不断扩大的Honda氢能源战略。将燃料电池汽车的开发技术应用于新的领域
2023.02.02
环境

#碳中和  #清洁能源  #氢能源技术  #纯电动车·燃料电池汽车  #汽车  #技术服务于人

目前世界多国都在开展“氢能源”的应用探索。“氢能源”与“电力”一样,在推动实现碳中和方面是一种非常具有发展前景的能源载体。为什么氢能源如此重要?Honda又将如何对氢能源加以利用?我们针对Honda今后将会大力推进的氢能源事业,对两位关键人物进行了采访。

Index
  • 计划推出新款燃料电池汽车(FCEV)。为何现在选择氢能源?
  • 在氢能源的四大“应用”领域开展事业
  • 推进氢能源的跨领域应用合作,推动实现碳中和

事业开发本部 事业开发统括部 统括部长

一濑新

1991年加入Honda。曾参与汽车事业的生产管理和项目策划,分别在加拿大、中国和美国从事过商品策划和销售等工作,2021年开始担任汽车事业的事业战略部长以及新一代电动事业企划室室长。自2022年起任现职。

事业开发本部 事业开发统括部 氢能源事业开发部 部长

长谷部哲也

1993年加入Honda。曾在本田技术研究所从事HEV系统研究等工作,2016年开始担任汽车开发中心纯电动车开发室室长,2020年开始担任先进动力单元・能源研究所能源战略统括。自2022年起任现职。

计划推出新款燃料电池汽车(FCEV)。为何现在选择氢能源?

――“氢能源”已成为一种备受期待的清洁能源。为何氢能源如此重要?

一濑:我们希望将氢能源与可再生能源发电结合起来加以应用,而且可再生能源发电对于实现碳中和而言是重要的一种途径。太阳能和风能等可再生能源发电,容易受到季节性和天气因素的影响,具有不稳定性,如果想实现稳定利用就需要打造一个能够储存电力的机制。因此,氢能源作为一种能源载体被给予了厚望。

一濑谈氢能源的重要性

一濑:氢能源循环是以可再生能源为起点,由“生产”“储存与运输”“使用”组成。可再生能源电力可通过水电解技术转化为“绿氢*”。利用这种绿氢,可将电力作为氢能源储存起来,同时还可通过陆上、海上以及管道方式进行运输。此外,还能够利用燃料电池系统来生产CO2零排放的环境友好型电力

*利用可再生能源电力,通过电解水而制取的氢气

氢能源的特点和优点

――氢能源具有很多优点。Honda一直以来是如何来利用氢能源的?

长谷部:长期以来,Honda一直都在致力于氢氧发电“燃料电池”的研究和开发。自20世纪90年代中后期,我们开始将燃料电池应用于乘用车,并于2002年在日本和美国同步发售,到2008年又推出了一款“FCX CLARITY”轿车。此后,我们的燃料电池又实现了进一步的小型化,在2016年推出了可供5人乘坐的 “CLARITY FUEL CELL”。我们还计划在2024年,在5人座SUV“CR-V”的基础上推出一款新型燃料电池汽车(FCEV)

Honda FCEV的发展历程

长谷部:最初的邂逅是我与第一代奥德赛试制车的接触。让我吃惊的是,该车只保留了前排的座位,其他所有可用空间都用来装载所需动力单元,犹如一整套“小型工厂”。在“CLARITY FUEL CELL”项目中,我作为性能负责人,负责电力电子技术和控制系统部件的开发工作,我们不仅要努力满足大功率和小型化等高难度的要求,还经历了技术上的挑战。由于技术上存在着很大的难度,为此我们付出了很大的努力,但对我而言这是一次非常好的经历。

长谷部参与了“CLARITY FUEL CELL”的开发

在氢能源的四大“应用”领域开展事业

――今后,Honda将如何开展燃料电池业务?

一濑:包括小型化、降低成本、提高耐久性等方面在内,Honda在解决课题的同时也在不断提高燃料电池系统的性能。此外,我们自2013年起开始与GM (通用汽车)进行共同开发,进一步降低了成本,并提高了耐久性和耐环境性。因此,对于这种新一代的燃料电池系统,除应用于Honda的乘用车外,我们还希望将其对外销售,以进一步扩大技术的应用领域

燃料电池系统

长谷部:与电池相比,氢能源具有能量密度大、便于运输、可在短时间内完成充能等特点。因此,可将其作为电源应用于电池作为电源时无法满足性能要求的领域,例如高利用率的大型移动出行工具、需在短时间内完成充能的移动出行工具以及大型基础设施等。

一濑:Honda致力于利用燃料电池系统这一自主核心技术来助力推进社会的碳中和进程。为此,我们也希望能够以更快的速度来扩大氢能源的应用领域。除“FCEV”外,包括“商用车”“固定电源”“工程机械”在内,我们将这四大领域列为氢能源事业的初始核心领域

新设定的四大核心领域

――也就是说将通过“商用车”“固定电源”“工程机械”这三个领域发起新的挑战。为什么会选择这三个领域?

一濑:与普通的乘用车相比,“商用车”拥有更重的车身和更长的续航里程,利用氢能源将能够带来更大的好处。如果将多个燃料电池系统组合起来,可以让商用货车所需要的大功率变为可能。

在商用货车方面,我们已经启动了共同研究。在2021年与五十铃汽车公司完成了燃料电池重型卡车的原型车的打造,并计划于2023年开展公路实证试验。此外,中国的商用车市场规模位居全球前列。在中国我们与东风汽车集团股份有限公司合作打造了一款燃料电池中型卡车,并已开始了性能测试。

长谷部:除移动出行领域外,我们还将向发电领域“固定电源”(设置于工厂和商业设施等场所的发电机)的清洁化发起了挑战。在固定电源的用途方面,平时需要削峰填谷和调节电源等,而在灾害期间固定电源作为应急电源,需要能够连续运行48个小时以上。因此,氢能源作为一种能够进行高密度存储的能源的价值将能够得到体现

我们正准备在American Honda Motor Co.,Inc.的基地内进行安装,并将其作为数据中心的应急电源来开展内部实证试验。虽然接下来还需要经过一系列的成果验证,但我们已将“CLARITY FUEL CELL”的燃料电池单元重新组合在一起进行应用,并确认其在发电运行方面不存在问题。希望今后我们能够在公司发展中积累更多经验,尽快将其提供给我们的顾客。

在美国启动固定电源领域内部实证

一濑:“工程机械”作为一种需要长时间运转的重型机械,我认为也将有望成为氢能源的应用领域。在工程机械市场,多数挖掘机和轮式装载机都以柴油发动机作为动力,如果能从这些设备开始推进氢能源的应用,那么将会为碳中和做出更大的贡献。

长谷部:与在为碳中和做出贡献的同时,燃料电池也是一种零排放的动力单元,这一点同样非常重要。以商用货车和工程机械为例,与柴油发动机相比燃料电池能够有效减少使用过程中所产生的振动和噪音,因此在操作时会更加安静更能降低疲劳,有助于提高作业现场的安全性以及减轻对附近居民的影响,更加人性化。用技术服务于人,这是Honda非常重视的一点。

一濑:此外,作为燃料电池未来的应用领域,我们已经将目光投向了太空。受JAXA(国立研究开发法人 宇宙航空研究开发机构)的委托,我们正在研究开发一种“循环可再生能源系统”,该系统将高压水电解系统与燃料电池系统相结合,为月球探测车的居住空间等提供电力。希望我们能够在恶劣的太空环境中进一步打磨自身技术,以便进一步拓展我们在地球上的贡献领域

推进氢能源的跨领域应用合作,推动实现碳中和

――Honda在开展氢能源事业时非常注重与其他企业的合作,今后将会如何发展?

长谷部:我们在合作方面主要涉及两个方向。一是与商用车和工程机械等的生产销售企业开展合作,我们将此视为“点”的战略。另一个是为了打造氢能源生态系统,并形成一定的经济圈而开展合作,我们将此视为“面”的战略。

关于“点”的战略,我们在商用货车方面所进行的内容就是一个很好的示例。关于“面”的战略,我们计划将以氢能源需求更大的数据中心、工厂、港口等设施为对象,以固定电源和氢能源供应为基轴推进相关合作。我们的目标是将各类电池与氢能源移动出行工具结合起来,打造一个能够满足社会需求、具有Honda特色的生态系统。今后我们将会加快推进这一领域的合作以及伙伴关系的建立。

对氢能源循环贡献的愿景

――展望未来,您对于推动实现碳中和有哪些期待。

一濑:我认为在未来的社会中,我们需要在不同的地区实现各种能源的有效利用,推动“移动出行”和“生活方式”朝着更加先进的方向升级。问题的关键并不在于“用电还是用氢”,而是要充分了解两者各自的特点,结合实际情况加以灵活应用

Honda在环境目标中提出“到2050年通过全领域产品和企业活动实现碳中和”,但这绝非易事。为此,我们需要考虑到移动出行工具的多样性、顾客的使用方式和所处生活环境方面的差异以及可再生能源的普及情况等,并在此基础上为提高全社会能源总量和能源效率做出贡献。

Honda将实现氢能源循环作为目标

长谷部:一方面要提高我们在燃料电池技术方面的竞争力,同时还要建立合作伙伴关系,共同打造氢能源生态系统,我们所面临的挑战还有很多。但是在这之后,Honda的各类产品将会由此产生关联,并以跨领域的方式相互结合起来,从而能够提供更大的价值。我们将瞄准碳中和目标,努力打造新事业,使其与纯电动车和燃料电池一起为社会提供新的移动出行价值。