馬斯克評價“極其愚蠢”,有些城市卻大舉投資,氫能車還有沒有戲?
在這一次技術路徑的選擇上,無論是鋰電池車勝出還是氫能源車勝出,中國勢力都將扮演非常重要的角色。
口述 / 吳曉波
上週,發改委等七部門聯合印發了《促進綠色消費實施方案》。
對近幾年來一直是投資熱門的新能源車賽道來説,這份文件中“大力發展綠色交通消費,大力推廣新能源汽車”的導向,是一次錦上添花式的利好,週五的A股新能源車板塊應聲走強。
雖然今年年初新能源板塊一度下挫,但就2021年的總體情況而言,不僅該板塊領跑了股市,去年中國汽車市場恢復正增長,也離不開新能源車的驅動。
只要節能減排仍是全球各國的重要議程,未來的二十年內,新能源車的熱度都不會散去。
而在熱度之外,新能源車面臨的技術選擇,卻是一個需要“冷思考”的話題。
01任何新興行業在高速成長時,都可能面臨技術路徑的選擇,一旦選擇錯誤,後果將會非常嚴重。二十年前,全球彩電行業就曾面臨過一次技術路徑選擇的“拷問”:在彩電平板顯示技術上,應該選擇微顯背投技術,還是液晶顯示技術?
這個問題,如今的顯示器市場用鋪天蓋地的液晶顯示屏告訴了我們答案。但在2000年前後,幾乎全部歐洲美國彩電大廠都選擇了微顯背投路徑,原因很簡單:背投技術成熟,成本可控。只有韓國和中國台灣地區的幾個工廠押寶液晶顯示路徑。
然而自2005年起,液晶顯示技術在發展中逐漸實現了“成本突圍”,平板電視大幅降價,背投技術的性價比優勢逐漸消散,背投電視銷量由升轉降。這一次“二選一”的嚴重後果是,今日歐洲和美國的彩電公司幾乎全軍覆沒。
彩電之爭並未隨着背投與液晶間的廝殺而落幕。人們更熟悉的是等離子技術與液晶技術的較量。等離子技術在生產成本上和顯像效果上,似乎都遠勝液晶技術。日本松下電器選擇了在當時看來更為成熟的等離子技術。而韓國三星仍然依靠政府支持,堅持在液晶路徑上前進。
可讓當初的決策者始料未及的是,具有顯像優勢的等離子技術,只在大屏幕上更勝一籌,而面對日後百花齊放的手持平板、便攜筆記本電腦,乃至手機屏幕顯示,等離子技術反而“力不從心”。松下在等離子技術上的“押注失敗”,帶來了連續兩年總計超過7500億日元的鉅額虧損。面對前所未有的巨大危機,這家老牌日企終於在2015年,放棄了等離子電視業務。
而今天的新能源車行業正面臨着與二十年前彩電行業幾乎完全相同的問題:在汽車的電池技術上是採用鋰電池,還是氫能源?對這個問題的不同回答,或許也會成為新能源賽道上不同企業的“生死抉擇”。
02“鋰氫之爭”,到今天還沒有終局。目前的選擇,主要集中在鋰電池動力汽車和氫能源汽車上。
市場上的氫能源汽車大致分為兩種:氫內燃機汽車和氫燃料電池汽車。目前發展較快的是氫燃料電池汽車。氫燃料電池的優勢,主要在三大方面。
一是氫元素儲量極其豐富。地球表面有71%的面積被水覆蓋,這些水中的氫元素對人們來説,可算得上是“取之不盡,用之不竭”。相比之下,鋰元素的儲量就略遜一籌了。
二是氫能源更為清潔。氫燃料電池雖有“燃料”二字,但其原理並非“燃燒氫氣”,而是利用氫氣和氧氣在化學反應過程中的電荷轉移來形成電流。簡言之,是將空氣和高壓儲氫罐中的氫氣送入燃料電池堆,通過氫氧化學反應產生電能和水,再將電能送往發動機。氫燃料電池在使用壽命結束後,對環境的污染也較小。而鋰電池則很難避免重金屬污染的問題。
氫能車的燃料電池堆(灰色)和氫氣罐(黃色)
三是氫能源汽車充能時間短、續航里程長。一台氫能源車,用5分鐘左右就能充滿氫燃料,而與此對應的續航公里數可達650—700公里,相當於往返一次西安與洛陽,部分車型甚至可以續航1000公里。令許多電動車車主頭疼的續航問題,在氫能源車上似乎不復存在。而目前的鋰電池車充電時間一般需要十多個小時。即便用上超級充電樁,也得花上半個鐘頭。
03但對於今日的氫能源車來説,氫,是它們“成也蕭何,敗也蕭何”的軟肋。
現存的幾種電解水制氫技術,有的成本較高,有的效率偏低,離實現商業化推廣還有一段漫漫長路。太陽能制氫技術還沒能完全走出實驗室。被寄予厚望的生物制氫則由於設備複雜,很難滿足大規模生產需要。目前工業用氫的主流還是利用石油、煤炭以及天然氣等化石燃料製取。工業制氫的能耗,就現有技術而言,幾乎抹平了氫能源車的環保優勢。
雖然日本豐田和韓國現代都推出了各自的氫能源車,但它們的售價都在50萬元人民幣以上,相比採用鋰電池技術的新能源車價格要貴一倍左右。居高不下的成本,來自於車載氫電機系統制造的複雜性。舉個例子來説,產生電能的氫氧化學反應,需要貴金屬鉑作為催化劑,在找不到替代品的情況下,氫能源車的“金貴”,也就可想而知了。
購置氫能車已是一筆不小的投入,但現有的配套設施更是差強人意。從《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》的預測來看,到2025年,中國能夠擁有的加氫站也不過200座。對比之下,截至2021年1月,中國的充電基礎設施累計數量為171.6萬台,其中公共充電樁數量達810903台。可從實際使用情況來説,這樣的充電配置對鋰電池車主來説也還遠遠不夠。
這實際上是市場在這兩種新能源配套設施運營成本對比之下的選擇。一個普通的電動車充電站,建設成本大概是100萬人民幣。而一個氫能源車充氫基站目前的建設成本則在1000萬人民幣左右。
更不要説目前在氫氣利用方面,還有一項亟需保障的重點:運輸安全。氫氣燃點低、燃燒能量高、易於泄漏。日本、韓國和挪威的加氫站,都曾發生過氫氣爆炸事故。如何保障氫能源車能夠安全高效地利用氫氣,這不僅是生產廠商和氫氣供應商需要費時費力攻克的難關,也是一部分消費者對氫能源車可靠性的擔憂。
發生在奧斯陸的充氫站爆炸(圖源:NRK)
正因氫能源車的主要優勢都建立在“如果能攻克技術難關”的前提之上,伊隆·馬斯克在2015年就曾經説過,氫燃料電池汽車是一個極其愚蠢的投資方向。但馬斯克對行業的判斷是否就代表了真理?這對今天的我們來説,仍是不得而知的。
04二十年前的液晶顯示技術也不被看好。但經過三到五年的消化後,液晶顯示器的成本陡然下降,彩電市場的技術路徑被徹底扭轉。而小尺寸屏幕的崛起,對彩電生產商來説,更是一次始料未及的“外部技術意外”。值得注意的是,彼時韓國和台灣地區能在液晶技術上實現對歐美日的“彎道超車”,其中不可忽視的一方面是,它們的液晶面板產業都得到了政府的支持。
這一次,各國政府在能源危機之下,紛紛提出了各類有關新能源車的設想,為這條賽道,增添了許多“分岔的小徑”。許多歐洲國家為電動車和插電式混合動力車發放了相當優厚的補貼。德國政府在鼓勵個人和車企安裝充電樁的同時,也把目光轉向了可再生能源電解水制氫技術。法國蒙彼利埃則在今年取消了一份採購氫燃料電池公交的合同,因為當地人發現 “氫氣巴士的運營成本是電力成本的6倍”。
而在當今的中國,一些城市把寶押在了氫能源車上。不久前,深圳市規劃將在2025年達到500億的氫能源產業規模。北京市計劃在2025年前培養10到15傢俱有國際影響力的氫能源電池產業鏈龍頭企業,力爭氫能源車產量突破1萬輛。
“鋰氫之爭”在今天才拉開了競爭的序幕,不過有一點可以肯定,在這一次技術路徑的選擇上,無論是鋰電池車勝出還是氫能源車勝出,中國勢力都將扮演非常重要的角色。
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