奔馳放棄氫燃料汽車,“終極能源”不香了?

奔馳放棄氫燃料汽車,“終極能源”不香了?
奔馳放棄氫燃料汽車,“終極能源”不香了?

十幾年前初中時代最初接觸物理學的時候,我們就知道:氫能,憑藉著一系列無可比擬的優勢,完爆化石燃料,被譽為人類的“終極能源”。

即使在如今電動汽車大行其道的當下,論及環保與高效,在氫能面前,鋰電池在大部分維度上依然只能稱弟弟。

比如說,氫氣的能量密度是鋰電池的上百倍;其次,加氫只需要三五分鐘,僅為充電的數十分之一;再比如,氫氣+氧氣→水的反應方程式完美符合時下節能減排與環保的潮流大勢;除此之外,氫能還是可再生能源,電解水制氫,造物者之無盡藏也……

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但天不足人願的是,無論它再優秀,氫燃料電池技術的發展始終處在緩慢蠕行中。借用一句流行的渣男語錄來形容氫能時下的商用前景便是:你是一個好人,但我們並不合適。

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水加「鹽」通直流電,負極析出氫氣,正極析出氧氣,這是初中課本上一個經典的化學反應。

不可否認,在可控核聚變技術依然處在鏡花水月的設想階段時,氫能是最適合人類未來的完美能源形式,但遺憾的是,它似乎永遠只存在於未來。

十幾年前,氫能總是被放在2050年這個節點的“遠景”上去討論。那時候,人類雄赳赳、氣昂昂地邁入新世紀,展望2050年——半個世紀的時間,離我們還很遙遠。那個時代“科技無所不能”帶來的顱內高潮與過度自信讓我們堅信:彷彿只要將未來放得足夠遠,所提出的一切美好願景都會實現。

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但現實往往會對著過度唯心主義的人抽上一記響亮的耳光,當時光悄然邁進21世紀第三個十年的時候,人類突然發現,氫能的成熟商業化,依然前路漫漫、遙遙無期,難於上青天!

近日,據外媒報道稱,梅賽德斯-奔馳將終止對氫燃料電池乘用車的研發計劃,因為它認為生產氫燃料電池車的成本太高,大約等同於純電動車型生產費用的兩倍。

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握不住的沙不如揚了它

早在2013年,梅賽德斯-奔馳就曾與福特和日產合作開發GLC氫燃料電池版車型(GLC F-Cell),三家公司曾計劃合作生產氫燃料車型和氫能源基礎設施。到了2017年的時候,梅賽德斯-奔馳還宣佈第一批GLC氫燃料電池版車型將於2019年春季開啟預訂,將於2019年10月交付。不過據外媒報道稱,這款車型僅僅生產了數百輛且均未公開銷售。

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奔馳並不是不鍾情氫燃料電池汽車,但囿於付出與收益的嚴重失衡,只能忍痛割愛。就如梅賽德斯-奔馳研發公司負責人馬庫斯·謝弗(MarkusSchäfer)所說的那樣:氫燃料電池車很出色,但成本是個問題。

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這也不是全球範圍內第一家宣佈放棄氫燃料乘用車的整車企業了,就在上個月,大眾汽車公佈了企業新能源技術路線圖,其中就包括了氫燃料電池技術和蓄電池式純電動的技術。大眾認為,現階段電池電動車比燃料電池車的效率要高得多,他們不認為有必要耗費額外的財力在後者上。

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而早在2019年10月,此前一直積極推動氫燃料電池技術的本田也宣佈無限期擱置氫燃料電池技術的發展。

掐指一算,按照銷量計算和銷售額計算的全球十大車企中,已經有三家明確放棄氫燃料電池汽車的計劃了。

誠然,再以盈利為目的商業主體只要稍微有點遠見,都會孜孜不倦地加碼未來技術儲備與積累的研發。但當對這種研發投入與可預期的回報嚴重不成正比的時候,大家只有一個選擇:及時止損,暫時放棄。

同時扛著傳統燃油和純電動兩種不同的動力系統,車企們並不容易。再加上烏雲蔽日的經濟下行壓力和疫情打擊下帶來的停產、裁員、降薪潮,車企們根本無力再為氫燃料支撐一個單獨的動力系統。

更何況,這是一個無底洞。

車企們對氫燃料電池車不感冒主要是是因為它存在著以下幾個頑疾:

首先,車載儲氫技術:氫氣的燃燒值極高,但是同等重量下它的能量密度並不高,這就需要儲存時必須要將其壓縮後轉化為液體。由於氫氣沸點低,以液態方式儲存所需要的高壓儲氫系統無可避免地伴隨著巨大的不安全隱患。同時,由於整套系統體積過大,車輛載量過重,它並不適宜用在普通乘用車上。

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其次,氫氣燃料製作和使用成本並不低。根據實地調查,在遠沒有形成規模效益的當下,現階段用戶用氫價格通常都在60元/公斤以上。而每百公里耗氫量約為2.8-3.1公斤,即至少180元/百公里,這幾乎是燃油車的兩倍以上。

其三,加氫站的基礎設施建設。雖然純電動汽車也面臨著充電不便的桎梏,但是除了超級快充站,車主也可以選擇在家中或者單位佈置低功充電樁。而氫燃料電池汽車只能訴諸大型加氫站,否則將隨時面臨拋錨趴窩的風險。同時,如果用戶附近沒有加氫站,那他就必須去特定的加氫站補充燃料,這也需要額外的時間和里程成本。

站在這個角度上考量,我們或許可以深刻理解車企們的抉擇,他們認為:與氫燃料電池車相比,電池電動車的總體擁有成本更低,且隨著純電技術的迅速發展,電池電動車的續航與充電能力將很快能與氫燃料電池車旗鼓相當。

奔馳、大眾和本田的無奈基本可以理解為:氫燃料技術路線將被車企拋棄,純電動將會迎來規模化的良性效應循環中。

日本VS中國 氫與電的賭博

但並非每家車企都如奔馳、大眾和本田那麼釋然,每一個汽車製造商,都有他的倔強。

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現代氫燃料電池汽車Nexo

比如說,豐田和現代,仍然在堅持。從國家戰略的層面來看,尤以日本最為執著。

查詢數據:從1974年到2015年,日本擁有了全球約60%的氫燃料電池專利,並且在氫和燃料電池上投資了近150億美元。比如說氫能急先鋒豐田,不僅發佈了最新的氫燃料電池汽車Mirai ,同時還將部分技術專利進行無私公開。

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豐田Mirai概念圖

而在中國電動汽車百人會論壇(2019)上,工業和信息部部長苗圩表示,我國新能源汽車全產業鏈投資累計超過2萬億人民幣,這其中主要以純電動汽車為主。

這兩個抉擇帶來的結果顯而易見:純電動汽車在全世界範圍內蔚然成風,2019年全球純電動汽車銷量已經超過200萬輛,根據Bloomberg NEF(彭博新能源財經)的預測:到2025年,全球的純電動汽車銷量將超過1000萬輛。

誠然,全世界範圍內電動汽車方興未艾的大部分功勞應該歸於特斯拉,但在國內,對於純電動汽車,已經有越來越多人摒棄了原先勢不兩立的態度,轉而趨向逐漸接受,你也能在路上看到越來越多的綠牌汽車,

在並不算長久的時間內,潛移默化中改變人們的態度,這亦是一件了不起的事。

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同時,中國還培育了諸如蔚來等一批敢於叫板特斯拉的實力電動車企以及更加全面的新能源產業鏈,特別是電池產業鏈。(如寧德時代等)

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而反觀氫燃料電池汽車,則遲遲未有起色。2019年,中國氫燃料電池汽車銷量僅為3018輛,美國2089輛且加速下滑,全球氫燃料電池汽車總保有量也僅為24132輛。

從前,在化石燃料的強勢統攝力面前,純電動和氫燃料都被人們認為是不靠譜的玩意,但短短數年後,純電動汽車便摘掉了這個帽子,而氫燃料電池汽車仍然裹足不前。

當然,你並不能淺顯地將其理解為這是中國的勝利、日本的失算。我們看似高超的遠見其實更多是“柿子先挑軟的捏”的無奈與無力,而另一方面,資源更加貧乏的蕞爾小國日本也比中國更加迫切地需要氫能。其次,雖然我國的投入是日本的20倍,但是中國的2萬億投入是商業化的投入,而日本的投入的研發式的投入,兩者性質不一樣,沒有可比性。更何況我們還應該清楚,我國的這兩萬億有多少是用在了補貼層面。

早在1893年,就已經有人提出了氫燃料電池反應原理並實驗證明,但在當時想要應用到汽車領域簡直是天方夜譚。直到1994年,奔馳推出了世界上第一款氫燃料電池車NECARI,但高昂的造價成為阻礙氫燃料電池車量產銷售的最大問題。又過了20年,2014年底,人類才等來了世界上第一款氫燃料電池量產車——豐田Mirai。

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那一天,豐田把首輛量產的氫燃料電池車Mirai的鑰匙,交到了日本首相安倍晉三手中。安倍開著Mirai繞官邸前院一圈後表示:“啟動很快,很安靜,真的很舒適。想向所有中央部門引進。”,隨後又表示:“政府將致力於整改有關規定,使自助加氫站成為可能。”

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隨後,豐田又向日本內閣官房、經產省、國土交通省和環境省各交付了一輛Mirai。以安倍為首的政界高層們一下子都成了豐田氫燃料電池技術的代言人。

Mirai,意為“未來”,它搭載了2個儲氫罐,可以承受700個大氣壓(70MPa),只需3分鐘便可加滿約5kg的高壓氫氣,最大續航里程接近500公里,這一舉解決了當時電動車續航里程短,充電時間長等問題。因此,Mirai一經亮相,就被人們寄予厚望,更是被當時日本汽車媒體評價為狙擊特斯拉的得力干將。

同時,豐田還無私開放了有關氫燃料電池技術的5680項專利技術,其中涵蓋電池自身、高壓氫罐以及相關軟件系統等,目的也是為了推動此項技術的發展。

但後來的事實表明,Mirai並沒有實現豐田跨過電動一舉進入氫能時代的夢想,車界同行們也並沒有因為豐田的技術公開而加碼對氫燃料電池汽車的研發。截至到2019年,Mirai在全球範圍內僅僅售出一萬輛左右,不僅不及其全球銷冠總量的九牛之一毛,也難望特斯拉項背。

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但豐田並沒有因此放棄,在去年的2019東京車展上,豐田又帶來了第二代的Mirai。在第一代的基礎上,豐田重新設計了Mirai的燃料電池堆和氫罐,其續航里程比老款車型提高近30%,外型視覺效果也更富有時尚動感的衝擊力。

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只是,這時候人們對新能源汽車的概念大多被電動車統治,Mirai帶給世界的新鮮感的驚豔,已遠不如五年前。

誠然,哀鴻遍野下,雖然日本很難以一國之力推動氫夢的實現,但這種“終生皆棄我獨恆”的執著精神依然值得尊重,我們也慶幸它仍在為人類保留著不遠的將來可以實現氫燃料電池汽車大規模商用的希冀。

4月13日,寶馬集團也公佈了BMW i Hydrogen NEXT 氫燃料電池技術細節。寶馬在介紹中提到:氫燃料電池系統來自寶馬與豐田共同研發。

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但業內大多數專業人士認為,這主要倚重於豐田近三十年來積累的的氫燃料技術。或許你不會想到,有一天寶馬居然會用上豐田芯。

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寶馬i Hydrogen NEXT 氫燃料電池概念車

審時度勢者的放棄固然會如釋重負,但負重前行的固執亦應給予欽佩,一如這個國家的馬自達矢志不渝對轉子的堅持。

氫燃料汽車與電動汽車並不對立

對於國內很多吃瓜群眾來說,第一次聽說氫能與車的結合還是在去年的南陽日報上。

去年5月23日,南陽市委機關報《南陽日報》在其頭版刊發消息稱,“車載水可以實時製取氫氣,車輛只需加水即可行駛”。文中內容可以概括為:這款車不用加油、也不用充電,只加水,即可通過催化劑進行化學反應產生氫氣,續航里程超過500公里。

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消息還稱,南陽市委書記張文深實地察看項目建設並“點贊”。

一石激起千層浪,“水氫發動機”,這個龐青年自創的名詞很快變成了枉顧能量守恆定律和寓意著大忽悠的笑話。青年汽車,以一己之力將人們對“氫能”這個詞的印象置於誤解和輕視中。

這項技術有著嚴肅名稱:“氫燃料電池技術”。在工作原理上,它並不借用氫氣燃燒直接輸出扭轉。更準確地說,它是臺"發電機”,氫氣燃燒後輸出電能驅動電機,同時也可以給鋰電池充電。(大部分時候,包括豐田Mirai在內的很多氫燃料電池汽車都會採用串聯式混合動力形式,以“鋰電池+“燃料電池發動機”的混合體進行驅動。)

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這時候你可能會有一種似曾相識之感,沒錯,這種原理與李想的增程式電動汽車大同小異,只不過,理想智造燒的是汽油,它燒的是氫氣。

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寬泛地說,氫燃料電池車很多情況下也是增程式電動汽車。考慮到二者在原理上的淵源,我們就不應該貿然地將兩個技術路線置於誰正經、誰忽悠的針鋒相對的位置。

理性的觀點應該是,電動汽車路線與氫燃料電池技術路線是互補的、相輔相成的。即使氫燃料電池技術依然面臨著諸多瓶頸,但它並非一無是處。

比如說,氫燃料電池技術更易於應用在重卡領域。就車輛體積而言,重卡更大的車體,對氫燃料電池的反應堆和高壓儲氫罐的體積並不那麼敏感,可以降低技術難度和生產成本;同時,在行駛路線上,重卡主要出沒在高速公路或城際公路上,沿途居民密度低,可以建設加氫站和使用過程的事故影響會更小。

在歐洲,前不久,戴姆勒和沃爾沃這樣的傳統重卡企業,已經接連宣佈要進軍氫燃料重卡市場;在美國,也有一家成立於2015年的名不見經傳的初創公司Nikola宣佈就推出了三款氫燃料重卡;在中國,氫燃料電池龍頭企業、已經申報了科創板的億華通,也將和福田共同推出氫燃料電池中卡和重卡……

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當然,即使是重卡,也依然面臨著電動化的圍追堵截,比如,特斯拉在2017年就發佈了旗下純電動重卡Semi:800公里的續航,能滿足重卡對續航的需求了。

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有分析師認為:隨著電動汽車規模化發展,電池的成本將呈指數級下降,電池的容量指數級上升,電池越來越輕、容量越來越大、成本越來越低,有可能會在重卡上獲得更集群的經濟效益。

這麼一看,純電動和氫燃料好像又回到了有你無我的對立面中……

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撰文 I 戶志強 圖片 I網絡

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