撰文 方志男 照片 Honda Motor Co., Ltd. & Acura Precision Crafted Performance.
「ホンダ」最近在次世代動力源的推廣上動作頻頻，除了最近幾期Honda情報揭示的落實EV電動車之外，H2(Hydrogen氫燃料)再度出現在Honda明日的事業計劃中，延續第1代FCX車款商業運轉以來，超過20年的實際運用推廣，明年更計畫推出全新的CR-V FCEV電動休旅車。今天就讓我們一起來解密Honda在FC氫燃料電池與結合JAXA日本太空總署的事業計畫細節，以及Hondajet已啟動的eVTOL、GT-Hybrid、SAF與e-feul研發工作，感受一下本田集團實踐Honda與Acura品牌碳中和願景的具體成果。
解構Honda的H2氫能源事業計畫
相較於傳統化石燃料產生能源(電能)後排放出大量的CO2二氧化碳，FC氫燃料電池在煉解出H2氫燃料產生能源(電能)後不會排放任何的CO2二氧化碳，產出的僅是氫氣的氧化還原型態H2O水。
用來儲存電能的蓄電池可等同於H2氫氣儲存槽，透過電力從H20水中裂解出H2氫氣，能源轉換相對容易。
自然界型態的發電例如：太陽能、水力與風力發電，容易受季節性天候影響發電品質，導致能源供應相對不穩定，能源的吸收儲備與釋出的有效調節，是推廣綠色能源必須思考的問題，簡單來說就是發出來的電必須有儲存的位能轉換，不然就跟傳統火力發電沒使用的電力接地浪費掉一樣。更多Honda儲能平衡區域電網說明請參閱Honda情報No.54相關報導。
傳統ICE內燃機引擎將被Honda次世代FCEV氫燃料電池動力單元取代
Honda在2月2日於東京集團總部向全世界宣佈：商用版的「次世代FCEV氫燃料電池動力單元」已準備完成，也就是我們在Honda情報No.56提到過「Honda與東風本田展開FCEV氫燃料電池卡車運轉測試」中，那具搭載在商用卡車進行商業運轉試驗用途的FCEV動力模組正式亮相，從圖片中的比率不難發現、次世代車用FCEV氫燃料電池動力系統的體積與現有的內燃機(汽車引擎)不分軒輊。
模組化的Honda次世代FCEV氫燃料電池動力單元
這套商業化的次世代FCEV氫燃料電池動力單元(或稱為模組)，你可以看出固定尺寸的長方盒形狀大約是一具引擎的大小，與過去分散的各部元件所組成的FCEV氫燃料電池動力系統不同、由Honda本田技研工業與GM美國通用汽車共同研發，相較於Honda先前所推出的FC氫燃料動力系統在耐用性方面提高一倍、並將成本降低到過去的三分之一；未來Honda將繼續與氫元素能量裂解相關的研究工作，進一步將耐用性提高一倍，並將成本再降低一半。
次世代FCEV動力單元將推廣到四大領域
次世代FCEV燃料電池動力單元的四大核心運用領域可分為車用與發電廠用途，分別為：FCEV氫燃料電池「1.電動車」、「2.商用車」、「3.固定電源」與「4.工程機械」，Honda將積極與其他業種的公司進行B2B合作，尤其在商用車領域。
1.FCEV氫燃料電池「電動汽車產品」將以去年在北美地區推出的第6代CR-V為基礎，搭載次世代FCEV燃料電池動力單元的CR-V FCEV新車型、計畫在2024年分別於北美與日本地區發表。CR-V FCEV除了兼具超長續航里程、補充燃料時間短的兩大優點之外，還具備EV電動車的Plug-in插電功能，提供車主在家也能充電的使用便利性。
2.FCEV氫燃料電池「商用車產品」分別在日本與中國兩地進行商業運轉測試，在日本地區Honda藉由與Isuzu五十鈴汽車的共同研究，將自2023年開始在公共道路上進行以FCEV燃料電池動力取代柴油引擎(傳統ICE內燃機)的重型卡車操作測試。在中國地區Honda與東風汽車集團已經自2023年1月起、在湖北省啟用搭載次世代FCEV燃料電池動力單元的商用車，進行替代柴油引擎的運用測試，若商業運轉成功並有效推廣，將有效拉低碳排放大國的CO2二氧化碳數據。
3.FCEV氫燃料電池「固定能源產品」將運用在「綠能發電」領域，Honda將建構出來自清潔安靜的降載備源系統，以補足社區電網在電力公司供電吃緊情況下的用電需求。Honda首先以位於美國加州的子公司、美國本田所屬場域安裝500 kW功率的固定式電源，可用來重複使用CLARITY FUEL CELL車款所搭載的FCEV氫燃料電池系統，讓這部先前以租賃方式銷售的FCEV電動車在回收後，仍可成為永續綠色能源的一環。採方盒模組尺寸的次世代FCEV氫燃料電池動力單元之後會再透過「固定式發電能源產品」，推廣到本田集團在世界各地的工廠、結合綠能大數據協助電網供應的互補運用，進一步減少排放出造成溫室效應的氣體，實踐2050年Honda品牌碳中和的工作願景。
4.FCEV氫燃料電池「工程機械」應用在佔比相對大的挖掘機與輪式裝載機，同樣用來取代大型且高汙染的柴油引擎(工程用傳統重型機械相對較不重視廢氣汙染排放數據)，這將使得Honda能為工程與建設領域的碳中和做出貢獻。Honda將與建設公司或工程承包商進一步合作，解決工程機械的氫氣供應問題，以目前靠柴油加油車來補充工程機械燃料的環境來判斷，必須突破傳統H2氫氣添加站地點相對固定的問題。
次世代FCEV投入商轉前的實務運用測試
Honda正在跟Isuzu五十鈴汽車共同研究FCEV氫燃料電池動力單元的重型卡車運用；在此同時，Honda與中國東風汽車集團正在中國的道路上，實際測試搭載次世代FCEV燃料電池動力單元的商用車，用以收集更多商業運轉時的參數，為後續的研發與改良做準備。目的在突破過去的H2氫氣裂解、運送與儲存等問題，消彌H2氫氣容易爆炸的疑慮，就好比今日露營時隨身的液態桶裝或罐裝瓦斯瓶。
次世代FCEV設定的市場占有率目標
其實自2020年中開始，Honda以每年2,000台的數量展開FCEV燃料電池動力系統的銷售，並根據研發時程分階段不斷擴大市佔率，目標設定在2030年以前能達到銷量6萬台FCEV動力單元，到2030年之後能達到年銷量數十萬台的高水準，以加速實踐2050年的品牌碳中和願景。
H2(Hydrogen)氫能源事業計畫的三大發展願景
Honda的H2(Hydrogen)氫能源事業計畫以「1.FCEV氫燃料電池技術」、「2.高壓水H20電解H2氫氣與O2氧氣技術」、以及「3.未來空間領域(例如地球或外太空)的綠色能源技術運用」等目標進行研發，實踐Honda為人類永續發展而存在的核心價值。
攸關FCEV氫燃料電池能否普及的H2氫氣供應鏈問題，Honda將透過異業結盟的方式與Japan Hydrogen Station Network LLC(JHyM日本氫氣站聯盟)、經營加油站與加氫站的Shell(殼牌石油公司)、全球最大的加氫站FirstElement Fuel，攜手拓展日本地區與北美地區的加氫氣站點覆蓋率。
Honda與JAXA日本太空總署的合作
從Honda的H2(Hydrogen)氫能源事業計畫、不難看出本田集團落實Honda情報No.22所提到、「Honda在元宇宙核心基礎上挑戰未來的太空事業計畫」的決心與意志。
本田集團的全新事業領域更囊括了有氫氣需求的社區型固定式電源中心、氫氣配送管線、政府管轄的港埠設施與進口H2氫氣所需的儲存槽等。Honda將積極參與有關FCEV氫燃料電池推廣的活動，努力與其他企業建立合作夥伴關係。
在日本，Honda與丸紅株式會社、岩谷産業株式会社三方也已經共同展開氫氣供應給商用車的加氣站點合作，今後本田集團將不斷投入與FCEV氫燃料電池相關的能源供應鏈，甚至Honda與JAXA(宇宙航空研究開發機構，俗稱：日本太空總署)也將進一步合作，持續為人類能永續發展而努力。
Hondajet積極面對品牌碳中和的挑戰
還記得我們在Honda情報No.22與No.50分別提到的「Honda eVTOL垂直起降電動飛機」與「SAF永續航空燃油」這兩項相關議題嗎？
本田集團於2023年2月9日宣佈：Hondajet正在落實兩項重大計畫，1.建立一個以Honda eVTOL垂直起降電動飛機為核心的嶄新「生活移動平台」，並投入2.「次世代SAF永續航空燃油」相關的專利權研究工作。
Honda eVTOL是一款採用「電力驅動」的垂直起降飛機，在「安全性、便利性與寧靜性」等整體表現，皆超越傳統航空器，讓你可以更貼近空中移動的樂趣。
自2020年本田先進動力裝置能源實驗室(HGPU)成立以來，探討SAF永續航空燃油的可能性在本田集團內以跨部門的形式展開，從「支配(制定規範)」、「利用」與「創造」三個角度來推進SAF研究。
圖示為Honda自行開發與改良的每一代航空發動機，在畫面右前方的是今日運用在Hondajet HA-420商務飛機的HF120渦輪扇葉發動機。
去年10月17日公佈在GE Honda Aero Engines所進行的「HF120商用發動機SAF永續航空燃油運轉測試」中：HF120發動機可100%使用目前被廣泛運用的SAF類型「HEFA-SPK(加氫酯與脂肪酸合成的石蠟煤油)」，驗證了Hondajet飛機引擎使用SAF永續航空燃油的可能性。
本田集團正在對專門從事HF120發動機研發的和光研究所進行工廠設施翻新工程，以對應從現有的噴射機燃料轉換為SAF永續航空燃油；放眼未來Honda將加快SAF燃料研究工作，透過提高PU(動力單元，俗稱：引擎模組)本身的環境性能來降低CO2二氧化碳排放量，更進一步讓所有PU(動力單元)可使用SAF永續航空燃油，同時在研發過程中減少開發場域所製造的CO2二氧化碳的排放量。
GT-Hybrid燃氣渦輪發動機模組
圖示為發展中的GT-Hybrid燃氣渦輪發動機模組，左側是屬於傳統內燃機的「燃氣渦輪發動機」，右側是附掛在輸出軸上的「發電機」。
Honda測試中的高效能「GT-Hybrid燃氣渦輪發動機模組」，目標是透過燃氣渦輪發動機結合發電機的「動能回收」與電池的「能量儲存」來降低燃料消耗，並透過添加SAF永續航空燃油來進一步減少CO2二氧化碳排放。
圖示為結合CO2二氧化碳與氫氣製成的e-fuel合成燃料(左邊)與正在研究的催化劑(右邊兩種，俗稱觸媒)，Honda著眼於降低排放中無效的CO2二氧化碳所造成的能量損失，讓廢氣排放物質可以更充分反應來轉化成能量，原理類似汽油與柴油引擎在排氣管中配置轉換CO一氧化碳、HC碳氫化合物與NOx氮氧化物的觸媒轉換器，以及捕捉懸浮微粒的活性碳罐、捕捉碳粒子導回燃燒室再燃燒的原理。
Honda開發e-fuel合成燃料的主因，是著眼於目前的SAF永續航空燃油，都是以植物油與廢棄物(回收油)所製成的Bio生質燃料，在東南亞地區透過砍伐熱帶雨林來產出棕櫚油，已衍生出全球暖化相關的環境保育問題，可預見未來的生物資源有限，因此e-fuel合成燃料是急需開發的替代性能源項目。
目前的普通航空燃油與SAF永續航空燃油，碳原子數主要都是由約為8至16個碳氫化合物所組成，e-fuel合成燃料也必須達到相同的碳原子數，Honda正在研究利用催化劑(觸媒)來驅使CO2二氧化碳與氫氣相乘，使CO2二氧化碳中的1個碳原子能更接近航空燃油所需的成分，眼前最大的挑戰將這種催化劑投入實際應用。然而世界上正在研究各種製作e-fuel合成燃料的方法，例如：將CO2二氧化碳再轉化為其他氣體(例如瓦斯)或液體，再催化成e- fuel合成燃料，雖然轉換時的能量損失小，但催化技術的難度相對大，幾乎沒有實際運用的案例。
Honda師法汽車排氣系統中的觸媒轉化器，製作出圖片右方的兩種催化劑(俗稱：觸媒)，以不改變本身型態的氧化還原方式，將汽機車排氣中的有毒物質如CO一氧化碳、HC碳氫化合物與NOx氮氧化物，得以轉換成CO2二氧化碳與H2O水。
圖示為SAF永續航空燃油可以通過精煉黑色的e-fuel合成燃料來取代，讓上一段提到的Bio生質燃料無法永續的問題獲得解決。本田集團本身有參與F1燃料開發的成員，一個團隊在研究Direct Air Capture–直接從大氣中捕獲CO2二氧化碳的技術(簡稱DAC)，以及直接從第一線獲得燃料認證過程知識的人；Honda開發SAF永續航空燃油的工作，是建立在Honda與Acura參加世界各種交通工具競賽時，使用各種燃料換取引擎最佳性能、所獲得的寶貴經驗，統整出放眼世界企業仍屬罕見的本田集團跨組織研發能力。
本田集團每一位工程師都充滿熱情地工作，這在Honda是獨一無二的企業哲學。不把環境保護的責任推給我們的孩子，他們是我們的未來，Honda品牌必須要在2050年能同時實現「碳中和」與「擴大移動的可能性」，以本田集團的力量，證明在航空事業領域也能做到同樣的事情。
看完本期的Honda的FCEV氫燃料電池電動車事業計畫之後，你是否和我一樣期待明年發表的CR-V FCEV車型呢？目前在台銷售的第5代CR-V正熱烈出清中，購車相關諮詢請即刻與我們博達汽車聯繫，我們會立刻為你服務。
