知名的科學(xué)雜志《Nature》是全世界最新技術(shù)的風(fēng)向標(biāo)。前段時間，這份雜志旗下的期刊之一《nature electronics》發(fā)布了一篇論文，沒有走一貫的“技術(shù)路線”，而是從商業(yè)角度上，質(zhì)疑了氫燃料電池車的未來。
nature網(wǎng)站截圖
氫能源車主要有氫燃料電池與氫內(nèi)燃機(jī)兩種形式。氫內(nèi)燃機(jī)與燃油車相似，只不過把燃料變成了氫氣，發(fā)動機(jī)與此前的汽油發(fā)動機(jī)、天然氣發(fā)動機(jī)有共同之處，整體來說成本只比燃油車稍高一點(diǎn)，但缺點(diǎn)也不少，首先他并不能具備電車般的加速，同時存在發(fā)動機(jī)的噪音；其次，氫氣會使一般金屬發(fā)生“氫脆”，車輛壽命受到挑戰(zhàn)。
而氫燃料電池車與現(xiàn)在的電動車幾乎相同，只是電池變成了氫燃料電池，氫氣與氧氣經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)后透過質(zhì)子交換膜產(chǎn)生電能，只會排出水。同時相比電動車來說，具有長續(xù)航、補(bǔ)能快的優(yōu)勢，以豐田的氫燃料電池車Mirai為例，續(xù)航可達(dá)700-800公里左右，而加氫時間只需要5分鐘左右。但這種氫燃料電池的生產(chǎn)成本較高，還需至少數(shù)年才能降低至與鋰電池相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)成本。
這篇論文討論的就是這種“氫燃料電池車”，從一般乘用車到商用車角度都對其商業(yè)可行性進(jìn)行了否定。
有數(shù)據(jù)表明，公路運(yùn)輸所產(chǎn)生的碳排放在交通運(yùn)輸?shù)目偱欧女?dāng)中占到了85%左右。因此減排需要最先對公路運(yùn)輸“開刀”。這篇論文表示，目前世界上大約有1500萬輛電動與插混車，共350多種車型可供選擇，相比之下氫燃料電池車在全球只有約2.5萬輛，并且90%都集中在中國、美國、日本與韓國。而在補(bǔ)能上的差異更是天差地別，在全球只有540個左右的加氫站，而電動車充電站多達(dá)300萬以上。
豐田的氫燃料電池車Mirai
因此，電動車已搶占先機(jī)。雖然論文并沒有解釋變成這樣的原因，但品駕認(rèn)為主要有兩點(diǎn)，相比氫燃料電池來說，鋰電池的技術(shù)更加成熟，在價格上也更能被大眾所接受，而加氫站的建設(shè)成本高，同時對氫能源供應(yīng)鏈有要求，因此在補(bǔ)能網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)上也存在難度。
此外，論文還指出，在那個電動車?yán)m(xù)航不足150公里，充電需要好幾個小時的年代，氫燃料電池車確實(shí)有優(yōu)勢，但現(xiàn)如今電動車的實(shí)際續(xù)航普遍可以達(dá)到400公里左右，并且在800v高壓平臺的加持下，充電15分鐘就能跑200公里。
其實(shí)除了快速充電外，換電也是提升電動車使用體驗(yàn)的重要手段。一次換電只需要5-10分鐘左右，速度并不比加油或加氫快，并且還可靈活選擇電池大小，避免額外浪費(fèi)。
如果這么看，氫燃料電池車是不是真完了？在商用領(lǐng)域或許還有機(jī)會。
電動卡車的發(fā)展其實(shí)要比一般電動乘用車早得多，目前在許多城市都已經(jīng)能看到用于城市內(nèi)運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚥簧俣际羌冸娷囆?。不過對于跑長途的重卡來說，目前的純電重卡還只能適用于一些港口、礦區(qū)等，無法擔(dān)負(fù)長途運(yùn)輸。且目前的電動重卡也還處于缺少大功率充電樁的階段。
相比之下，氫燃料電池車能提供更快的補(bǔ)能速度與更長的續(xù)航。不過即便如此，這篇論文還是對氫燃料電池持懷疑態(tài)度。論文指出，對重卡來說，更長的續(xù)航以及更短的補(bǔ)能速度并不是很必要。因?yàn)樵跉W洲，法律規(guī)定在駕車5小時后必須休息45分鐘，因此400公里左右的續(xù)航就足夠，在休息時間可用來充電。此外，該論文還舉出了“充電公路”（即通過在路邊或地下架線，為電動車無線充電的方案）的例子，來證明電動卡車未來更有優(yōu)勢。
中國重汽集團(tuán)生產(chǎn)的黃河X7氫燃料電池雪蠟車
品駕認(rèn)為，“充電公路”在成本、技術(shù)等方面面臨的問題恐怕比氫燃料電池車更大。此外，重卡同樣需要長續(xù)航。一方面，很多重卡并不是由單個司機(jī)駕駛，而是由兩到三人交替駕駛，采用“人歇車不歇”的方式。另一方面，該論文的作者更多的以歐洲的視角來看待問題，但如果放在像我國這樣國土面積大的國家來說，長續(xù)航與快速補(bǔ)能更是必不可少。
不過在成本上，氫燃料電池車面臨的挑戰(zhàn)更為巨大，商用車比乘用車更重視成本上的問題，但在供應(yīng)鏈以及產(chǎn)量形成規(guī)模前，氫燃料電池車的制造成本以及補(bǔ)能成本都要高于電動車。
在論文的最后，作者提出一個觀點(diǎn)：在許多歷史案例當(dāng)中，其決定性因素的往往不是技術(shù)問題，而是成本問題，留給氫燃料電池去降低成本、進(jìn)一步市場化的時間并不多。據(jù)Information Trends發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球氫燃料電池乘用車銷量為1.6萬輛，創(chuàng)下歷史新高，相比2020年高出近90%。但仍然無法與電動車“同場競技”。
但在我國，氫與電兩條路線并不對立。目前電動車市場的火熱有目共睹，而氫燃料電池車雖然在市場上熱度較低，但在技術(shù)上并沒有停止發(fā)展。上汽大通、廣汽、紅旗與長安等品牌都在近年來推出過氫燃料電池車型，不過都未能大范圍走向市場。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，去年我國燃料電池車銷量僅1556輛，并且以商用車為主。
政策方面，2020年9月，國家發(fā)改委、工信部等五部門發(fā)布《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》，將對燃料電池汽車的購置補(bǔ)貼政策，調(diào)整為燃料電池汽車示范應(yīng)用支持政策，對符合條件的城市群開展燃料電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應(yīng)用給予獎勵。在補(bǔ)能方面，全國各地也都出臺了相關(guān)政策，在上海，加氫站最多可以得到500萬元的補(bǔ)助資金，在北京大興區(qū)，將多點(diǎn)布局加氫站和油氫混合站，山東省內(nèi)也有多座城市出臺相關(guān)政策，支持加氫站的建設(shè)與發(fā)展。
關(guān)于電動車也仍有多項政策扶持發(fā)展。例如在換電領(lǐng)域，工信部在2021年印發(fā)《關(guān)于啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》，決定啟動新能源汽車換電模式應(yīng)用試點(diǎn)工作。共有11個試點(diǎn)城市，其中綜合應(yīng)用類城市8個（北京、南京、武漢、三亞、重慶、長春、合肥、濟(jì)南），重卡特色類3個（宜賓、唐山、包頭）。
而在本次冬奧會上，則是展現(xiàn)了一種正確的發(fā)展方向。賽前發(fā)布的《北京冬奧會低碳管理報告》指出，將按照“平原用電、山地用氫”的原則，在各賽區(qū)推廣電動汽車與氫燃料電池汽車。
氫燃料電池車與電動車都有著各自的優(yōu)勢，可以在不同領(lǐng)域、不同地區(qū)發(fā)揮自己的作用。氫燃料電池車在各類商用車上都有著巨大潛力，而電動車在乘用車上已經(jīng)取得了不錯的成績，現(xiàn)在給哪一條路下定論，都為時過早。
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