在汽车销售市场,通用汽车和本田汽车无疑是一对竞争激烈的角力对手。但最近这两家汽车制造商决定将在量产燃料电池方面开展合作,以降低此类新能源动力系统的应用成本,并提高其效率。

通用汽车及本田汽车近日宣布成立业内首家将氢燃料电池系统投入量产的合资企业,为两家公司未来的产品提供先进的燃料电池系统。

新成立的合资企业名为燃料电池系统制造公司( Fuel Cell System Manufacturing, LLC),将在通用汽车现在位于密歇根州底特律市南部布朗斯顿(Brownstown)的电池组装工厂运营,预计将新增近100个工作岗位。

在合资企业管理方面,双方将各派三位高管组成公司董事会并实行轮值主席制度。此外,双方将轮流任命高管担任该合资公司总裁。

通用汽车方面证实,合作双方将分摊8500万美元(约合人民币5.84亿元)的初始成本。按照规划,新公司将于2020年前后实现批量化生产,所得燃料电池将被广泛运用于合作双方的新车型。

此类设备将吸收储存容器内的氢气以及空气中的氧气,继而触发化学反应产生电能,最终驱动汽车,因此搭载燃料电池的车辆无需消耗燃油。燃料电池是一种高度清洁的能源,在能量转化的过程中不会产生污染物,唯一产生的排放是水蒸汽,而燃料电池的能量来源则是从风能和生物材料等可再生资源中提取的氢。

通用汽车首次运用此类技术的历史可以追溯到1966年,当时研究人员曾用氢气来驱动一辆GMC Handivan小型厢式客车。目前,通用汽车已经积累了数百万英里的燃料电池汽车实际道路行驶里程。

自2013年7月起,该公司开始与本田汽车共同开发新一代燃料电池系统和氢储存技术。按照协议,两家公司通过整合研发团队及共享氢燃料电池知识产权的方式来获得具有更高性价比的商业解决方案。

“在过去的3年中,来自本田汽车和通用汽车的工程师们一起工作,发挥各自的专长共同打造低成本紧凑型的下一代燃料电池系统。”本田汽车北美地区首席运营官兼本田北美公司总裁神子柴寿昭(Toshiaki Mikoshiba)表示,“基于杰出的团队合作,我们将把燃料电池系统投入量产,在未来的燃料电池车领域为我们的消费者创造新的价值。”

通用汽车与本田汽车是燃料电池技术领域的引领者。美国清洁能源增长指数显示,两家公司在2002年至2015年间共获得超过2220项与燃料电池技术相关的专利。按照专利数量排名,通用汽车和本田汽车分别位居第一位和第三位。

随着电动车销量的不断提升,燃料电池的量产计划成了一项对通用及本田来说都十分明智的投资。越来越多的证据显示,当今的汽车工业正逐渐脱离对化石燃料的依赖。但要让燃料电池汽车真正能够上路行驶,仍需要提供更多补充燃料的场所。这一现实令此类投资的风险陡增。

“我认为燃料电池车型的未来大有可观,但有几个条件,”美国马里兰大学能源研究中心负责人埃里克·沃茨曼(Eric Wachsman)说,“首先道路上必须有足够多的燃料电池车行驶,这样才能引起人们在基础设施方面的投资兴趣,但这又要求有足够多的人愿意购买此类车辆。”沃茨曼认为,这就从一定程度上陷入了一个“先有鸡还是先有蛋”的循环。

氢燃料基础设施高昂的建造成本令此项技术的前景变得有些含混不清。以美国加利福尼亚州一个旨在普及燃料电池技术的项目为例,当地28个氢燃料补给站的单个平均造价是193万美元。这一数字远远超过在公共停车库中为纯电动车安装充电桩的成本。

除建造氢燃料补给设施的挑战外,从水或者天然气体中制取氢气的难度同样不容忽视。这也导致特斯拉创始人伊隆·马斯克将氢燃料汽车的选项排除在外,他甚至将其称为“愚蠢电池车”。这些障碍也解释了为何在21实际最初十年并未形成所谓的“氢气经济”。

毫无疑问,此类挑战仍将继续。来自斯坦福大学和和慕尼黑科技大学的研究人员在2016年11月的一项研究中对加州洛思阿图斯山氢能源生成项目的成本进行了分析,该项目预计将在2025-2035年之间为氢燃料电池车提供能源。

研究者在结论中称,虽然纯电动车和氢燃料电池车都能适度减少社区的总体二氧化碳排放量,但后者的成本更为高昂,其主要原因就是氢气生成设备的造价不菲。因此在抑制二氧化碳排放方面,纯电动车仍是一个更具性价比的选择。

不过对于燃料电池,人们也有理由充满希望。2016年,本田汽车已先后在日本和美国出售氢燃料电池车Clarity车型。

“燃料电池车驾驶起来与传统燃油车没有分别,动力充沛平顺,拥有极为出色的低转速扭矩,即便在高速行驶的状态下也非常安静。”美国《凯利蓝皮书》执行出版人卡尔·布劳尔评价道。

更为重要的是,该车型的续航里程达到589公里,超过雪佛兰纯电动车Bolt 456公里的单次充电续航里程。

这种相对较长的续航里程意味着,并不是今后每个加油站都必须配备氢气补给设备。事实上,2013年美国的一项研究表明,在总面积约为42.4万平方公里的加利福尼亚州,只需要“68个分布合理的氢燃料补给站”,就足以确保当地人对此类技术的使用热情。可供对比的是,加利福尼亚州的面积接近中国甘肃省,后者的总面积约为39.4万平方公里,在中国各省份的陆地面积中排名第八。

燃料电池车还具有其他优点。例如,5分钟就能充满燃料存储容器,而纯电动车充满一次电通常需要5个小时左右。这对消费者而言,将是一个不错的购买理由。

在这场合作中,本田汽车似乎对相关成果更为看重,他们也因而选择将燃料电池系统制造公司的总部设置在美国。“本田坚信美国将是全球最大的燃料电池车市场,”该公司发言人杰西卡·保尔说,“我们认为燃料电池将成为未来清洁能源汽车的核心技术。而我们能否开创这样一个市场,都要视氢气发生设施的建设情况而定,我们将持续为此付出努力。”

但通用汽车的态度却更加谨慎。“通用汽车还没有宣布任何与燃料电池相关的乘用车项目,”通用汽车发言人艾伦·艾德勒表示,“我们目前所关注的是这项技术在军事和航天方面的应用。”

尽管上述这些公司各自怀着不同的目的,但马里兰大学的沃茨曼博士表示,两者的合作或将有助于解决一些关于大规模制备氢气的难题。例如,如何更有效地生成氢气,如何更安全地进行运输以及在加油站里安装氢燃料补给设备。

霍茨曼补充认为,对通用汽车和本田汽车来说,要在燃料电池的应用方面取得成功,建立合资公司显得尤为重要。“因为他们不仅要研发氢燃料电池,还有存放氢气的容器以及一整套用于日常补给的基础设施系统。”

而卡尔·布劳尔则认为,通用汽车和本田汽车的合作能够加速氢燃料电池成为一种大众清洁能源的进程。“在此之前,燃料电池的应用成本极为昂贵,远远超出任何一名消费者的承受能力。”

这些观点恰好印证了两家汽车制造商对这场合作的期待。通用汽车全球产品开发、采购与供应链执行副总裁马可·睿思(Mark Reuss)认为,此举可依托规模经济和联合采购合力降低开发和制造成本。

“凭借新一代燃料电池系统,通用汽车和本田汽车在发展低成本、高容量燃料电池系统方面又向前迈进了一大步。贵金属的使用大幅减少,跨部门的团队合作使设计和制造工艺得到优化,规模效应则令成本得以降低。”通用汽车全球燃料电池业务执行总监Charlie Freese解释道。另一方面,两家公司将继续与政府及其他相关方一起推进燃料补给设施的建设,以提高消费者对燃料电池汽车的接受度。

本田汽车公司汽车业务总经理兼首席运营官Takashi Sekiguchi则表示,该公司在开发第一代Clarity燃料电池汽车时积累的经验将被应用到与通用汽车共同开发的新一代燃料电池系统中。

“我们的合作为双方创造了很好的机会来进一步发挥各自的优势,尽早实现燃料电池汽车的广泛应用。”他说。