日产研发「生物燃料电池车」,顺便解决了秸秆回收问题

· Jun 21, 2016

每到收获的季节,田间地头就会打上各种各样禁止焚烧秸秆的标语。有的标语还很有意思,比如:上午烧秸秆,下午就拘留;蹲到地里点把火,拘留所里过生活…

为了不让烧秸秆,村里书记们也是操碎了心。其实从环保角度来说,秸秆确实有回收价值,但投入和产出不太成比例,为了图方便还是有人用一把火解决。

作为一家汽车科技媒体,怎么今天关注起了农业问题?其实主要原因还是一家车企要为农民伯伯们解决秸秆问题了…

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用秸秆「驱动」汽车?

最近日产发布了新的燃料电池系统「e-Bio Fuel-cell」,并且计划在 2020 年的时候把这套系统量产,主要用在皮卡和 MPV 车型上。

「e-Bio Fuel-cell」你可以理解为「生物燃料电池车」,但它并不意味着你往油箱里塞点秸秆就能跑了。这套系统你可以看做是氢燃料电池车的升级版,但它加进去的是生物乙醇(也可以掺入 45%的水),生物乙醇通过玉米或甘蔗的秸秆来生产。

如果你能明白氢燃料电池车的原理,理解 e-Bio Fuel-cell 并不难,因为这套系统也是通过产生氢气来发电。

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「e-Bio Fuel-cell」主要的化学反应是「乙醇+水→氢气+二氧化碳」,这个反应在上图的「Reformer(改质器)」里发生。随后产生的氢气又和空气中的氧气反应产生电能,这个反应在上图的「Solid Oxide Fuel-Cell(固体氧化物燃料电池,简称 SOFC)」装置中发生。最终,SOFC 产生的电能驱动车轮运转,本质上这是个化学问题…

这套系统里的 SOFC 装置是日产正在研发的关键技术,它可以兼容生物燃料和天然气两种能量来源。(下面这张图里就是日产 SOFC 的原型机,有点大…)

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虽然化学反应多了一步,但从结构上来说,e-Bio Fuel-cell 比氢燃料电池车更简单。传统的氢燃料电池车,必须得背一个高压储氢罐,占据很大空间。虽然有种种安全措施,但依然需要时间来让用户克服恐惧心理。在 e-Bio Fuel-cell 这套系统里,只用加入生物乙醇(或与水的混合物)即可,使用传统油箱即可。

根据日产官方的描述,一次燃料加注可以续航 600 公里以上。成本方面,使用生物燃料和纯电动车差不多,你可以参考下面这张图(单位是日元)。

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「多样化动力」的背后

考虑到岛国有限的自然资源,日本车企似乎很热衷于开发各种各样的新能源,比如我们昨天才刚写过的新普锐斯 PHV 就使用了太阳能。

对于日产来说,他们早已把「多样化动力」提上了发展日程。在此之前已经有了汽油车、电动车、混合动力车、氢燃料电池车,而生物燃料电池只是日产动力总成多样化的其中一步。无论是生物燃料还是氢燃料,不仅要解决汽车方面的技术难题,还要建设相关的配套设施。

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与电动车相比,燃料电池车的续航更长,燃料加注时间更短。但要知道电动车用的是电,电力的生产和传输体系已经很成熟了,全国通不上电的地方都很少了。如果电动车多了,多建一些充电站,对电网进行扩容就可以。

对于燃料电池车来说,情况就不一样了。因为如果燃料电池车多了以后,就需要大量氢气或生物燃料,这些燃料的生产缺少相应的工业体系支撑,相应的还要建设很多燃料加注站。所以从这个角度来看,燃料电池车的普及可能会比电动车更远。

对于车企来说,研发各种各样的动力技术就是为了提前做技术储备。用一句话来总结就是:「不要把鸡蛋都放在一个篮子里。」

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