奔驰放弃氢燃料汽车,“终极能源”不香了?

奔驰放弃氢燃料汽车,“终极能源”不香了?
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十几年前初中时代最初接触物理学的时候,我们就知道:氢能,凭借着一系列无可比拟的优势,完爆化石燃料,被誉为人类的“终极能源”。

即使在如今电动汽车大行其道的当下,论及环保与高效,在氢能面前,锂电池在大部分维度上依然只能称弟弟。

比如说,氢气的能量密度是锂电池的上百倍;其次,加氢只需要三五分钟,仅为充电的数十分之一;再比如,氢气+氧气→水的反应方程式完美符合时下节能减排与环保的潮流大势;除此之外,氢能还是可再生能源,电解水制氢,造物者之无尽藏也……

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但天不足人愿的是,无论它再优秀,氢燃料电池技术的发展始终处在缓慢蠕行中。借用一句流行的渣男语录来形容氢能时下的商用前景便是:你是一个好人,但我们并不合适。

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水加「盐」通直流电,负极析出氢气,正极析出氧气,这是初中课本上一个经典的化学反应。

不可否认,在可控核聚变技术依然处在镜花水月的设想阶段时,氢能是最适合人类未来的完美能源形式,但遗憾的是,它似乎永远只存在于未来。

十几年前,氢能总是被放在2050年这个节点的“远景”上去讨论。那时候,人类雄赳赳、气昂昂地迈入新世纪,展望2050年——半个世纪的时间,离我们还很遥远。那个时代“科技无所不能”带来的颅内高潮与过度自信让我们坚信:仿佛只要将未来放得足够远,所提出的一切美好愿景都会实现。

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但现实往往会对着过度唯心主义的人抽上一记响亮的耳光,当时光悄然迈进21世纪第三个十年的时候,人类突然发现,氢能的成熟商业化,依然前路漫漫、遥遥无期,难于上青天!

近日,据外媒报道称,梅赛德斯-奔驰将终止对氢燃料电池乘用车的研发计划,因为它认为生产氢燃料电池车的成本太高,大约等同于纯电动车型生产费用的两倍。

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握不住的沙不如扬了它

早在2013年,梅赛德斯-奔驰就曾与福特和日产合作开发GLC氢燃料电池版车型(GLC F-Cell),三家公司曾计划合作生产氢燃料车型和氢能源基础设施。到了2017年的时候,梅赛德斯-奔驰还宣布第一批GLC氢燃料电池版车型将于2019年春季开启预订,将于2019年10月交付。不过据外媒报道称,这款车型仅仅生产了数百辆且均未公开销售。

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奔驰并不是不钟情氢燃料电池汽车,但囿于付出与收益的严重失衡,只能忍痛割爱。就如梅赛德斯-奔驰研发公司负责人马库斯·谢弗(MarkusSchäfer)所说的那样:氢燃料电池车很出色,但成本是个问题。

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这也不是全球范围内第一家宣布放弃氢燃料乘用车的整车企业了,就在上个月,大众汽车公布了企业新能源技术路线图,其中就包括了氢燃料电池技术和蓄电池式纯电动的技术。大众认为,现阶段电池电动车比燃料电池车的效率要高得多,他们不认为有必要耗费额外的财力在后者上。

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而早在2019年10月,此前一直积极推动氢燃料电池技术的本田也宣布无限期搁置氢燃料电池技术的发展。

掐指一算,按照销量计算和销售额计算的全球十大车企中,已经有三家明确放弃氢燃料电池汽车的计划了。

诚然,再以盈利为目的商业主体只要稍微有点远见,都会孜孜不倦地加码未来技术储备与积累的研发。但当对这种研发投入与可预期的回报严重不成正比的时候,大家只有一个选择:及时止损,暂时放弃。

同时扛着传统燃油和纯电动两种不同的动力系统,车企们并不容易。再加上乌云蔽日的经济下行压力和疫情打击下带来的停产、裁员、降薪潮,车企们根本无力再为氢燃料支撑一个单独的动力系统。

更何况,这是一个无底洞。

车企们对氢燃料电池车不感冒主要是是因为它存在着以下几个顽疾:

首先,车载储氢技术:氢气的燃烧值极高,但是同等重量下它的能量密度并不高,这就需要储存时必须要将其压缩后转化为液体。由于氢气沸点低,以液态方式储存所需要的高压储氢系统无可避免地伴随着巨大的不安全隐患。同时,由于整套系统体积过大,车辆载量过重,它并不适宜用在普通乘用车上。

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其次,氢气燃料制作和使用成本并不低。根据实地调查,在远没有形成规模效益的当下,现阶段用户用氢价格通常都在60元/公斤以上。而每百公里耗氢量约为2.8-3.1公斤,即至少180元/百公里,这几乎是燃油车的两倍以上。

其三,加氢站的基础设施建设。虽然纯电动汽车也面临着充电不便的桎梏,但是除了超级快充站,车主也可以选择在家中或者单位布置低功充电桩。而氢燃料电池汽车只能诉诸大型加氢站,否则将随时面临抛锚趴窝的风险。同时,如果用户附近没有加氢站,那他就必须去特定的加氢站补充燃料,这也需要额外的时间和里程成本。

站在这个角度上考量,我们或许可以深刻理解车企们的抉择,他们认为:与氢燃料电池车相比,电池电动车的总体拥有成本更低,且随着纯电技术的迅速发展,电池电动车的续航与充电能力将很快能与氢燃料电池车旗鼓相当。

奔驰、大众和本田的无奈基本可以理解为:氢燃料技术路线将被车企抛弃,纯电动将会迎来规模化的良性效应循环中。

日本VS中国 氢与电的赌博

但并非每家车企都如奔驰、大众和本田那么释然,每一个汽车制造商,都有他的倔强。

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现代氢燃料电池汽车Nexo

比如说,丰田和现代,仍然在坚持。从国家战略的层面来看,尤以日本最为执着。

查询数据:从1974年到2015年,日本拥有了全球约60%的氢燃料电池专利,并且在氢和燃料电池上投资了近150亿美元。比如说氢能急先锋丰田,不仅发布了最新的氢燃料电池汽车Mirai ,同时还将部分技术专利进行无私公开。

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丰田Mirai概念图

而在中国电动汽车百人会论坛(2019)上,工业和信息部部长苗圩表示,我国新能源汽车全产业链投资累计超过2万亿人民币,这其中主要以纯电动汽车为主。

这两个抉择带来的结果显而易见:纯电动汽车在全世界范围内蔚然成风,2019年全球纯电动汽车销量已经超过200万辆,根据Bloomberg NEF(彭博新能源财经)的预测:到2025年,全球的纯电动汽车销量将超过1000万辆。

诚然,全世界范围内电动汽车方兴未艾的大部分功劳应该归于特斯拉,但在国内,对于纯电动汽车,已经有越来越多人摒弃了原先势不两立的态度,转而趋向逐渐接受,你也能在路上看到越来越多的绿牌汽车,

在并不算长久的时间内,潜移默化中改变人们的态度,这亦是一件了不起的事。

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同时,中国还培育了诸如蔚来等一批敢于叫板特斯拉的实力电动车企以及更加全面的新能源产业链,特别是电池产业链。(如宁德时代等)

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而反观氢燃料电池汽车,则迟迟未有起色。2019年,中国氢燃料电池汽车销量仅为3018辆,美国2089辆且加速下滑,全球氢燃料电池汽车总保有量也仅为24132辆。

从前,在化石燃料的强势统摄力面前,纯电动和氢燃料都被人们认为是不靠谱的玩意,但短短数年后,纯电动汽车便摘掉了这个帽子,而氢燃料电池汽车仍然裹足不前。

当然,你并不能浅显地将其理解为这是中国的胜利、日本的失算。我们看似高超的远见其实更多是“柿子先挑软的捏”的无奈与无力,而另一方面,资源更加贫乏的蕞尔小国日本也比中国更加迫切地需要氢能。其次,虽然我国的投入是日本的20倍,但是中国的2万亿投入是商业化的投入,而日本的投入的研发式的投入,两者性质不一样,没有可比性。更何况我们还应该清楚,我国的这两万亿有多少是用在了补贴层面。

早在1893年,就已经有人提出了氢燃料电池反应原理并实验证明,但在当时想要应用到汽车领域简直是天方夜谭。直到1994年,奔驰推出了世界上第一款氢燃料电池车NECARI,但高昂的造价成为阻碍氢燃料电池车量产销售的最大问题。又过了20年,2014年底,人类才等来了世界上第一款氢燃料电池量产车——丰田Mirai。

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那一天,丰田把首辆量产的氢燃料电池车Mirai的钥匙,交到了日本首相安倍晋三手中。安倍开着Mirai绕官邸前院一圈后表示:“启动很快,很安静,真的很舒适。想向所有中央部门引进。”,随后又表示:“政府将致力于整改有关规定,使自助加氢站成为可能。”

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随后,丰田又向日本内阁官房、经产省、国土交通省和环境省各交付了一辆Mirai。以安倍为首的政界高层们一下子都成了丰田氢燃料电池技术的代言人。

Mirai,意为“未来”,它搭载了2个储氢罐,可以承受700个大气压(70MPa),只需3分钟便可加满约5kg的高压氢气,最大续航里程接近500公里,这一举解决了当时电动车续航里程短,充电时间长等问题。因此,Mirai一经亮相,就被人们寄予厚望,更是被当时日本汽车媒体评价为狙击特斯拉的得力干将。

同时,丰田还无私开放了有关氢燃料电池技术的5680项专利技术,其中涵盖电池自身、高压氢罐以及相关软件系统等,目的也是为了推动此项技术的发展。

但后来的事实表明,Mirai并没有实现丰田跨过电动一举进入氢能时代的梦想,车界同行们也并没有因为丰田的技术公开而加码对氢燃料电池汽车的研发。截至到2019年,Mirai在全球范围内仅仅售出一万辆左右,不仅不及其全球销冠总量的九牛之一毛,也难望特斯拉项背。

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但丰田并没有因此放弃,在去年的2019东京车展上,丰田又带来了第二代的Mirai。在第一代的基础上,丰田重新设计了Mirai的燃料电池堆和氢罐,其续航里程比老款车型提高近30%,外型视觉效果也更富有时尚动感的冲击力。

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只是,这时候人们对新能源汽车的概念大多被电动车统治,Mirai带给世界的新鲜感的惊艳,已远不如五年前。

诚然,哀鸿遍野下,虽然日本很难以一国之力推动氢梦的实现,但这种“终生皆弃我独恒”的执着精神依然值得尊重,我们也庆幸它仍在为人类保留着不远的将来可以实现氢燃料电池汽车大规模商用的希冀。

4月13日,宝马集团也公布了BMW i Hydrogen NEXT 氢燃料电池技术细节。宝马在介绍中提到:氢燃料电池系统来自宝马与丰田共同研发。

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但业内大多数专业人士认为,这主要倚重于丰田近三十年来积累的的氢燃料技术。或许你不会想到,有一天宝马居然会用上丰田芯。

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宝马i Hydrogen NEXT 氢燃料电池概念车

审时度势者的放弃固然会如释重负,但负重前行的固执亦应给予钦佩,一如这个国家的马自达矢志不渝对转子的坚持。

氢燃料汽车与电动汽车并不对立

对于国内很多吃瓜群众来说,第一次听说氢能与车的结合还是在去年的南阳日报上。

去年5月23日,南阳市委机关报《南阳日报》在其头版刊发消息称,“车载水可以实时制取氢气,车辆只需加水即可行驶”。文中内容可以概括为:这款车不用加油、也不用充电,只加水,即可通过催化剂进行化学反应产生氢气,续航里程超过500公里。

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消息还称,南阳市委书记张文深实地察看项目建设并“点赞”。

一石激起千层浪,“水氢发动机”,这个庞青年自创的名词很快变成了枉顾能量守恒定律和寓意着大忽悠的笑话。青年汽车,以一己之力将人们对“氢能”这个词的印象置于误解和轻视中。

这项技术有着严肃名称:“氢燃料电池技术”。在工作原理上,它并不借用氢气燃烧直接输出扭转。更准确地说,它是台"发电机”,氢气燃烧后输出电能驱动电机,同时也可以给锂电池充电。(大部分时候,包括丰田Mirai在内的很多氢燃料电池汽车都会采用串联式混合动力形式,以“锂电池+“燃料电池发动机”的混合体进行驱动。)

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这时候你可能会有一种似曾相识之感,没错,这种原理与李想的增程式电动汽车大同小异,只不过,理想智造烧的是汽油,它烧的是氢气。

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宽泛地说,氢燃料电池车很多情况下也是增程式电动汽车。考虑到二者在原理上的渊源,我们就不应该贸然地将两个技术路线置于谁正经、谁忽悠的针锋相对的位置。

理性的观点应该是,电动汽车路线与氢燃料电池技术路线是互补的、相辅相成的。即使氢燃料电池技术依然面临着诸多瓶颈,但它并非一无是处。

比如说,氢燃料电池技术更易于应用在重卡领域。就车辆体积而言,重卡更大的车体,对氢燃料电池的反应堆和高压储氢罐的体积并不那么敏感,可以降低技术难度和生产成本;同时,在行驶路线上,重卡主要出没在高速公路或城际公路上,沿途居民密度低,可以建设加氢站和使用过程的事故影响会更小。

在欧洲,前不久,戴姆勒和沃尔沃这样的传统重卡企业,已经接连宣布要进军氢燃料重卡市场;在美国,也有一家成立于2015年的名不见经传的初创公司Nikola宣布就推出了三款氢燃料重卡;在中国,氢燃料电池龙头企业、已经申报了科创板的亿华通,也将和福田共同推出氢燃料电池中卡和重卡……

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当然,即使是重卡,也依然面临着电动化的围追堵截,比如,特斯拉在2017年就发布了旗下纯电动重卡Semi:800公里的续航,能满足重卡对续航的需求了。

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有分析师认为:随着电动汽车规模化发展,电池的成本将呈指数级下降,电池的容量指数级上升,电池越来越轻、容量越来越大、成本越来越低,有可能会在重卡上获得更集群的经济效益。

这么一看,纯电动和氢燃料好像又回到了有你无我的对立面中……

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撰文 I 户志强 图片 I网络

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