最近,新能源电动汽车行业兴起了一种新型动力系统,名为燃料电池。

 

作为两种投放市场不太长时间的新型环保车辆(EV 以三菱的 MiEV 于 2009 年投放市场计算,至今为 6 年;FCV 以丰田的 MIRAI 于 2014 年 12 月投放市场计算,至今为 1 年),评价其优劣性,至少需要从以下几点进行考虑:

 

丰田燃料电池车

 

一、社会普及的难度

某种技术在其他替代技术的环伺中脱颖而出,不仅取决于该技术的先进性,还取决于是否能够获得较多的厂商利用这种技术进行生产、扩展性研发。因为技术只有在进入市场后仍能不断地进行扩展性研发,才能不断地获得新的生命力。也只有这样,才能获得更多的消费者,使该技术能够占领市场并延续下去。

 

这一点,当年家用录像机市场上,VHS 和 Betamax 的规格之争、近年智能手机操作系统中,AndroidOS 对 WindowsPhone 之争,莫不暗示着这一道理。

 

另一方面,即使某种技术“先进”、技术含量高,充其量也只能是阳春白雪。如果不能获得大量厂家的支持,或拥有满足社会需要的产能,就无法摊薄研发成本。而价格居高不下的话,也只能导致消费者的敬远,最后导致该技术的消亡。

 

将 EV 和 FCV 相比较,也会发现这个问题。

EV 的优势是结构简单,研发成本低,在改进传统汽车的驱动系统等之后,就有可能取得成绩,因此新兴厂家入行容易。现在世界范围内,不仅传统的汽车厂商,新兴厂商也纷纷进入 EV 研发领域,很多新兴厂商已经取得辽不凡的成绩。如美国的特斯拉,中国的比亚迪,都是属于非传统汽车行业的厂商。仅在中国国内,据介绍,这样的厂商数量很多,品牌也有几十个。

 

 

 

二、大量生产的难度

2015 年 2 月 24 日,丰田公司对媒体公开了其 FCV--MIRAI 的组装现场。

 

一般提到车辆的组装现场,人们都会在眼前浮现出这样的光景:在不停地向前运动的传送带上,现场的工人使用各种工具在迅速地将各种零部件组装到车体上。在整个组装作业中,每个人只进行组装作业中的一小部分,作业本身是一种简单的重复性操作。

 

100 多年前,福特汽车公司导入流水线作业方式,将整个的汽车制造工程分为许多细小的部分,每个工人仅从事其中一个部分的加工。这种做法简化了当时需要专业技能和能力的汽车制造工程,从而摆脱了工业生产对专业工匠的依赖,使大量生产和降低成本成为了可能。从那时开始,整个汽车行业都是以这种方式进行生产。虽然出现了丰田发明的“看板方式”这种在同一条流水线上同时制造不同型号汽车的组装方式,但本质上整个汽车工业仍然在福特公司开辟的道路上前进。丰田公司的流水生产线,曾经创造过 50 秒一台车下线的速度。

 

可是,当人们进入 MIRAI 的组装现场,却吃惊地发现,MIRAI 的组装完全没有使用流水线式作业!在现场,由 13 名工人,通过手动操作来组装 FCV!平均每名工人所需安装零部件的数量,约为在普通组装流水线上工作的工人的 40 倍!

 

也许正是由于这个原因,丰田的 FCV2015 年的产量预定为 700 台,2016 年 2,000 台,2017 年扩大到 3,000 台。2015 年每天生产 FCV3 台左右!

 

和 FCV“磨洋工”式的量产速度相对应的,是 EV 的生产和销售状况。

 

三、关键零部件的制造难度

FCV 在生产方面的另一个问题,是关键零部件的供给难度。

 

EV 的零部件供应,基本上是既存工业产品生产的延伸;而 FCV 的零部件生产,则完全需要在全新的领域进行研发。

 

燃料电池的核心装置 -- 燃料电池堆,是由数百枚高分子电解膜叠加而成,在制造上要求非常高。虽然燃料电池堆制造的具体信息并没有公布,但从目前 MIRAI 那极低的生产台数上看,或者零部件的加工工艺性太差,或者丰田公司现在还没有解决量产加工工艺问题。

 

另外,能够承受 700 个大气压的高压氢气储罐,其制造工艺也非常复杂。

 

氢气因为体积很小,因此在高压下氢气分子会渗入到金属的晶体之间,使金属变脆。所以,FCV 的氢气储罐必须使用高分子树脂材料。

 

制作工艺这么复杂,成本这么高,难怪价格居高不下。