氢燃料电池零排放梦想,离成功还差几个特斯拉?

2020/9/24 21:04:31 来源:懂懂笔记微信公众号 作者:左岸 责编:远洋

马斯克依然是锂电池的狂热拥趸。预热多日的 “神秘”电池技术终于亮相特斯拉电池日:“4680 新型电池”能量提升了 5 倍,续航能力提升了 16%,电力提升 6 倍。

更为重要的是,马斯克宣称 4680 电池取消了极耳结构,将大幅降低生产成本。此外,其还表示正在研发一种新的负极材料生产方式,会让成本降低 76%,并且不产生任何的废水。

这些崭新黑科技,也是马斯克喊出 “三年后能够造出一辆 25000 美元全自动驾驶汽车”的底气。当然,因为是面向未来的科技,资本市场依旧按照惯例给予了特斯拉消极的反馈——9 月 22 日其盘后股价下跌超过了 6%。

值得注意的是,就在马斯克持续探究锂电池极限的同时,一些传统车企将目光再次投向了氢燃料电池——这个并不算新颖的新能源技术上。

可以看到,即便现在锂电池新能源汽车逐渐占领了各个城市的大街小巷,更 “陈旧”的氢燃料电池依然被这些车企们拿上台前,似乎要再一次成为它们的 “新”故事。

对未来的不同选择

尽管特斯拉股价过去一天来下跌严重,但其仍是今年资本市场中 “最靓的仔”,整体股价上涨的速度都快赶上 SpaceX 火箭飞行的速度了。大半年的时间,特斯拉股价上涨超过 5 倍,市值突破 4000 亿美元,也就是说,全球所有车企的市值加起来都没它高。

虽然无数人质疑现在的特斯拉就是一个巨大的泡沫,但这依然没有阻挡它前进的步伐。而对于那些同行业竞争的车企而言,想要在传统锂电池新能源汽车领域赶上甚至超越特斯拉,显然难度是非常巨大的。

此时,尚未成为主流,且拥有无限光明未来的氢燃料电池,就成了它们的希望。

今年以来我们看到部分车企们明显加快了在氢燃料电池方面的动作。

前不久,上汽集团发布了首款氢燃料电池 MPV 车型——上汽大通 MAXUS EUNIQ 7,同时发布的还有 “2025 氢战略”。上汽宣布,在 2025 年前将推出 10 款氢燃料电池汽车,培育一家百亿级氢燃料电池关键零部件企业,以及组建一个 1 千人的研发团队。最终目标,是推广氢燃料电池汽车达到万辆。

就在此前不久,广汽集团才刚刚发布了首款氢燃料电池动力汽车 Aion LX。而传统大厂丰田更是在去年东京车展提前展示了自己的第二代氢能燃料电池车型 Mirai。今年 8 月份,丰田还与东风、广汽、一汽、北汽等国内知名车企联合成立了燃料电池研发的相关公司。

7 月份,现代集团的全球首款量产氢燃料电池重型卡车 XCIENT Fuel Cell,也表示即将正式投入商用。

更早之前,上汽、长城、北汽福田等传统车企都先后公布过自己的氢能源企划,比如长城在 7 月份发布的 “柠檬”技术品牌就覆盖了氢燃料电池方案,上汽则是在 2017 年和 2019 年分别发布了自己的氢燃料电池车型 FCV80 和 G20FC。

传统车企之外,国外另一家新能源汽车新星尼古拉选择的也是氢燃料电池方案。虽然到目前为止尼古拉仍然没有实现量产(一辆车都没卖出去),但其宣称已经拿下超过 14000 辆氢燃料重卡的订单,总价达 102 亿美元。

这家神秘的新能源车企在 6 月份上市之后股价一路上扬,市值曾一度达到 340 亿美元,超越福特成为仅次于特斯拉和通用的美国车企。

不过,可能是因为饼画的有点大,导致了做空大鳄的关注。

9 月 10 日,做空机构 Hindenburg Research 发表了一份关于尼古拉的做空报告。报告称,尼古拉公司的技术包括氢燃料电池进行了虚假宣传,误导了合作伙伴,实际上这些技术从未存在过。

做空报告发布之后,其股价一路下行,这也使其遭到了投资者的集体诉讼。

当然,不是所有车企都在氢燃料电池上面做了押宝,在这方面一向严谨的德国车企就表现得十分克制。今年 4 月,奔驰母公司戴姆壮士世断腕,宣布正式终止氢燃料电池乘用车计划。而在此之前,戴姆勒在氢燃料电池领域已经探索了 20 多年。

至于原因,依然是始终无法解决的成本难题。戴姆勒表示,制造氢动力汽车成本太高,大约是同等电动汽车费用的两倍。

想解决氢燃料电池的成本问题,目前来看仍是天方夜谭。

新政之下的氢燃料命运

根据国际能源机构 (IEA)的相关报告显示,2016 年中国就已经成为全球最大的电动汽车市场。而电动车市场能够获得如此快速发展的原因,离不开相关政策的大力支持。

2009 年开始国内新能源汽车的补贴初次登上历史舞台,个人买车最高 6 万元的补贴,极大地刺激了普通消费者的购买欲望。此外车企方面的新能源补贴力度,也让车企在生产制造上有了更多的动力,当然高额的补贴也促生了不少例如知豆那样骗补的案例。

不过,迄今为止相关新能源车型的优惠政策加上重点城市对传统燃油车的限制,仍是促进国内新能源汽车市场快速发展的原始动力。

而在这个发展过程中,氢燃料电动汽车的相关政策也扮演了非常重要的角色。

9 月 21 日,相关部门发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,决定开展燃料电池汽车示范应用的工作。同时,采取 “以奖代补”方式。对于该通知,有出行领域专家对懂懂笔记表示:“通知明确了补贴的落地,但‘以奖代补’也说明想关门充分考虑了之前新能源补贴过程的经验,整体更加严谨。但无论如何氢燃料电池的政策优先级是提高了。”

不过,相较于初期导致过行业野蛮生长的首轮新能源补贴,这次更为严谨的氢燃料电池扶持政策的推出,主要是为了防止出现新能源汽车市场发展之初,一些牛马蛇神为了补贴一拥而上的负面效应。

当然考虑到氢燃料电池本身的技术限制,尤其是技术本身的问题,也注定其不大可能会出现前几年锂电池电动车领域那样疯狂的发展形态。

又便宜又好用很难两全

从 1839 年英国物理学家威廉 · 葛洛夫首次公布燃料电池设计草图开始计算,燃料电池问世已经超过 180 年。而氢燃料电池在汽车上的应用,最早可以追溯到上世纪 60 年代,即通用公司推出的 Electrovan。

由于其理论上零排放的特性,氢能曾被外界普遍认为是未来实现零排放设想的终极能源解决方案。这也使得氢燃料电池一度成为很多人眼中 “割韭菜利器”,比如此前河南南阳那辆可以烧水的新能源卡车。

这么长时间过去,实际上氢燃料电池依然是市场中非常小众的存在。尽管全球各大车企或多或少都有一定布局,但真正量产的车型只有现代的 NEXO、丰田 Mirai 等屈指可数的几款。

国内市场方面,数据显示截止今年 7 月,国内累计推广氢燃料电池汽车超过 7200 辆,建成加氢站约 80 座。这与国内保有量超过 400 万辆,充电站超过 130 万台的规模相比,用刚刚起步形容都有点牵强。

考虑到氢燃料电池汽车诞生的时间,目前这样的行业发展现状没有人能够满意。

对此,上述出行行业专家对懂懂笔记表示:“任何产品想要实现大规模量产的前提,都是技术可靠以及成本够低,简单的说就是便宜好用。从技术层面来看,氢燃料电池的技术本身其实已经相对成熟了,目前主要的问题就是成本一直无法有效降低。综合成本居高不下,导致现阶段氢燃料电池车辆要远高于同级别的普通燃油车和锂电池车型。”

涉及到具体原因,行业专家指出:“氢气的制造、运输都是成本非常高昂的。制造方面目前市场主流的氢气获取,一般是通过电解水以及天然气、煤炭等原料制造,但这个成本远超于普通燃油以及电能。此外,由于氢气本身的特性对运输的条件也非常苛刻,而且运输过程中的风险相对较高,所以成本自然不会太低。”

以丰田新款 Mirai 为例,目前其整套燃料电池系统成本就超过 2 万美元,由此可以预见,其未来正式上市之后价格大概率会和其他氢燃料电池车型一样 “高冷”。

更为关键的是,对于消费者而言购车需要考虑的不仅是成本。购买之后的使用、维护成本,也是人们在做出选择前势必会考虑的问题。

从使用体验上来看,时间成本是锂电池和氢燃料电池的共同痛点。目前锂电池车型最大的痛点是续航和充能,虽然现阶段主流电动汽车已经都能做到 500 公里以上的续航水平,但充电方面,即便是快充也需要 30 分钟到一个小时,时间成本依然很高。

相比之下,虽然氢燃料电池加气只需要短短十几分钟甚至几分钟,但受制于成本限制,全球范围的民用加氢站屈指可数,所以在充能上氢燃料电池车型的时间优势仅仅停留在理论层面。

另外,与相对低廉的电费相比,氢气的价格是非常高的,目前市面上氢气的价格普遍为每公斤六七十元,而一辆氢燃料电池加满一般需要 5 公斤左右(丰田 Mirai),也就是 300-400 元的成本。以 500 公里续航为标准,这个价格是明显高于燃油车以及锂电池车型的。

所以,现阶段氢燃料电池或许根本就不适合大众化的民用市场。而在生产价值较高且污染相对严重的商用车领域,或许有着这种车型的一定市场。这也是为什么现代和尼古拉都将卡车作为自己氢燃料电池车型的重点。

而在此次有关部门下发的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》中也特别提到:“要明确合适的应用场景,重点推动燃料电池汽车在中远途、中重型商用车领域的产业化应用。”

包括前文中放弃氢燃料电池的戴姆勒,也是将现有的燃料电池业务整合到其与沃尔沃的合资公司里面,而这家公司的产品方向也正是商用运输卡车。

【结束语】

从上世纪 60 年代通用造出首辆氢燃料电池车,到今天已经过去将近 60 年,氢燃料依然未能成为主流。在可预见的未来,只要氢气的制造和运输得不到更好的解决办法,氢燃料电池技术发展规划和目标再多,大概率也只是个空中楼阁。

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