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一边被马斯克强怼,一边受巨头追捧:它会是完美的「能源终结者」吗?

未来汽车Daily吴晓宇2020-09-02 09:55事业线
燃料电池车是可以普及的,这个时间预计还需要3-5年左右。

特斯拉掀起的电动化革命尚未完全绽放,氢燃料电池的风口再次袭来,比人们预料中更快更猛。

8月25日,上汽集团旗下氢燃料电池子公司捷氢科技官宣,或将在2022年登陆科创板。而在15天前,顶着“氢能第一股”的光环,北京亿华通科技股份有限公司上市,交易日首日开盘价高达260元/股,市值一度飙升至142亿元。

国际方面,氢燃料电池企业也风头正盛。今年6月,氢燃料电池企业尼古拉顺利登陆纳斯达克。上市仅5天后,成立仅6年的尼古拉市值便超越“百年老店”福特涨至340亿美元,并斩获14000辆卡车订单,潜在销售额超过100亿美元,并被投资者押注为“下一个特斯拉”。

来源:尼古拉官网

广义上来讲,燃料电池是通过化学反应,将燃料及氧化剂中蕴含的化学能转换为电能的装置。氢燃料电池便是将氢作为燃料,与氧气分别进入到电池的阳极和阴极,反应后转化为电能。相比锂电池从制造到报废都会产生污染,氢燃料电池的副产品是水,更为环保。

另一方面,氢燃料电池能够轻而易举地解决锂电池的“里程焦虑”,比如本田此前推出的Clarity氢燃料车型,可以做到“加氢3分钟,续航750公里”。相比之下,特斯拉今年4月推出的Model 3长续航后轮驱动版也仅有668公里,略逊一筹。因此,外界曾调侃称,“氢燃料技术是马斯克最讨厌的黑科技”

然而,氢燃料电池发展也有尴尬的瓶颈,成本过高、加氢站基础设施尚未铺开、产业链综合效率不高等不利因素阻碍着氢燃料电池的发展。

如今,多方政策助力氢燃料电池成为新能源领域新的弄潮儿,被马斯克强怼的氢能源能如业界所望成为“能源终结者”吗?

巨头押注,风口正盛

上世纪六七十年代,氢燃料电池出现在美国阿波罗飞船上,但受制于成本瓶颈,随后陷入长期停滞。

相对柴油汽油,氢能源最大的优势就是可再生。因此,上世纪90年代,在资源紧俏国情的影响下,日韩两国在氢燃料电动汽车研发上暗暗发力。1996年,丰田汽车成功研发出第一辆质子交换膜燃料电池汽车,拥有高压储氢罐、燃料电池控制系统、加氢站等多项专利。2014年,丰田正式发售氢燃料电池车Mirai。

在续航里程和储能上,氢燃料电池的实力轻松碾压锂电池电动车。2014年发售的Mirai,加氢只需要3分钟,NEDC工况续航600km;而在2019年10月东京车展上,丰田发布下一代Mirai Concept,通过改善燃料电池系统的性能以及增加氢气存储的容量,新车续航里程增加30%,达到845公里。

相比之下,2015年推出的特斯拉Model X续航里程250英里(约400公里),在充电桩上需要花费30分钟才能充满电,而慢充时间甚至达到8小时左右。

丰田 Mirai Concept 来源:丰田官网

此外,Mirai量产表现同样出色。官方数据显示,截至2019年底,其全球累计销售已经超过了10000台。得益于规模化量产,Mirai的成本从最初立项时预计售价1亿日元(约600万人民币),压缩到2018年日本国内补贴后售价500余万日元(约30万人民币),整体成本下降约 90%。

在丰田看来,新能源产业的正确发展历程应当是:混动—插电式混动—电动—燃料电池。因此,丰田坚持认为新能源最终的赢家一定是燃料电池。日本政府也选择为这一观点买单,根据日本国内的战略目标,到2040年氢燃料的保有量将有目前的2000辆增加到300万至600万辆,同时车载电池的单位输出功率将增至当下的3倍。

除丰田外,多家车企仍也在抢占氢时代发展的先机。2019年8月,现代汽车发布氢燃料电池车NEXO,称可实现充电5分钟续航800公里。2020年4月,宝马重申计划开发氢燃料电池,并透露了将会出现在宝马氢动力下一代原型车上,或将在2020年上市。8月18日,捷豹路虎也宣布正在推进代号为“宙斯”的氢燃料电池开发项目,并宣称首款氢燃料电池车将在2030年面世。

与日本等国家相比,中国的氢能燃料电池汽车的产业化推进相对滞后,但是近来呈现出后发赶超的态势。

政策为氢燃料电池发展带来“东风”。2020年4月,财政部、工信部、科技部、发改委四部委联合发布的通知显示,针对燃料电池汽车补贴方面,采取“以奖代补”政策,并将新能源汽车推广应用财政补贴政策实施期限延长至2022年底。5月9日,财政部发出《开展燃料电池汽车示范推广》意见稿,推广超过1000辆达到相关技术指标的燃料电池汽车。

氢燃料电池研发也在持续升温。7月中旬,长城汽车正式对外发布“柠檬”技术品牌。“柠檬”平台车型将匹配第二代氢燃料电池动力系统,续驶里程可达1100公里。

8月,广汽集团在其2020科技日现场,展示了旗下首款氢燃料电池乘用车Aion LX Fuel Cell;爱驰汽车氢燃料电池项目正式启动,投资20亿元。此外,云度、红旗、上汽大通、长安等车企均开始对氢燃料电池汽车展开了布局。

成本难降,挑战犹存

“我认为(氢燃料电池)非常愚蠢。”2015年,在底特律车展的世界汽车新闻大会上,马斯克曾毫不掩饰地强怼氢能源电池。

在马斯克看来,制造氢气并储存于汽车中使用非常困难。他还表示,“如果你拿一块太阳能电池板直接给电池组充电,与电解相比,取氢,分离氧气,压缩氢气......这大约是其效率的一半。”

虽然带着些许敌意,但马斯克确实指出了氢燃料电池综合效率不高的短板。国海证券报告显示,一辆氢燃料电池汽车真正上路,主要涉及到五个环节:氢气制取——氢气储运——加氢站——汽车充氢——汽车行驶,过程较为繁杂。

来源:国海证券研究所

氢燃料电池车普及过程中,还面临着基础设施配套不完善和成本高昂两大难题。 

中国汽车工程学会2017年牵头编制的《节能与新能源汽车技术路线图》提出,到2020、2025和2030年,中国将分别建成100、300和1000座加氢站。据高工产研氢电研究所统计,截至2018年年底,中国大陆地区加氢站保有量仅有28座左右。

来源:国海证券研究所

统计数据显示,截至2018年,中国每个加氢站的建设成本在1500万-2000万元左右。这意味着,要完成2020年100座加氢站的建设目标,需要投入至少10亿元。相比之下,普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造,特斯拉的超级充电站建造成本为30万美元。

此外,氢燃料电池方面也需要关键技术突破。燃料电堆的核心组件膜电极,目前采用的是价格高昂的铂金属制作催化剂。要降低氢燃料电池成本,必须找到替代铂金属的有效催化剂。在高压力环境下工作的储氢罐需要使用大量铝合金和高强度碳纤维材料,成本同样居高不下。

面对高昂的成本,诸多车企“知难而退”。2020年4月,梅赛德斯奔驰宣布取消开发氢燃料电池乘用车的计划,原因是“制造成本几乎达到电动汽车的两倍”。2019年11月,一直在氢能汽车上信心满满的本田汽车,正式宣布将终止燃料电池乘用车研发的计划。2018年6月,福特汽车也发布声明称,其与戴姆勒位于不列颠哥伦比亚省本那比的燃料电池合资公司将于2018年夏季关闭。

值得一提的是,奔驰放弃的只是乘用车市场,但还会继续研发重型卡车等商用车型的氢能版。奔驰认为,氢能车在乘用车领域没有优势,并不代表在卡车领域也不行,他们将和沃尔沃联手进行氢能卡车研发。然而,戴姆勒卡车公司首席执行官马丁·道姆(Martin Daum)却表示了自己的担忧,“两家公司投资的2亿欧元(约15.31亿元人民币)肯定不足以将这项技术投入量产。”

卡车货运或许能为氢燃料电池的发展撕开口子。据远川科技评论介绍,以传统汽车为参照系,载重量越小,行驶里程越短,纯电动汽车越占优;反之,氢燃料电池汽车更占优。氢能在客车、公交车、卡车、物流车、工程车辆等商用车上的应用是一大行业趋势,而重型卡车尤其是35吨以上,则前景尤其广阔,发展潜力巨大。这也是尼古拉在资本市场获宠的原因之一。

“燃料电池车是可以普及的,这个时间预计还要3-5年左右。”中国工程院院士衣宝廉表示,到2023至2025年,希望可以将燃料电池车的成本降到与锂离子电池车相近的水平。


*本文作者吴晓宇,由新芽NewSeed合作伙伴未来汽车Daily授权发布,转载请联系原出处。如内容、图片有任何版权问题,请联系新芽NewSeed处理。

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  • 贺志强

    联想集团高级副总裁、联想创投集团总裁

    集团总裁 机构投资人认证

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    投资领域:农业