6 月 13 日,豐田突然宣布: “ 在 2030 年前,會推出下一代氫燃料電池,且價格會降低至少 37% 。 ” 還號稱要在 2030 年前交付 10 萬輛。 & Z" K# o8 Z, ] J ~" K0 ^
S5 a9 y- [8 A/ Z* ]
對于這個銷量目標,我只能表示:呵呵。 你豐田搞氫燃料電池也有差不多十年了,現在全球每年連 3000 輛都賣不到。 ' \6 I/ K" \0 {8 o/ f% p
2 f! X. m8 J7 O
就算自家的 “ 驗證碼 ” bZ4X ,中國區一季度也有 4794 輛的銷量??梢娤M者對氫能源的接受度就五個字:完全不買賬。 但看豐田這態度,還是突出一個舍不得。畢竟,氫燃料電池車這條路最后要是沒成,豐田前期的巨大研發投入不能說傾家蕩產,也起碼是血本無歸。 ) x' @, p# {5 x, g9 n
8 ]0 }/ G& _" i8 l# g: h
2023 年第一季度全球氫能源汽車萎縮 11.5% 5 M& @+ G( C% t* L- U" c w
但還是有很多人堅信“ 氫能才是人類未來能源的唯一出路 ”。
: I6 t$ L9 o5 l$ A! R1 D
那氫能源到底行不行?很遺憾,短期來看,不行。 6 M) b- X7 i& g5 p7 ~% s: b6 K% l
& P& N5 n' X$ [% G1 K0 `! h8 O7 R
現在氫能車發展得比較成熟的有兩條路,一個是氫燃料電池,另一個是氫內燃機。 氫燃料電池這東西很牛,續航長、環保,名字還聽起來賊高級,又是燃料又是電池的。
# i. o- \. w+ M6 `2 i
但是,氫燃料電池這套東西并不 “ 燃 ”。 它供電的方式,是直接通過化學反應( 反向電解 )將燃料的化學能轉換為電能。你可以把氫燃料電池看作是 “ 增程器 ” ,消耗氫氣去發電,發出的電再被用來驅動電機。 * Z/ E/ A1 p( Q
而這套動力系統的核心是“ 電堆 ”。其構造與普通電池類似,也是由三層部件構成的夾心餅干——陽極、陰極,以及分隔他們的電解質膜。氫氣和氧氣在電堆中經過一系列的氧化和還原反應,就可以產生驅動電機用的電流以及唯一的排放物——水。 " ]( Q9 M, |/ S7 _6 ]: U7 `2 e2 K
這玩意才是 ** 真正的“ 零排放 ”。
! J8 S2 ~, f* Y# b9 o( L
" |' c7 x) s+ w
相較于同屬新能源的鋰電池,氫燃料電池最大的優勢是補能速度。
, D8 ?1 N d! N; t9 Z
加氫和加油差不多快,3 分鐘就能加入 9 公斤氫氣,即加即走真的爽。除此之外,它的續航表現也不賴,大多數氫燃料電池家用車續航已超過 600 公里。對溫度也不像鋰電池那么敏感,不會一到冬天就續航打骨折。 ( Z7 d' S; y4 {9 {' P& r
等到將來壓縮氫氣技術再發展發展,續航肯定還能提一提。 ; q, Y4 p0 }& f! F+ A( @
1 G- W. Q. h" V. O5 N9 ]
不過這玩意兒缺點也挺明顯:就是貴。 氫燃料電池的電堆中需要使用大量的鉑金屬,原材料價格十分高昂,在沒有便宜的的替代材料之前,價格很難打下來。 6 t, I( _! h7 B- T) p
比如目前最暢銷的氫燃料電池家用車:豐田 Mirai,在美國的起售價接近 5 萬美金,與寶馬 5 系價格相當。這價格給有錢人的代步玩玩還可以,對大多數普通工薪家庭來說是真的勸退。
# H% c0 ~& x' e5 P
而且用車成本也不低。還是以豐田 Mirai 為例,它行駛 100 公里的平均氫氣消耗是 0.76 千克。結合現在國內 60 元每千克的平均氫氣價格,每百公里成本大概在 40 到 50 元,跟燃油車區別不大,跟混動或者純電車是完全沒得比。 4 \# y( V, i+ e6 @
$ ]* T$ e( M( N
話雖如此,但即便氫燃料電池叫好不叫座,起碼還有豐田那樣執拗的車企在花大價錢搞研發,算是在市場上茍住了。 至于另一條路:氫內燃機,混的就更慘了,在短暫地曇花一現后就幾乎要絕種了。
1 F5 |$ a+ d! B. {& O0 a
其實真要說,氫內燃機的鍵盤值是特別高的。這玩意跟油車的內燃機大差不差,只是它不燒油了,改燒氫氣。 而且因為氫氣的熱值比汽油大了三倍,用起來就是會比汽油更“ 有力 ”、更“ 耐燒 ”。氫內燃機有著比汽油發動機更快的響應速度,在實現近乎零污染的環保需求同時,還為內燃機擁躉們保留了引擎聲浪的聽覺享受。 0 u% w; X6 c1 j$ K- x% d7 o2 A
; G/ N0 K+ V% _& Q7 w
而且對比動輒幾十萬一輛車的氫燃料電池,氫內燃機省錢多了,造價成本僅比差不多功率的汽油發動機高 15% 左右,還能直接在傳統內燃機上改造。 它還不挑食,不僅可以燒純氫,還可以燒氫與天然氣等氣體混合而成的燃料,節約燃料成本。
) J$ k7 }& L& X2 @0 u
寶馬曾在 2007 年小規模量產過氫能 7 系。它搭載了 6.0 升 V12 氫及汽油雙燃料發動機,可以做到在燃油和氫氣兩種能源之間無縫切換,續航在滿氫滿油的狀態下超過 1000 公里。
/ z( X) j" h! `
這個續航對于一臺 12 缸 “ 油老虎 ” 來說真的是相當炸裂。 5 P/ |* `- |- d2 X. e( |: G
; n% y1 I/ q# N5 _8 \: P
當然,這里面也少不了豐田,在 2021 年展示過一臺基于雅力士 GR 改造的氫內燃機試驗車,還拿它去參加世界拉力錦標賽、富士 24 小時耐力賽等各項賽事。
/ u3 e! e" ^+ W( x' P. s% v
+ @& p' M" w6 y0 D: U4 _) f2 H
但氫內燃機也有自己的缺點:易發生早燃、回火、還會排出少量氧化污染物。 關鍵是相較直接將化學能轉換為電能的燃料電池,其能量轉換效率較低,這就導致了它比較 “ 費氫 ” 。平均每百公里氫氣消耗 2.1 千克、燃料成本超過 120 元,比燒汽油還要貴不少。 - V! O. S: I9 b* y$ z8 n" B' H
% C2 N& C! \; ]" s6 J- N* @/ n
氫能發展不起來,除了這兩種技術自身的缺點,他們都還被 “ 氫 ” 本身卡住了脖子。 氫氣作為自然界密度最小的氣體,需要的儲存空間非常大。
. r- C3 ?8 q+ s
現在已有技術可將氫氣壓縮成液態氫進行儲存,但液氫的密度還是比汽油小了差不多十倍。 而且,如果要把氫的體積壓縮得再小,這代儲氫罐的強度就有點不夠用了?,F在的儲氫罐已經配置拉滿,用上了包括碳纖維和高分子聚合材料等材料,要想再繼續提高強度,估計還得在材料學上再研發研發,成本又是直接起飛。 # Z& z: i0 J; q
例如,廣東省新建的電氫智慧能源站,在用上最新的固態儲供氫技術后,研發建設花了大幾十億,屬實不是一般人能承擔的。 * T5 z* a6 I- W: W' r& z+ S
, _" ]7 J- U1 ^& r! K# ~
加氫站的成本問題又進一步導致了加氫站的數量不足,引發氫能車的補能難。 目前全球投入運營的加氫站數量才剛剛超過 1000 座,且其中許多還建造在工業園區內,不對家用車開放。所以對大多數普通用戶來說,補能難是導致他們放棄考慮氫能汽車的主要原因。 8 [$ W0 D" a' G# e
以差評編輯部所在的杭州市為例,全市加氫站就只有一座,今年 5 月 16 日剛剛投入運營,還是專門給公交車使用的。合著杭州人買了氫能車還得跑上海去才能加氫,你說誰買嘛。 也是因為這些現實阻礙,許多家用車制造商,比如大眾、本田,都已經暫時放棄了將氫能源家用車投入市場的計劃,專注于鋰電池家用車路線。 - }1 |: p3 z$ Z- H& O
3 ~$ S( W' z: v# t3 \
但如果我們把視線轉向商用車領域,就會發現情況和家用車恰恰相反。到了商用車這邊,氫燃料電池車零排放、長續航、補能快的優勢正好就全用得上了。 目前氫能重卡在區域物流領域混得風生水起。國內 22 年銷量達到了 2456 輛,相比 21 年的 779 輛多了不是一星半點,發展前景相當樂觀。
$ Q# d6 K7 ?$ i. m# h. h+ r+ e5 W
4 v+ m1 o" E" [) c9 {) r, D1 q- b
氫燃料電池能在商用車領域發展得這么好,離不開它們倆特性比較互補。首先是商用車的??空军c相對固定,對加氫站的數量沒太大需求。其次是商用車自身也體積大,能帶很多氫氣,輕輕松松就能跑得很遠。 * i& G/ S& a* e E P6 l
比如戴姆勒公司生產的 GenH2 氫燃料電池重卡,對比特斯拉的 Semi 鋰電卡車,戴姆勒 GenH2 以1000 公里續航、25 噸有效載重完勝了特斯拉 Semi 的 800 公里續航、 16 噸有效載重。 “ 乘用車用鋰電、商用車用氫電 ”,已經在一步步成為解決車輛碳排放問題的現實方案。
# k$ D8 F2 \1 T# q( D
6 s4 N! Y7 f$ T/ c' v. a
所以說,還是勸大家早日放棄開上氫能車的幻想,默默接受混動和純電的時代。畢竟技術的先進性和性價比永遠是對立的,屬于氫的時代還很遙遠。 " ]5 I& N, s" ^: p/ E' ~
|