8月2日俄烏戰場持續到第893天,烏軍一路反攻至哈爾科夫前線。由於缺乏彈藥供給,烏軍便用氫氣罐和塑料組裝瞭一個爆炸彈頭,並雇傭無人機投擲在瞭俄軍一處觀察哨上。剎那間,投擲點升騰起一朵巨大的蘑菇雲,隨後熊熊烈火久燃不散。
根據事後軍方揭露,烏軍所使用的氫氣罐來自於一輛已經報廢的豐田 Mirai。該車官方售價74.8萬人民幣,是豐田斥巨資打造的一款先進前沿乘用車,整整裝載瞭三個氫氣罐,而烏軍也隻不過使用瞭其中一個而已。
消息一出,廣大民眾對豐田紛紛表示誤會和理解。早年間社會各界一直抨擊氫能源是極端危險的移動炸彈,沒想到人傢豐田本就奔著戰備資源的目的制造研發,實在是一場誤會。而此時豐田也必然感到崩潰萬分,辛苦宣傳幾十年,讓烏克蘭一朝回到解放前。
豐田的押寶
傳統印象中,氫氣一直屬於危險系數極高的物體,氫氣球爆炸、儲氫罐爆炸等事故在全球范圍內不斷上演。氫燃料汽車也因此被貼上易燃易爆炸的標簽,事實的確如此嗎?
氫氣的確存在擴散系數大、爆炸極限寬、點火溫度低的特性,一旦發生泄漏事故,會立刻引發嚴重爆炸火災。氫氣體積濃度在空氣中的爆炸極限為4.0%~75.6%之間,低於4%數值則安然無恙,高於75.6%隻會燃燒不會爆炸,但若是范圍中間,便會立刻引發爆炸。
對比之下,我們所熟知的甲烷爆炸極限為5%~15%,已經比氫氣易於控制許多,但生活中瓦斯爆炸的事故依然屢見不鮮。在氫氣泄漏時,如果處於開放空間氣體會立刻上升,因此不會造成太大問題。但如果身處地下車庫等封閉與半封閉空間,從氫能車的附近一直延伸到濃度低於4%的區域,中間隻要有一丁點火星,便會立刻引發劇烈爆炸,後果不堪設想。
電車燃燒隻會波及自己,但氫能車燃燒焚毀的將是整座車庫,這就是二者區別。可豐田為何依然要一意孤行的深耕氫能車呢?這是因為氫能在電能面前也有著獨特優勢。
氫氣分子是最簡單的分子結構之一,由兩個氫原子組成,與高反應活性、氧氣和氟氣接觸時會發生反應。它的原理是氫氣和氧氣進入燃料電池,並在催化劑作用下產生化學反應,最終制造出電能,該過程被稱為電化學反應。與內燃機和電車相比,氫能車具備高效能和無污染的優勢,它隻生產水蒸氣和氧氣,是最環保的出行方式。
因此豐田自1992年便持續深耕於氫能領域,將氫能定位為未來唯一的清潔環保能源,豐田章男還數次在公眾場合屢次宣稱“電車隻是過渡,氫車才是未來”的理念。2014年豐田推出全球首款量產氫燃料電池車首代MIRAI,並打出瞭快充三分鐘,續航600千米的廣告語。
2020年二代MIRAI煥新上市,其環保性、便利性與駕駛樂趣都得到瞭全方面提升,單次充氫最高行駛裡程更是達到1300公裡。截至目前,該款車型全球銷量已經突破2萬輛,累計行駛裡程達到5.33億公裡,等同於繞行地球1.3萬圈。
雖然豐田MIRAI的安全系數從數據上來看,是經過瞭充分的市場驗證,但它依然無法解決氫氣的易燃易爆問題,俄烏戰場中烏軍的改裝應用就是最好的說明,簡直就是一枚民用原子彈。
此後豐田將氫能應用普及至巴士、卡車以及叉車等多個領域,在豐田章男的引領下,豐田幾乎將對新能源車的全部精力不留餘力的押註在瞭氫能上。2019年豐田在中國全面開啟氫能技術的推廣普及,希望從產學研三大領域持續擴大氫能產業發展的朋友圈。
豐田在之後與清華大學成立聯合研究院,並與多傢合作夥伴成立瞭聯合公司,希望能根據中國市場需求因地制宜的打造出最佳產品。截止今年3月,豐田構建瞭氫能車完整的技術閉環,手握全球氫能專利的70%,是無可爭議的世界第一氫能車企。
為瞭達成這個成就,豐田在此期間投資可謂不可計數。但豐田章男卻表示暫不收取專利費,目的是為瞭讓更多企業加入到氫能領域,共同推進該產業發展。可這樣的行為並非誰都買賬,比如特斯拉老總馬斯克,就堅持認為氫氣儲能是最愚蠢的驅動方式,電驅動才是未來主流。
無論如何,目前的氫能發展顯然還無法得到消費者的完全信賴,更多客戶在面向電車和氫車時,還是會毫不猶豫的選擇電車。2023全年全球氫燃料汽車總銷量隻有1.46萬輛,同比下滑21.4%,反觀純電車型全球銷量高達911萬輛,根本不是一個量級。
全球民眾對於氫能最擔憂的顧慮,依然是其無法保障的安全性,尤其是俄烏戰爭中烏軍的舉措,更是讓豐田宣傳數十年的氫能安全形象毀於一旦。
氫能的未來發展
氫能應用最大的安全隱患就是氫氣泄露,它無色無味具備易燃易爆易擴散的特點。2019年6月挪威一處加氫站發生爆炸,豐田隨即宣佈暫停一切在挪威的氫燃料車型銷售。所幸爆炸並未造成人員傷亡。同年5月韓國突發氫儲罐爆炸,導致兩人死亡、6人重傷。
就在去年豐田還對外宣佈,一輛測試狀態的液氫卡羅拉賽車發生起火,這更加印證瞭氫燃料難以控制的問題。即便在中國,氫氣爆炸的事故也是有所發生,四川仁壽縣面包車氫罐運輸泄漏,沈陽經開區企業氫氣罐爆燃,氫能安全四個字成為瞭難以解決的防護問題。
氫能產業鏈分為制氫、儲氫、應用三大環節,分佈極其廣泛,其中儲氫環節是尤為關鍵的一環。未來隨著氫燃料汽車的快速推廣,加氫站的數量也必將飛速增長,並且多數建設在人口密集地區。
加氫站作為氫氣三大環節的中心流程,安全是極其突出的問題,加氫設備和輸送管道的防泄漏處理、關鍵電器元件的防爆設計、加註防靜電措施、全站排期通風裝置...都是加氫站必不可少的安全設備。中國工程院原副院長幹勇表示:未來氫能如果大規模應用,我國要詳細制定規則,包括制氫、運氫以及儲加氫各環節的標準,都要嚴格設立,盡可能規避風險。
盡管純電車型才是我國新能源的主流趨勢,但秉持著雙管齊下、多面開花的原則,我國近些年也並未放棄對氫燃料汽車的發展扶持。2021年8月我國五大部門確定瞭京滬粵三個城市群成為第一批氫燃料汽車示范城市群,隻要在示范期內完成預定目標,這些城市最多能拿到18.7億元的氫能推廣獎勵。
針對我國未來的氫車銷量,國傢發改委和能源局在2022年聯合印發瞭《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,設立2025年前實現氫能車5萬輛保有量的銷售目標,讓氫能成為碳達峰打的一大支撐。
在相當漫長的時間內,氫能都是一個飽受爭議的技術路線,豐田汽車執著走在這條道路上,三十年如一日的佈局氫能,至今也仍然無法解決氫能的安全問題。面向未來,氫能是否是一個正確的選擇,我們無從得知。但至少在當下,氫能安全依然是困擾著每個車企的難題。
參考資料:
氫能觀察:起火+爆炸!氫燃料電池汽車安全何解?前瞻網:豐田被馬斯克大罵愚蠢後亮王牌!手握氫能源70%專利,“我們花瞭很多錢但不收專利費”經濟觀察網:豐田跨越2022:“三十年磨一劍”的氫能引領者
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