文/馬寧
“備胎”迎來春天
文/馬寧
在前些年,氫燃料電池還是資本追逐的對象,只是隨后被異軍突起的純電動趕超。不過,最近幾年,一直不溫不火存在的氫燃料電池,似乎有擺脫“備胎”身份的可能
目前說到新能源汽車,大多數(shù)人的第一反應(yīng)就是純電動或者混合動力。其實新能源車的范疇中,還包括燃料電池車,特別是氫燃料電池。而在前些年,氫燃料電池還是資本追逐的對象,只是隨后被異軍突起的純電動趕超。不過,最近幾年,一直不溫不火存在的氫燃料電池,似乎有擺脫“備胎”身份的可能
日本加氫站
與世界上第一臺純電動車輛相比,燃料電池的歷史并不長,第一輛燃料電池汽車是奔馳NECARI。當然,燃料電池也不只氫燃料一種,比如甲烷,但氫燃料的諸多優(yōu)勢,讓其成為車企研發(fā)燃料電池時的首選。
即便氫燃料的優(yōu)勢顯而易見,不過因為其制造成本一直居高不下,而且基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量稀少,這項技術(shù)最終沒有被大規(guī)模發(fā)展,繼而失寵于資本和車企,被“打入冷宮”。
到底什么時氫燃料電池汽車呢?其實它和純電動車都屬于電動汽車,二者的區(qū)別在于,前者是給汽車加氫,通過氫氧離子的化學反應(yīng)產(chǎn)生的電驅(qū)動車輛,后者則是直接給電池充電。
與純電動汽車相比,燃料電池車最大的優(yōu)勢就是加注燃料的便捷性。氫燃料電池汽車只需 3~5分鐘就能充滿所需氣量,而特斯拉Model S的快充也需要20分鐘,而且行駛里程還不及前者。
氫燃料電池的動力和環(huán)保性也不會拖后腿。以豐田的Mirai為例,其百公里加速時間約10秒,續(xù)航能力為434英里,這些數(shù)據(jù)可以說相當搶眼。而且,燃料電池還可以為皮卡和SUV提供動力,但受重量限制,鋰電池無法滿足這兩種車型的動力需求。從排放角度看,氫燃料燃燒后,只排放水,環(huán)保方面也沒有任何問題。另外,氫燃料電池也不存在鋰電池在使用壽命達到年限時的電池處理問題。
為什么擁有諸多優(yōu)勢的氫燃料電池還是在業(yè)界遇冷呢?其實答案也顯而易見。
首先是購車成本。2014年12月,豐田Mirai在日本上市時,售價為723.6萬日元,約37萬元人民幣。相比10年前的100萬美元相比,成本已經(jīng)實現(xiàn)了銳減。但即便如此,在美國,豐田Mirai的到手價格也高于日產(chǎn)Leaf,當然,低于特斯拉Model S。
其次是用車成本。雖然現(xiàn)在一些廠家在美國實行免費添加燃料的優(yōu)惠措施,但據(jù)美國能源部計算,給一輛車加滿氫氣的成本約為50美元,這遠高于混合動力車型和純電動車型。而且,如果考慮到綠色氫氣獲得所需的技術(shù)成本,使用氫燃料汽車的支出會更高。
第三是基礎(chǔ)設(shè)施。安全方面,氫氣具有爆炸性,對制造、運送和儲存環(huán)節(jié)的要求非常高,無疑將增加成本。以美國市場為例,建設(shè)一個氫燃料加注站的成本高達200萬美元,這直接導致全美只有34座氫燃料公共加注站(31座在加州)。與此形成鮮明對比的是,全美現(xiàn)在已經(jīng)有超過1.5個公共充電站,而且一些車主還可以在家里給車輛充電。
雖然不如純電動汽車那般經(jīng)歷市場的火爆,但其實豐田、本田等品牌已經(jīng)在幾年前推出了量產(chǎn)的氫燃料汽車,隨后,現(xiàn)代、寶馬、奔馳、通用等品牌也均有跟進。就在2008年北京奧運會期間,大眾就提供了20輛氫燃料電池版帕薩特,組成了“綠色車隊”。
前文提到,2014年,豐田的Mirai上市,本田Clarity也于去年3月上市,現(xiàn)代的ix35 FC其實下線時間早于前兩者,但由于價格等原因,銷量不及競品。除了日韓系這些已經(jīng)量產(chǎn)商業(yè)化的氫燃料電池車,寶馬、奔馳、奧迪、通用的相關(guān)產(chǎn)品也離我們不太遠了。
寶馬計劃在2020年推出一款具有超長續(xù)航里程的全新氫燃料大尺寸轎車;奔馳則計劃在今年推出首款量產(chǎn)型燃料電池車GLC F-Cell;通用其實在1996年就推出過自己的首款氫燃料電池汽車Electrovan,并已經(jīng)向美國軍方提供了氫燃料電池皮卡,目前,其正在與本田合作,成立了燃料電池系統(tǒng)制造公司FCSM;奧迪h-tronquattro的量產(chǎn)版有望在2020年推出。
另外,現(xiàn)在還宣布,其將在2018年平昌冬奧會期間,推出一款全新氫燃料電池SUV;氫燃料電池廠商Plug也宣布,亞馬遜獲得該公司最多23%股份的收購權(quán);同時,Plug將為亞馬遜的倉庫鏟車供應(yīng)燃料電池。
至于整車企業(yè)再次青睞氫燃料汽車的原因,業(yè)界認為,首先是被寄予厚望的純電動車在電池技術(shù)的升級上遭遇到了瓶頸,比如老生常談的問題:續(xù)航里程短和充電時間長。而氫燃料電池與生具來的特性就可以輕松解決這兩個問題。
其次氫燃料電池及其整車的成本正在下降。豐田Mirai就是一個鮮活的例子。
再次,各大發(fā)達汽車市場正在完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。德國計劃到2023年建成400個加氫站;美國加州到2017年達到68個;日本計劃到2025年建設(shè)1000家加氫站;韓國計劃到2025年將加氫站增加到200個。而我國發(fā)改委和國家能源局也在《能源技術(shù)革命重點創(chuàng)新行動路線圖》中提出了15項重點創(chuàng)新任務(wù),其中就包括氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新。
從被熱捧到冷落,再到被寄予希望,氫燃料電池的發(fā)展可謂一波三折,那么被寄予希望是不是就代表氫燃料電池的春天就在眼前了呢?答案恐怕沒有那么樂觀。
當然,正如通用汽車燃料電池業(yè)務(wù)部門負責人Charles Freese所說:“氫燃料電池技術(shù)已經(jīng)成熟可行并且已經(jīng)超越了科學研究階段”。但特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克就曾多次公開表示:“氫燃料汽車在親環(huán)境汽車中沒有勝算?!?/p>
無獨有偶,在4月的紐約車展上,稱得上氫燃料電池鼻祖的本田汽車,就發(fā)布了插電式混合動力版的Clarity,用以彌補燃料電池版帶來的銷量不佳問題。戴姆勒董事長蔡澈也在早前表示,之前電池價格對于續(xù)航里程遠的汽車來說令人望而卻步,燃料電池汽車享有諸多優(yōu)勢,但現(xiàn)在那些優(yōu)勢已消失不再。他表示:“電池成本正在快速下降,但氫燃料電池生產(chǎn)仍然非常昂貴?!?/p>
不過,氫燃料電池倒是可能遇到“東方不亮西方亮”的情況,比如暫時不走民用路線,轉(zhuǎn)而從商用和公共交通入手。
目前,氫燃料電池遭遇的最大問題是燃料站數(shù)量少,但對于路線固定的巴士等公共交通工具而言,它完全可以在特定時間回到固定地點補充燃料,這顯然比電動巴士充電要快地多。而且氫燃料巴士續(xù)航里程長,加注燃料快,完全不必受限于市內(nèi)交通,還可以擴展到長途巴士。
另外就是前文提到的亞馬遜對燃料電池鏟車的采購上,畢竟燃料電池的高效能、排放無污染特性是任何一個承擔著社會責任的企業(yè)所不能忽略的。進而,這樣的使用場景也可以拓展到機場、工廠等特定環(huán)境。
2016年,全美共銷售超過8萬輛電動汽車,但其中的氫燃料電池汽車僅有1000多輛,這樣的數(shù)量級注定了其在短時間內(nèi)的民用車領(lǐng)域,還只能作為車企的技術(shù)儲備而存在,不過在民用之外的商用和公共交通領(lǐng)域,氫燃料電池汽車則可能率先迎來一個細分市場的春天。