已經(jīng)遠(yuǎn)離人們視線許久的燃料動(dòng)力鋰電池汽車似乎要強(qiáng)勢(shì)回歸了。

日本豐田汽車公司日前宣布，在今年晚些時(shí)候?qū)⒔议_一款新型氫燃料動(dòng)力鋰電池轎車的神秘面紗，并定于2015年將其投放市場(chǎng)。同時(shí)，其他幾家全球知名的汽車制造商也宣布，將在燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)商業(yè)化方面進(jìn)行合作，包括今年年初結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系的福特、戴姆勒和日產(chǎn)，以及剛剛宣布合作的通用和本田。

“通用、豐田等汽車制造商在燃料動(dòng)力鋰電池汽車的研發(fā)上付出了巨大的努力，燃料動(dòng)力鋰電池汽車的可行性超乎大多數(shù)人的想象。”美國(guó)密歇根州安阿伯市的非營(yíng)利性組織——汽車研究中心的制造、工程和技術(shù)聯(lián)合主任BrettSmith說。

盡管氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車曾屢屢受到質(zhì)疑，未來發(fā)展也還面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。但近年來研究者已經(jīng)在這項(xiàng)技術(shù)上取得了重要進(jìn)展，尤其是大幅降低了它的成本，讓人們看到了燃料動(dòng)力鋰電池汽車蓬勃發(fā)展的希望。而隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)制定的愈加嚴(yán)苛，燃料動(dòng)力鋰電池汽車也將發(fā)揮其重要的用途。

一度陷入低谷

燃料動(dòng)力鋰電池汽車曾經(jīng)是美國(guó)布什政府的寵兒——布什總統(tǒng)曾經(jīng)在2003年國(guó)情咨文演講中建議供應(yīng)12億美元資金用以支持這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，但好景不長(zhǎng)。

雖然燃料動(dòng)力鋰電池汽車前景良好，因?yàn)樗梢院蛡鹘y(tǒng)汽車相同方便，而且只釋放對(duì)環(huán)境無害的水蒸氣，但昂貴的價(jià)格卻使人望而卻步。另外，燃料動(dòng)力鋰電池汽車要想付諸實(shí)際應(yīng)用還必須建設(shè)足夠的氫燃料補(bǔ)充站，這也要巨額投資。

有關(guān)人們普遍認(rèn)為氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車具有的環(huán)保性，質(zhì)疑也從未停止：盡管氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車本身不排放二氧化碳，但是用以生產(chǎn)氫燃料的天然氣卻是一種化石燃料，生產(chǎn)過程會(huì)釋放出大量的二氧化碳。雖然用太陽(yáng)能或風(fēng)能也可以生產(chǎn)氫燃料，但這種方法效率較低且成本高昂。

由于氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車技術(shù)面對(duì)的挑戰(zhàn)愈加明顯，人們對(duì)它的興趣開始逐漸冷卻，布什政府也轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)生物燃料。2009年，奧巴馬政府削減了對(duì)燃料動(dòng)力鋰電池汽車研究與開發(fā)的資金投入。彼時(shí)，美國(guó)能源部長(zhǎng)朱棣文稱，燃料動(dòng)力鋰電池汽車要想取得成功除非發(fā)生奇跡。

發(fā)展重現(xiàn)曙光

奇跡就這樣發(fā)生了。

從2009年開始，與燃料動(dòng)力鋰電池汽車相關(guān)的成本開始逐漸下降。幾年前，通用和豐田各自要花費(fèi)100萬美元來制造燃料動(dòng)力鋰電池汽車的技術(shù)原型。而現(xiàn)在，豐田將燃料動(dòng)力鋰電池轎車的售價(jià)目標(biāo)定在低于10萬美元。

成本之所以會(huì)大幅降低，是因?yàn)樨S田已經(jīng)研發(fā)出了能夠減少燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)中零部件數(shù)量和所需貴金屬鉑的量的方法。豐田稱其正在努力研發(fā)燃料動(dòng)力鋰電池轎車的制造等技術(shù)，希望在2015年正式投放市場(chǎng)前能夠進(jìn)一步降低成本。

美國(guó)豐田汽車銷售公司戰(zhàn)略規(guī)劃副主席ChrisHostetter稱，這款燃料動(dòng)力鋰電池轎車有可能以五萬美元的低價(jià)出售，這個(gè)價(jià)格要比特斯拉生產(chǎn)的擁有相似里程數(shù)的ModelS電動(dòng)汽車售價(jià)要低。

“燃料動(dòng)力鋰電池汽車的成本正在以相當(dāng)穩(wěn)定的速度下降，”加州大學(xué)戴維斯分校交通運(yùn)輸研究所主任DanielSperling稱，“汽車行業(yè)的大多數(shù)人認(rèn)為，一旦開始大規(guī)模生產(chǎn)，成本將不是障礙。”

同時(shí)，最新的研究表明，相較于傳統(tǒng)汽車和純電動(dòng)汽車，燃料動(dòng)力鋰電池汽車似乎對(duì)環(huán)境更為有利。

今年五月，美國(guó)能源部公布了燃料動(dòng)力鋰電池汽車2035年二氧化碳排放量的預(yù)期數(shù)據(jù)，其中包括氫燃料的制造、壓縮和運(yùn)輸所出現(xiàn)的二氧化碳量。數(shù)據(jù)表明，氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車排放的二氧化碳量將少于當(dāng)前傳統(tǒng)汽油動(dòng)力汽車排放量的一半。

相比于電動(dòng)汽車，氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車在環(huán)保方面的優(yōu)越性重要體現(xiàn)在嚴(yán)重依賴煤電的地區(qū)。在煤電使用較少的地區(qū)，電動(dòng)汽車的前景還是非常樂觀的。而且未來，可以預(yù)期電動(dòng)汽車將能夠通過清潔能源進(jìn)行充電，如風(fēng)能和太陽(yáng)能等。

燃料動(dòng)力鋰電池汽車的優(yōu)勢(shì)還顯示在有利于解決可再生能源的間歇性問題上。比如，夜晚用電需求較低，此時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)能也許就會(huì)過剩。而現(xiàn)在，德國(guó)就打算將夜間出現(xiàn)的過剩風(fēng)能用來電解水，從而出現(xiàn)氫燃料。

Sperling認(rèn)為，這種利用氫來儲(chǔ)存過剩可再生能源的方法是非?？尚械?。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，其他一些低碳造氫的方法也正在發(fā)展之中，比如將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)化為氫等。盡管這些方法現(xiàn)在還處于早期開發(fā)階段，但前景良好。

雖然具有種種優(yōu)勢(shì)，但有關(guān)燃料動(dòng)力鋰電池汽車而言，最大的挑戰(zhàn)依然是氫燃料補(bǔ)充站的缺乏。與可以在家充電的電動(dòng)汽車不同，氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車要建立一個(gè)燃料補(bǔ)充站的大型網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)此，有些人認(rèn)為，一個(gè)城市只要有幾個(gè)氫燃料補(bǔ)充站，就足以使人們出現(xiàn)購(gòu)買氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車的熱情。但Smith卻不以為然：“在我了解城市的每個(gè)角落都設(shè)置了燃料補(bǔ)充站之前，我是不會(huì)購(gòu)買氫動(dòng)力汽車的。”

汽車制造商也意識(shí)到了這個(gè)潛在障礙。最近，豐田就在積極爭(zhēng)取在其氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車投放市場(chǎng)前，能夠設(shè)置更多的氫燃料補(bǔ)充站?！拔覀冏顡?dān)心的還是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?！盚ostetter說。

全球合作研發(fā)

對(duì)燃料動(dòng)力鋰電池汽車的熱情有了，但研發(fā)所需的巨額投資，卻使這些公司無法再單打獨(dú)斗下去。為此，全球各大汽車制造商紛紛找尋合作伙伴，共同推動(dòng)燃料動(dòng)力鋰電池汽車技術(shù)的研發(fā)。

今年一月，福特、雷諾－日產(chǎn)和戴姆勒宣布結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，宣布將于2017年推出消費(fèi)者可承受的、批量生產(chǎn)的燃料動(dòng)力鋰電池汽車。而僅僅在此一周前，寶馬和豐田也宣布了類似的合作開發(fā)協(xié)議。

通過在燃料動(dòng)力鋰電池堆和其他系統(tǒng)零部件上的合作開發(fā)，福特、戴姆勒和雷諾－日產(chǎn)希望能夠在技術(shù)上有所提升并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。一旦生產(chǎn)量提高了，這些汽車制造商就可以取得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益，并投放更多消費(fèi)者負(fù)擔(dān)得起的汽車，戴姆勒董事會(huì)成員ThomasWeber如是說。

同時(shí)，各國(guó)制定的燃料效率標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)碳排放的限制，也在刺激著汽車制造商向新的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行投資。為了降低研發(fā)成本，這些公司制定了一系列合作研發(fā)計(jì)劃。如福特和豐田就合作開發(fā)在北美銷售的適合大型汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)。

但是，氫燃料補(bǔ)充站等基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏，使燃料動(dòng)力鋰電池汽車的銷售局限在一些市場(chǎng)的縫隙之中，只能在配備氫燃料補(bǔ)充站的城市中，出售給具有環(huán)保意識(shí)的人士等數(shù)量有限的消費(fèi)者。

即使汽車制造商對(duì)燃料動(dòng)力鋰電池汽車顯示出越來越濃厚的興趣，但目前其成本仍然大大高于傳統(tǒng)汽車。假如全球汽車公司的合作研發(fā)，能夠在今后的若干年內(nèi)大幅降低成本，那么燃料動(dòng)力鋰電池汽車的吸引力將會(huì)進(jìn)一步上升?！?/p>

（本文部分內(nèi)容源自《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》）