i-MiEV電動(dòng)車(chē)也在改動(dòng)技術(shù)參數(shù)的同時(shí)降低了車(chē)輛售價(jià)。在K-car形式的電動(dòng)商用車(chē)方面,三菱汽車(chē)公司分別在2011年12月和2013年1月,開(kāi)始銷(xiāo)售Minicab-MiEV的廂式車(chē)型和貨車(chē)車(chē)型。自2009年量產(chǎn)型電動(dòng)車(chē)正式投入市場(chǎng)以來(lái),其保有量呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長(zhǎng)趨勢(shì),到2012年底,已達(dá)到38 707輛。表2列出了各品牌電動(dòng)車(chē)的技術(shù)參數(shù)。
表2 日本汽車(chē)制造商在其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)推出的主要電動(dòng)車(chē)
2.2.2擴(kuò)展電動(dòng)車(chē)新品種
近年來(lái),像K-car那樣可供2人乘坐的超小型車(chē)輛備受矚目,這種車(chē)輛不僅具有緊湊、靈巧的優(yōu)點(diǎn),而且?guī)缀醵际请妱?dòng)車(chē)型,能在很大程度上對(duì)環(huán)保和節(jié)能作出貢獻(xiàn)。與地區(qū)建設(shè)相結(jié)合,全面推進(jìn)電動(dòng)車(chē)(K-car)的普及應(yīng)用,可在實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)的同時(shí),作為城市與社區(qū)的一種新型交通工具,服務(wù)于觀(guān)光、地區(qū)振興,以及社區(qū)高齡老人或兒童的移動(dòng)工具等,最終提高生活及移動(dòng)品質(zhì)。目前,日本政府及汽車(chē)制造商已推出相關(guān)舉措,與各地方政府展開(kāi)合作,推進(jìn)以電動(dòng)車(chē)普及為目的的實(shí)車(chē)驗(yàn)證試驗(yàn)。
作為具體的開(kāi)發(fā)及實(shí)車(chē)驗(yàn)證試驗(yàn),2010年11月,日產(chǎn)汽車(chē)公司公布了所謂“新型移動(dòng)概念車(chē)”,并于2012年在歐洲以“Renault Twizy”的車(chē)名進(jìn)入市場(chǎng),同時(shí),在日本國(guó)內(nèi)的橫濱市,以“汽車(chē)共享”等形式,開(kāi)展各種車(chē)輛實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)。2012年7月,豐田車(chē)體公司開(kāi)始銷(xiāo)售迷你超小型的新型Coms車(chē),該車(chē)型被用于“7-11”等便利店的物流服務(wù)。2013年11月,本田技研工業(yè)在第43屆東京汽車(chē)展上推出了MC-β車(chē),該車(chē)型已在熊本縣、埼玉市等地開(kāi)展實(shí)車(chē)試驗(yàn),并在宮古島市開(kāi)展利用太陽(yáng)能發(fā)電實(shí)現(xiàn)車(chē)輛供電的相關(guān)研究,以實(shí)現(xiàn)海島能源的自產(chǎn)自銷(xiāo)為目的,進(jìn)行相關(guān)的研究工作。綜上所述,并非從替換傳統(tǒng)車(chē)輛的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),而是為電力動(dòng)力源開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域,汽車(chē)制造商及相關(guān)企業(yè)站在各自的角度,為擴(kuò)大電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),提出新的建議和方案。表3列出了日本市場(chǎng)上迷你超小型車(chē)輛的技術(shù)規(guī)格。
表3 主要的迷你超小型車(chē)輛的技術(shù)規(guī)格
另一方面,日本國(guó)土交通省針對(duì)迷你超小型車(chē)輛,認(rèn)定其應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)主要是服務(wù)于短途運(yùn)輸?shù)鹊貐^(qū)性交通,故應(yīng)優(yōu)先考慮其行車(chē)安全性,為此,基于“道路運(yùn)輸車(chē)輛的安全標(biāo)準(zhǔn)”,在確保其安全性及環(huán)保性不發(fā)生惡化的前提下,適當(dāng)放寬政策限制,規(guī)定其不得在高速公路行駛,應(yīng)在具備交通安全的場(chǎng)所行駛等,同時(shí),對(duì)車(chē)輛的尺寸及性能等規(guī)定附加條件,最終,在2013年1月,頒布了迷你超小型車(chē)輛可上路行駛的相關(guān)法律條文。
如上所述,目前正在開(kāi)展的具有電動(dòng)車(chē)特點(diǎn)的迷你超小型車(chē)輛研究在應(yīng)對(duì)節(jié)能、少子化、老齡化社會(huì)方面具有一定的優(yōu)勢(shì),將來(lái)也有望開(kāi)辟新的市場(chǎng)。
2.3擴(kuò)大電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用領(lǐng)域
2.3.1國(guó)家及地方政府的舉措
2010年4月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省匯總了“新一代汽車(chē)戰(zhàn)略2010”,為了加速普及電動(dòng)車(chē)等新能源汽車(chē),設(shè)定了各種車(chē)型的普及目標(biāo)(占新車(chē)銷(xiāo)量的比例)。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),提出政府應(yīng)在開(kāi)發(fā)、購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼、稅制及完善基礎(chǔ)設(shè)施等方面實(shí)施積極的獎(jiǎng)勵(lì)政策。此外,2013年6月,在日本內(nèi)閣會(huì)議上通過(guò)的“日本再振興戰(zhàn)略”中,作為政策實(shí)施項(xiàng)目,提出了“普及新一代汽車(chē)并提高其性能”的議案。在這些政策條款中,作為政府設(shè)定的目標(biāo),提出至2020年,新車(chē)銷(xiāo)量中新能源汽車(chē)所占比例應(yīng)最高到50%,并計(jì)劃設(shè)置普通充電樁200萬(wàn)臺(tái)、快速充電樁5 000臺(tái)。另外,至2030年,新能源汽車(chē)在新車(chē)銷(xiāo)量中所占比例應(yīng)提高到50%~70%。
對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言,不僅要促進(jìn)車(chē)輛的普及,推進(jìn)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與完善也十分重要。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省從2009年度起,不僅基于“促進(jìn)引進(jìn)綠色能源汽車(chē)的費(fèi)用補(bǔ)助金”的規(guī)定,對(duì)購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的用戶(hù)實(shí)施部分經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,同時(shí)也對(duì)相關(guān)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)實(shí)施費(fèi)用補(bǔ)貼制度。2013年,日本政府又強(qiáng)化了相關(guān)政策,設(shè)置了“新能源汽車(chē)充電設(shè)施完善促進(jìn)事業(yè)”(預(yù)算規(guī)模為1 005億日元),以及“促進(jìn)引進(jìn)綠色能源汽車(chē)的費(fèi)用補(bǔ)助金”(預(yù)算規(guī)模為300億日元)這兩項(xiàng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助項(xiàng)目,以支持車(chē)輛引進(jìn)與充電設(shè)施的建設(shè)。通過(guò)這些努力,減輕車(chē)輛生產(chǎn)及充電設(shè)施建設(shè)方的負(fù)擔(dān),創(chuàng)造初期需求條件,并通過(guò)量產(chǎn)促進(jìn)價(jià)格的降低。2013年,政府針對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),在滿(mǎn)足一定條件的前提下,不僅對(duì)充電樁本身的購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用、施工費(fèi)用也進(jìn)行一定補(bǔ)助,并且適當(dāng)延長(zhǎng)了補(bǔ)貼期限(至2015年2月底)。另外,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還推進(jìn)作為新能源汽車(chē)樣板事業(yè)的“電動(dòng)車(chē)及插電式混合動(dòng)力車(chē)城市構(gòu)想”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目是在日本國(guó)內(nèi)選定18個(gè)地區(qū)作為普及電動(dòng)車(chē)和PHV的樣板區(qū)域,在這些地區(qū)積極開(kāi)展包括充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在內(nèi)的新能源汽車(chē)推廣工作,目標(biāo)是向日本全國(guó)擴(kuò)展該項(xiàng)目的成果。
如上所述,為了普及電動(dòng)車(chē)的應(yīng)用,日本政府及各地方政府正在不斷努力,今后,通過(guò)增加充電樁的數(shù)量來(lái)補(bǔ)償車(chē)輛在續(xù)航里程方面的限制,電動(dòng)車(chē)的普及已指日可待。
2.3.2民間的舉措
截止2013年9月,日本國(guó)內(nèi)的充電樁數(shù)量仍不多,其中,快速充電樁有1 900臺(tái),普通充電樁有2 500臺(tái),充電服務(wù)的種類(lèi)亦不夠全面,只能說(shuō)目前的狀態(tài)是極不便利的。
基于上述狀況,2013年7月,豐田汽車(chē)、日產(chǎn)汽車(chē)、本田技研工業(yè)及三菱汽車(chē)4家汽車(chē)制造商達(dá)成了共同推進(jìn)電動(dòng)車(chē)輛(包括電動(dòng)車(chē)和PHV)充電樁建設(shè)的合作意向,以構(gòu)建便利性更高的全國(guó)性充電網(wǎng)絡(luò)。2013年11月,確定了針對(duì)相關(guān)充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)商的具體援助內(nèi)容。上述4大汽車(chē)制造商將通過(guò)援助政府補(bǔ)助項(xiàng)目所未能涉及的設(shè)置成本,促進(jìn)作為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的充電樁的普及,目的在于提供電動(dòng)車(chē)的舒適駕乘體驗(yàn)。具體的援助內(nèi)容是在由地方政府支援建設(shè)的具有公共性質(zhì)的充電設(shè)施中,針對(duì)商業(yè)設(shè)施、住宿設(shè)施等目的地充電點(diǎn),以及高速公路服務(wù)區(qū)、停車(chē)場(chǎng)、普通道路沿線(xiàn)的便利店及加油站等中途充電設(shè)施,在滿(mǎn)足一定條件的商業(yè)設(shè)施內(nèi)部設(shè)置充電樁,不僅在安裝費(fèi)用上,還在維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用上給予一定補(bǔ)貼。另外,4家汽車(chē)制造商還在2014年春季設(shè)立了會(huì)員制的充電服務(wù)運(yùn)營(yíng)組織。
2.4規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢(shì)
如上所述,目前已逐漸進(jìn)入電動(dòng)車(chē)的普及階段,而當(dāng)務(wù)之急的就是要確立相關(guān)技術(shù)的國(guó)際規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)化工作。其中,特別重要的是針對(duì)作為普及關(guān)鍵因素的充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)設(shè)備,必須在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)全球市場(chǎng)趨勢(shì)的前提下,確保相應(yīng)的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)及互換性。
日本汽車(chē)研究所正在進(jìn)行電動(dòng)車(chē)的整體標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化研究工作。對(duì)于電動(dòng)車(chē)所使用的蓄電池,日本向國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)提議的電動(dòng)車(chē)鋰離子二次蓄電池性能試驗(yàn)法(IEC 62660-1),以及可靠性/誤用試驗(yàn)法(IEC 62660-2)已在2010年12月被定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),另外,安全要件(IEC 62660-3)正在審議中。另一方面,德國(guó)向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出了電動(dòng)車(chē)鋰離子組件及系統(tǒng)的試驗(yàn)法,其中,高功率蓄電池用試驗(yàn)法(ISO 12405-1)在2011年8月被定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),高能量蓄電池用試驗(yàn)法(ISO 12405-2)在2012年7月被定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),安全要件(ISO 12405-3)正在審議中。另外,日本也提出了電動(dòng)車(chē)鎳氫電池的安全要件,以作為首個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 61982-4)。
此外,在利用飛機(jī)或船舶運(yùn)輸鋰離子電池時(shí),會(huì)遭遇相關(guān)國(guó)際法規(guī)的嚴(yán)格限制,因此,對(duì)于汽車(chē)用大型鋰離子電池,正在進(jìn)行相關(guān)運(yùn)輸法規(guī)的修訂及優(yōu)化研究。
對(duì)于充電設(shè)施,日本提出的DC充電站(IEC 61851-23)及DC充電控制數(shù)字通訊(IEC 61851-24)已在2014年3月被定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。除DC充電車(chē)輛連接部位尺寸互換性標(biāo)準(zhǔn)(IEC 62196-3)外,充電傳導(dǎo)系統(tǒng)的一般要件,以及車(chē)輛/柵極間(V2G)的通訊接口和無(wú)線(xiàn)供電系統(tǒng)等一般要件也正在審議之中。
3.1概要
燃料電池車(chē)(FCV)在行駛時(shí)以氫為燃料,因此不排放CO2,作為新一代的綠色環(huán)保型車(chē)輛,有望在不久的將來(lái)獲得廣泛普及。普及FCV的必要前提條件是必須設(shè)置補(bǔ)充氫燃料的氫氣站,作為具體方案,日本燃料電池實(shí)用化推進(jìn)協(xié)會(huì)提出了FCV數(shù)量與氫氣站數(shù)量的相互關(guān)系。由此確定,將從2015年開(kāi)始,向一般用戶(hù)推廣FCV,至2025年左右,計(jì)劃使FCV達(dá)到200萬(wàn)輛,氫氣站達(dá)到1 000所左右,屆時(shí)將正式邁入FCV的普及階段。另外,與電動(dòng)車(chē)一樣,F(xiàn)CV也具備向外部供電的功能,因此,作為緊急狀態(tài)下的發(fā)電設(shè)備,也正在進(jìn)行相關(guān)研究工作。下文就FCV的開(kāi)發(fā)及氫氣站建設(shè)的相關(guān)情況進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
3.2FCV的研發(fā)趨勢(shì)
在日本國(guó)內(nèi)的汽車(chē)制造商中,豐田及本田公司已表明,將從2015年開(kāi)始銷(xiāo)售FCV,日產(chǎn)汽車(chē)公司最早將從2017年開(kāi)始銷(xiāo)售FCV。各汽車(chē)制造商都在加強(qiáng)與海外廠(chǎng)家的合作機(jī)制,通過(guò)技術(shù)協(xié)作來(lái)提高研究和開(kāi)發(fā)的效率,最終目標(biāo)是降低成本。下文將以各汽車(chē)制造商發(fā)布的新聞中匯總的信息為中心,介紹FCV的相關(guān)研發(fā)趨勢(shì)。
3.2.1豐田汽車(chē)公司
豐田汽車(chē)公司在2013年1月24日宣布,與BMW集團(tuán)簽訂有關(guān)燃料電池系統(tǒng)共同開(kāi)發(fā)合作業(yè)務(wù)的正式合約。其內(nèi)容如下:以2020年為目標(biāo),結(jié)合雙方公司的技術(shù),以推廣普及FCV為目的,共同開(kāi)發(fā)包括燃料電池堆系統(tǒng)、氫氣罐、電動(dòng)機(jī)、蓄電池等在內(nèi)的FCV基本系統(tǒng)。
2013年11月5日,豐田汽車(chē)公司在第43屆汽車(chē)展覽會(huì)上公開(kāi)了新一代FCV參展樣車(chē)。展車(chē)名為“豐田FCV概念車(chē)”。該車(chē)型的車(chē)身下配置豐田汽車(chē)公司自主開(kāi)發(fā)的小型輕量的新型燃料電池堆,以及2個(gè)70 MPa的高壓氫氣罐。
豐田FCV概念車(chē)所用燃料電池堆的功率是現(xiàn)有車(chē)型“豐田FCHV-adv”所用燃料電池堆的2倍以上,達(dá)100 kW(3 kW/L)以上。燃料電池系統(tǒng)采用高效率的升壓轉(zhuǎn)換器,利用高電壓實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的小型化,減少燃料電池組數(shù)量。該車(chē)型的實(shí)際續(xù)航里程為500 km,充填氫燃料所需時(shí)間約為3 min,基本與汽油車(chē)的加油時(shí)間相當(dāng)。在為外部電源供電的情況下,以一般家庭日常使用電力10kW·h為基準(zhǔn),相當(dāng)于可供電7天以上。
3.2.2日產(chǎn)汽車(chē)公司
日產(chǎn)汽車(chē)公司于2013年1月28日公布,與Daimler、Renault-日產(chǎn)聯(lián)盟及Ford公司簽訂以加速燃料電池車(chē)技術(shù)商品化為目的的合作意向書(shū)。通過(guò)與3家公司的合作,發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),明確以減少FCV技術(shù)開(kāi)發(fā)成本為目標(biāo),計(jì)劃向市場(chǎng)推出全球首輛“定價(jià)合理的”量產(chǎn)型FCV。日產(chǎn)汽車(chē)公司也將這一項(xiàng)目作為對(duì)電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目的補(bǔ)充,以擴(kuò)展零排放車(chē)輛的可選范圍。
3.2.3本田技研工業(yè)
本田技研工業(yè)在2013年4月9日公布,在日本福岡縣北九州市著手開(kāi)始“北九州智能公共創(chuàng)建事業(yè)”的實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn),開(kāi)始利用該公司的FCV(車(chē)名為“FCX Clarity”)向家庭提供電力的驗(yàn)證試驗(yàn)。向北九州市提供的 FCX Clarity車(chē)配備最大功率為9 kW的外部供電功能,可提供一般家庭約6天的使用電力。驗(yàn)證試驗(yàn)的目的是,利用FCX Clarity車(chē)所提供的電力,通過(guò)對(duì)減少電力高峰所作的貢獻(xiàn),驗(yàn)證在實(shí)際的城市環(huán)境下所具有的CO2減排效果。另外,該試驗(yàn)也對(duì)緊急情況下作為可移動(dòng)發(fā)電設(shè)備的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。
另外,本田在2013年7月2日公布與GM公司共同開(kāi)發(fā)新一代燃料電池系統(tǒng)的合作意向。2家公司將共同開(kāi)發(fā)新一代燃料電池系統(tǒng)和氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng),目標(biāo)是降低成本,并計(jì)劃在2020年進(jìn)入實(shí)用化階段。
本田技研工業(yè)公司在2013年的洛杉磯汽車(chē)展上公開(kāi)了FCX Clarity車(chē)的后續(xù)車(chē)型,即“本田FCEV概念車(chē)”。本田FCEV概念車(chē)相比原有車(chē)型,實(shí)現(xiàn)約33%的小型化目標(biāo),配置最大功率100 kW以上(功率密度3 kW/L以上)的新型燃料電池堆。氫氣儲(chǔ)罐的壓力為70 MPa,車(chē)輛續(xù)航里程達(dá)300 mile①為了符合原著本意,本文仍沿用原著中的非法定單位——編注。以上,氫氣罐的充填時(shí)間約3 min。以該概念車(chē)型為基礎(chǔ)的市售車(chē)型將在2015年上市銷(xiāo)售。
3.3氫氣站的建設(shè)
由3家汽車(chē)制造商與10家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)商共同在2011年1月13日發(fā)表聯(lián)合聲明,宣布將在日本國(guó)內(nèi)引進(jìn)FCV,并推進(jìn)完善氫氣供應(yīng)設(shè)施的合作意向。在該聲明中,計(jì)劃到2015年,在日本的四大都市圈范圍內(nèi),將建設(shè)約100處氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施。普及FCV的重點(diǎn)在于,使用者可以極為便利地獲得氫燃料,因此,目標(biāo)是要使可供FCV充填氫燃料的氫氣站的便利性等同于汽油車(chē)的加油站。
JX日礦日石能源公司于2013年4月19日在神奈川縣海老名市設(shè)立了日本第1家與加油站一體型的氫氣站。該氫氣站采用專(zhuān)用拖車(chē)運(yùn)輸氫氣,站內(nèi)采用儲(chǔ)存于蓄壓器的異地配庫(kù)方式。氫氣站的氫供應(yīng)能力為300 Nm3/h,充填壓力為70 MPa,每輛FCV的氫充填所需時(shí)間約3 min。該氫氣站是以小型化、省空間及低成本為目的的封裝型設(shè)備,有望對(duì)降低今后氫氣站的建設(shè)成本作出貢獻(xiàn)。另外,為了積累氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及特殊技術(shù),希望能盡快確立在加油站中設(shè)立氫氣供應(yīng)設(shè)備的相關(guān)項(xiàng)目。
截止2014年,包括上述氫氣站在內(nèi),日本全國(guó)已有12所氫氣站正在運(yùn)營(yíng)。為了達(dá)到2015年設(shè)置100所氫氣站的目標(biāo),目前正在實(shí)施放寬高壓氣體安全法等各項(xiàng)法規(guī)的修訂工作,以及氫氣站相關(guān)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助項(xiàng)目(“完善氫氣供應(yīng)設(shè)備的事業(yè)補(bǔ)助金”,預(yù)算約45.9億日元)。
3.4今后課題
2013年,豐田汽車(chē)及本田公司均推出了以市售為目的的FCV概念車(chē),并以2015年正式上市銷(xiāo)售為目標(biāo),積極推進(jìn)氫氣站的建設(shè)工作。但是,各汽車(chē)制造商均未進(jìn)入能明確FCV實(shí)際售價(jià)的階段,因此認(rèn)為,必須繼續(xù)開(kāi)展降低車(chē)輛成本的研發(fā)工作。同時(shí),為了獲得用戶(hù)的廣泛認(rèn)可,設(shè)立足夠數(shù)量的氫氣站是勢(shì)在必行的。
[1][OL].http:∥www.cev-pc.or.jp/index.html.
[2][OL].https:∥lexus.jp/.
[3][OL].http:∥www.honda.co.jp/auto.
[4][OL].http:∥www.subaru.jp/.
[5][OL].http:∥www.nissan.co.jp.
[6][OL].http:∥Toyota.jp/.
[7][OL].http:∥www.mazda.co.jp/.
[8][OL].http:∥www.audi.co.jp/.
[9][OL].http:∥www.mercedes-benz.co.jp/
[10][OL].http:∥www.cev-pc.or.jp/.
孔莉譯自自動(dòng)車(chē)技術(shù),2014,68(8)
朱曉蓉校
朱曉蓉編輯
2015-07-22)