来源:出行百人会

氢燃料车已经渐渐淡出车圈舆论。

但在刚刚开幕的进博会汽车馆中,氢燃料车却意外地成为展示的主角。

丰田的展台上摆放着一辆物流车,并循环演示“可更换氢瓶集成存储模块”安装场景。

氢能变为一个能源模块,与车体剥离开来。

同样,现代汽车集团将展台的核心位置,再次留给了“所有的排放物仅为水”的氢燃料电池汽车。氢能卡车盛图和氢能中巴北极星等产品,都是“全方位氢能解决方案”落地中国的呐喊。

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但氢燃料车摆脱不了被唱衰的声音。甚至连《Nature》也刊登过此类文章。海德堡大学理论物理学博士名为《氢燃料电池汽车不可能在可持续道路运输中发挥重要作用》的文章曾引起不少关注。

核心观点是:氢燃料电池商业化速度太慢,产业发展远不及电动车;氢燃料车在长途运输领域的优势也随着锂电续航的不断提升而消失;最后一块蛋糕——重型货物运输领域的市场容量小,不足以发挥规模优势。

一年过去了,但重押于此的车企大概看到了一些希望,也许商用车市场+中国市场,氢燃料车商业化还有路。

要命的“成本”

搞氢能源车实在太费钱。多年下来,多少传统车企纷纷中途放弃,主机厂中最终熬出些成果的,也只有丰田和现代。

早在2021年,氢能车的巨头现代汽车终于烧不起钱,表示:研发进展远逊于最初的目标,暂停原计划于2025年上市的氢能汽车项目Genesis。

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丰田也不否认,氢燃料电池部件和氢原料依然存在成本高昂的课题。

所以,在今年的进博会,丰田以“改变汽车未来”为主题的Toyota Technical Workshop技术说明会,关于氢能源的部分,最核心的点就是成本。

丰田7月成立了氢能Factory,从销售、研发到生产,都在One Leader统筹之下,实现信息通畅、当机立断的决策体制。

该组织最重要的使命之一是降本。如,通过合作实现以量定价的经营模式,努力提供价格更加合理的产品。

削减成本的可能手段包括:

储氢罐标准化。在大型商用车上搭载的储氢罐,通常是碳纤维材料的圆筒(直径约50cm,长约2m),若将此类储氢罐标准化统一为一种,储氢罐的成本则可以削减25%并能加速普及。

在制氢部分的成本削减,则是加大零件的通用性。电装福岛于3月公开的电解水制氢装置中,应用了MIRAI的燃料电池技术,两者电池使用的零件九成相同。

合作扩量。通过与各位合作伙伴协作,如果2030年的订单能达到20万台,那么成本将有可能降低到目前的一半。

此外还有次世代的氢燃料系统、技术进化、量产效果和生产本地化等,丰田预计综合实现37%的降本。

但这些努力还差得远。降本,着实不好降。

燃料电池车的成本中,占比最高的是燃料电堆,根据美国能源局统计的数据,占比超过50%。

其中反应使用的催化剂——铂的开采量极其少,一年也就90吨,是黄金开采量的5%。而氢燃料车每台平均要用掉50克铂。技术深厚如丰田,也必须保证每台15克的用量。这可都是稀缺资源。

燃料电堆的质子交换膜,也是成本毒药。因对电化学稳定性、导电性、阻气性能等要求高,开发和制造工艺难度大。

此外,储氢罐采用的碳纤维复合材料也是高成本因子,氢能储运技术难度大,成本高。

在基础设施建设环节,加氢站也不便宜。韩国政府曾抱怨:建设一个加氢站的成本约30亿韩元(约合人民币1700万元),给财政造成不小负担。

一扇商用车的窗

至少在乘用车领域,氢能车已经在与纯电动车的竞争中败下阵来。不管从车型价格、数量,还是从基础设施配备方面看,都有巨大的差距。

从去年底开始,特斯拉和比亚迪领衔打响了“油电同价”的战争,而后是前赴后继的新电动车上市,新的细分领域不断被塞下各种品牌。电动车的续航不断被拉长,充电桩、换电站在广阔的土地上越铺越密。

与电动车形成反差的是,氢燃料车MIRAI在国内限量发售50台,单车价格达到惊人的74.8万元-75.1万元,在后续使用中,还要忍受少得可怜的加氢站。

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于是,在反复的商业化努力中,氢燃料车的主战场开始转向商用车。

质疑氢燃料车的Patrick Plötz博士也在文章中承认,有些交通应用领域,具有非常高的能源需求或低成本敏感性,确实适用氢燃料车。比如,偏远地区的重型运输,超大型或超重型货物的运输。

丰田山形总裁表示,氢燃料的订单,在商用车市场实现增长。

为更好地适应商用场景,丰田在进博会展示了能耗和性能都得到了提高的次世代氢燃料电池系统。

次世代电池单体,与目前的电池单体相比,电堆成本减少一半,续航里程增加20%。从东京到大阪,途中则无需再加氢。据悉,次世代电池单体计划在2026年投入实际应用。

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丰田预测到2030年欧洲,中国,北美的氢能市场规模将爆发式增长,达到每年5兆日元的水平。丰田将使用MIRAI的氢能部件,推进燃料电池的对外销售,在2030年预计达到10万台的外销订单规模,其中大部分来自商用车。

我国对于氢燃料电池的补贴,也向商用车倾斜,31t以上的重型货车单车补贴最高涨幅达到36.5%

此外,在航空、无人机等领域也可以有所拓展。正如Patrick Plötz所说,“技术发展和降低成本的潜力经常被低估。成本是关键,而不是技术属性。”

降本的钥匙在中国

“技术升级-规模化应用-技术升级”的飞轮开始循环运转,一项技术才能进入良性的普及推广通路。

新能源产业,真正的难度在于具规模的产业化土壤,这也是降本的关键钥匙。在此方面,中国市场天然具有优势,上下游加起来万亿级别规模的汽车产业,拥有最强势的市场话语权。

现代汽车集团(中国)品牌事业副总经理印庸壹的话很中肯:中国市场,是现代汽车“实力领先,全面发力” 的重要依托,作为全球销量TOP3的汽车企业,现代汽车集团愿以全球实力,通过开放和合作,不断推动在中国的可持续发展。

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首次亮相进博会的氢能卡车盛图,由现代商用汽车与现代汽车集团首个海外氢能电池系统研发、生产、销售基地——HTWO广州共同研发。采用了国内领先的动力配置,电机峰值功率140kW,峰值扭矩达到了360N·m,加速快,爬坡能力强。

中巴北极星则由HTWO广州与厦门金旅共同研发,系统功率可达90kW,电机峰值功率188kW,加满氢时续航可达600km。

为进一步推动“全方位氢能解决方案”在中国落地,现代汽车集团在氢能技术、产品、生态建设等方面,持续加码投资中国。总投资将达85亿元,项目占地面积20.2平方千米,规划年产6,500套氢燃料电池系统的HTWO广州,已于今年6月正式竣工并开启生产销售。

目前,现代汽车集团基于HTWO广州的技术实力,已与中国氢能领域相关合作伙伴分别签署合作谅解备忘录,致力于打造全球首个无人驾驶氢能汽车示范区,开展氢能智慧服务示范运营等行动,持续构建氢能生态。

值得一提的是,现代汽车也会先以商用车为主的燃料电池汽车示范运营。

丰田也始终致力于在中国市场普及、推广氢燃料电池技术。明年春天,首家日本以外地区建造的氢燃料电池系统专用工厂将在北京投产。

前文提到的丰田氢能Factory组织,另一个重要的使命是:以欧洲和中国市场为中心,在当地设立相关机构,加快事业开展。

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去年国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-203年)》,文件中对氢能源做了清晰的规划:到2025年基本掌握核心技术和制造工艺,燃料电池车保有量约5万辆;到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系。

也就是说,到2025年产业会迎来发展。而丰田、现代必然会在前夕做好相关布局,蛰伏以待市场的爆发。

结语

不管是燃油,还是电能,又或是氢能,本质上是技术、成本、环保和能源安全的全局之争。

丰田章男那句名言:“电动车被过度炒作,既不环保,也不省钱”,从产业链的角度来看有合理性,“全球超过60%的火力发电”的前提,让电动车的环保性打折,但是绿电的未来潜力,也让这个前提松动。至于“省钱”的维度,在油电同价的趋势下,变数更大。

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而氢能源被誉为“最清洁”的能源,其实也需要是“绿氢”才真正环保,现阶段产业中绿氢比例也很低。

氢能的优势是储量特别丰富,源于常见的物质,太阳的“燃烧”,靠的就是氢元素为基础的氢核聚变。

所以,氢能虽然商业化艰难,但想象空间并不匮乏。法国有个新造车品牌Hopium旗下的车型配备有6个储氢罐,采用“即插即拔”的方式更换能量槽,似乎更符合对未来的科幻想象。

还记得《流浪地球》里,幼时的刘启问刘培强的话吗?

“爸爸,氢是什么?”

“氢是爸爸开大火箭的燃料。”

作者 Wang