ABILITY.LTD(以下簡稱ABILITY)在“第15回 AUTOMOTIVE WORLD”(2023年1月25~27日,東京有明國際會展中心)展覽會上,展出了使用能以人手裝卸的“儲氫盒”的燃料電池車(FCV)概念車(圖1)。據稱,該車基于的理念是燃料電池車引入難度較低的“Easy and Convenience Achieve Concept (ECOA)”。
(圖1)基于ECOA的小型燃料電池車(FCM)概念車
車輛本身是豐田的汽車。改造了車輛的后備箱
儲氫盒是充填有氫的容器(圖2)。外形尺寸為長450mm,直徑100mm。此次展出的是全尺寸模型,“實物”的重量為每個8kg。容器的內部結構并未公開,但據說“可在常壓下放入或釋放氫”(ABILITY),因此估計主要是采用儲氫合金。
(圖2)儲氫盒可以拿在手中
儲氫盒(左:裝上時,右:取出時)的樣子。尺寸為直徑100mm,長450mm
以此次展出的小型FCV為例,續航距離“使用1個這樣的儲氫盒可達到100km”(ABILITY的董事兼CTO宍戶智彥)。如果是電池的話,就算電力效率高達9km/kWh,行駛100km也需要約11.1kWh的電池。目前車載電池組的重量能量密度不到200Wh/kg,因此11.1kWh的電池組的重量為55.6kg或以上。一個普通人幾乎不可能依靠人力對其進行裝卸,但如果是儲氫盒的話,重量不到其7分之1,可以單手拿起。
在純電動汽車(EV)領域,電池模塊可裝卸、并能在1~幾分鐘內完成更換的服務正在中國等地區興起。如果使用儲氫盒,其商業模式基本與電池更換式服務相同。但儲氫盒重量輕,這是一大優勢。?
ABILITY計劃使這種儲氫盒能夠在便利店等場所獲得,不斷提高便利性。
日本的燃料電池車此前設想的是使用70M~80MPa(約700個~800個大氣壓)的高壓氫,因此設置一處加氫設備需要數億日元費用。如果是此次這樣的儲氫盒,加氫基礎設施所需要的成本很可能會大幅降低(注1)。
(注1)儲氫合金一般用于民用鎳氫(Ni-MH)充電電池。儲氫性能高的材料大多具有可燃性,在日本消防法等法規中屬于“危險品”,被視為管制對象。但最近不受這種限制的具有阻燃性或不燃性的高性能儲氫合金也被開發出來,清水建設等企業已開始使用。
將儲氫盒用于使用燃料電池的電動摩托和FCV的想法是2010年代中期由瑞士和法國提倡的,多家企業正在推進商業化。
ABILITY也已與法國NamX開展合作,希望通過基礎設施和儲氫盒通用化等來降低成本。據說儲氫盒除了摩托及FCV以外,還將提供給無人機等。?
作為燃料的氫,除了設想回收利用很多行業不用的廢棄氫外,還考慮通過電解海水等方式生產。
不過,電解海水時會產生氯氣(Cl2)。氯氣會腐蝕基礎設施,并且毒性很高。另一方面,由于禁止排放到大氣中,大多情況下很難處理。宍戶說:“應該有企業希望工業利用氯氣。我們將在尋找這種企業的同時,通過水平分工構建FCV生態系統”。
ABILITY的宍戶直到幾年前都在豐田開發賽車等。關于此次設想的FCV燃料電池(FC)組,ABILITY計劃利用豐田的產品,最早在2023年內試制實際行駛的車輛。
不過,ABILITY將自主開發計劃2025年實現實用化的車輛。基本概念也是ECOA,意思是“Elastic Combination Original Architecture”(ABILITY)。也就是說“車輛的模塊化”,大致將車輛分為“前”“中”“后”3個模塊,將他們組合起來,做成用戶所需尺寸的車輛。“小型車的話,‘中’用1個就可以,而如果是4人乘坐,就要用2個”(宍戶)。
資料來源:日經XTECH
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/07635/
原文始發于微信公眾號(日經BP):使用儲氫盒的汽車將在日本登場,1個可行駛100km