今年4月初，比亞迪表示已經(jīng)停止生產(chǎn)燃油整車，未來公司在汽車板塊將專注于純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車業(yè)務(wù)。作為全球最早停售燃油整車的車企，比亞迪的舉措引發(fā)了大家對(duì)新能源汽車的關(guān)注。其實(shí)，除了純電動(dòng)車和混合動(dòng)力車之外，氫燃料電池汽車也是新能源汽車的一個(gè)類別，它在過去幾十年里一直在努力商業(yè)化。Wniesmc

2022年3月下旬，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》。明確“到2030年，形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系；到2035年，形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)”的目標(biāo)。Wniesmc

車企們一直在堅(jiān)持以氫燃料電池作為汽車動(dòng)力源的研究，日韓及歐美車企在該領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗(yàn)并推出了量產(chǎn)車型，包括了豐田Mirai、現(xiàn)代Nexo、本田CLARITY FCV、現(xiàn)代XCIENT氫能重卡、BMW iX5 Hydroge、奔馳GLC F-CELL等。國內(nèi)的燃料電池乘用車有上汽大通FCV180/EUNIQ7、上汽榮威950、格羅夫、廣汽Aion LX Fuel Cell、一汽紅旗H5等。在商用車方面，北汽福田、東風(fēng)汽車、中通客車、宇通客車等也推出了多款燃料電池車型。Wniesmc

雖然市面上已有氫燃料電池量產(chǎn)車型，但是與純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車相比，氫燃料電池汽車的數(shù)量還相對(duì)較少。阻擾它商用落地的主要因素是什么？Wniesmc

燃料電池汽車被純電動(dòng)汽車反超

在新能源汽車領(lǐng)域，因各車企支持的技術(shù)路線不同，他們主推的汽車種類也有所差異。根據(jù)分類，新能源汽車可分為純電動(dòng)汽車(Battery Electric Vehicle ,簡稱BEV)、混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicle，簡稱HEV)、燃料電池電動(dòng)汽車(Fuel Cell Electric Vehicle，簡稱FCEV)以及其他新能源汽車。Wniesmc

如果僅從動(dòng)力源的清潔度來看，F(xiàn)CEV算是節(jié)能減排的終極解決方案。FCEV的動(dòng)力源來自燃料電池——這是一種通過氧化還原反應(yīng)把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。燃料電池裝置中所消耗的燃料主要由氫氣或能分解出氫氣的碳?xì)浠衔?比如天然氣、醇、甲烷等)組成，這些燃料與氧結(jié)合燃燒后產(chǎn)生的是水汽，嚴(yán)格意義上來說，它能真正做到“零排放”。Wniesmc

在20世紀(jì)末期，歐美日的車企有不同的新能源汽車發(fā)展路徑：當(dāng)時(shí)美系車企主推“氫經(jīng)濟(jì)”(1970年提出)，并在2002年開始關(guān)注氫燃料電池汽車；日本的產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)是自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和混合動(dòng)力汽車，燃料電池汽車則被視為戰(zhàn)略研究方向；歐洲車企聚焦傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)化和技術(shù)革新，同時(shí)也分出一部分精力研發(fā)燃料電池汽車。Wniesmc

雖然在具體的技術(shù)路徑上有不同的表現(xiàn)，但是他們都有關(guān)注氫能和燃料電池技術(shù)。在早期階段，氫能和燃料電池技術(shù)的研究進(jìn)度并不快，美國政府甚至還一度削減過氫能產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼。純電動(dòng)汽車因受制于電池技術(shù)突破較困難，也曾一度不被市場看好，直到一家純電動(dòng)汽車企業(yè)橫空出世。Wniesmc

這家企業(yè)就是特斯拉，從2008年的兩門運(yùn)動(dòng)電動(dòng)跑車Roadster，到2012年的四門純電動(dòng)豪華轎跑車Model S，2015年的豪華純電動(dòng)SUV Model X，2016年的經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)轎車Model 3，2019年的中型電動(dòng)SUV Model Y。在不到15年的時(shí)間里，特斯拉引領(lǐng)了全球純電動(dòng)汽車的風(fēng)潮。截至2022年上半年，全球許多車企都切入了純電動(dòng)汽車路線，即便是堅(jiān)持HEV和燃料電池汽車路線的日本車企，也開始在推出純電動(dòng)汽車車型。Wniesmc

2020年12月，日本政府發(fā)布了“綠色增長計(jì)劃”，目標(biāo)是2035年禁止銷售燃油車，2050年完全實(shí)現(xiàn)無碳排放。到現(xiàn)在，日本留給燃油車企的時(shí)間只剩13年，這期間燃料電池汽車(主要是氫能源汽車)能大規(guī)模商用嗎？至少從豐田的戰(zhàn)略上可以判斷，該公司對(duì)此并未抱有太大的期待。Wniesmc

2020年底，豐田公司的社長豐田章男針對(duì)“2035年禁止銷售燃油車”做出回應(yīng)稱——“如果過早就終結(jié)燃油車，汽車行業(yè)當(dāng)前的商業(yè)模式將崩塌。” “日本主要依靠燃煤和天然氣發(fā)電，我們生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車越多，二氧化碳排放就越嚴(yán)重。”Wniesmc

戲劇性的是，2021年12月，豐田突然發(fā)布16款電動(dòng)汽車，并宣布到2030年將累計(jì)投入8萬億日元用于技術(shù)研發(fā)和設(shè)備投資，其中將有一半資金用于投資發(fā)展純電動(dòng)汽車，助力豐田實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入30款BEV車型、年銷量達(dá)350萬輛的目標(biāo)。豐田態(tài)度的大轉(zhuǎn)變，被業(yè)內(nèi)解讀為——豐田擔(dān)心氫能源汽車短期內(nèi)難以規(guī)模商用，另辟BEV賽道不失為更穩(wěn)妥的辦法。Wniesmc

時(shí)至今日，純電動(dòng)汽車已經(jīng)成為趨勢，其商用化進(jìn)程也超過了燃料電池汽車。最近，市調(diào)機(jī)構(gòu)JatoDynamics的一份報(bào)告顯示：2021年全球純電動(dòng)車銷量達(dá)到420萬輛，而氫燃料電池汽車的銷量為僅為1.55萬輛。據(jù)《國際電子商情》了解，2021年全球共計(jì)銷售了約650萬輛新能源汽車，由此可判斷燃料電池汽車僅占了新能源汽車總銷量的0.24%。這也不難理解，為何豐田會(huì)頂著被打臉的壓力，硬著頭皮開啟了BEV之路。Wniesmc

純電動(dòng)汽車現(xiàn)在無法滿足零碳排放

隨著各國更加關(guān)注“碳排放”問題，并相繼發(fā)布了節(jié)能減排目標(biāo)，許多車企也在推出更加節(jié)能的車型。如果只關(guān)注能源的消耗方式，BEV消耗的是電能，燃油車消耗的是汽油，BEV在駕駛過程中并不排放尾氣，它的環(huán)保屬性毋庸置疑。但我們還要看動(dòng)力源來自何方，從生命周期碳排放的角度來看，BEV也許并不是環(huán)保的最優(yōu)解。Wniesmc

此前，豐田章男對(duì)BEV的質(zhì)疑，正是該類汽車正面臨的窘境。以中國的發(fā)電模式為例，我國的電力主要來源于火電、風(fēng)電、核電和水電等。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國發(fā)電總量為81122億/kW·h，其中火電發(fā)電量57703億/kW·h，占比高達(dá)71.1%。這意味著，中國的純電動(dòng)汽車所使用的電，約有7成來自火力發(fā)電。火力發(fā)電需要消耗化石燃料，相應(yīng)地也會(huì)排放二氧化碳，所以在中國境內(nèi)跑的BEV還無法實(shí)現(xiàn)零碳排放。Wniesmc

具體來說，BEV每跑100公里大致需要消耗10-15度電，中國工程院院士、原副院長杜祥琬在2020年6月曾公開表示，當(dāng)前我國平均每發(fā)一度電需消耗308克煤炭。再參考中國的火電廠標(biāo)準(zhǔn)，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤將釋放2.36-2.37噸二氧化碳(工業(yè)鍋爐1噸標(biāo)煤大概釋放2.6噸二氧化碳)。本文僅以火電廠為例，大致可推算出——BEV每跑100公里所耗費(fèi)的電，需火電站燃燒3.08-4.62千克煤，排出7.27-10.95千克二氧化碳。Wniesmc

傳統(tǒng)燃油車每跑100公里，會(huì)排出多少二氧化碳？以家用經(jīng)濟(jì)型轎車為例，不同的排量有不同的油耗表現(xiàn)，一般的乘用車油耗在5L-12L左右，對(duì)于自動(dòng)擋汽車來說，百公里油耗8算是比較省油的車型。參考BP中國碳排放計(jì)算器資料：節(jié)約1升汽油≈減排2.3千克二氧化碳≈減排0.627千克碳。我們就以每100公里消耗8L汽油為例，結(jié)合BP中國碳排放計(jì)算器的數(shù)據(jù)可得出，燃油車每跑100公里排出約18.4千克二氧化碳。Wniesmc

當(dāng)然，這個(gè)BEV和燃油車的環(huán)保程度對(duì)比的方式并沒有特別嚴(yán)謹(jǐn)，但僅粗略地通過推算是能得出BEV的確比燃油車相對(duì)更環(huán)保。雖然和零碳排放的氫能源汽車相比，BEV因?yàn)槟茉唇Y(jié)構(gòu)比例問題在當(dāng)前仍不夠環(huán)保，但是與燃油車比起來它仍然是一大進(jìn)步。Wniesmc

其實(shí)，中國大力發(fā)展BEV不只關(guān)于環(huán)保，還與我國的能源結(jié)構(gòu)有關(guān)。從整體上來看，我國是一個(gè)多煤炭、少石油的國家，我國進(jìn)口石油量達(dá)總消耗石油量的70%以上，而進(jìn)口煤炭量僅占總消耗煤碳量的10%。現(xiàn)階段發(fā)展BEV，相當(dāng)于把汽車的動(dòng)力源從以石油為主，轉(zhuǎn)移到煤炭為主的能源消耗模式上，這樣可更大程度地?cái)[脫對(duì)進(jìn)口能源的依賴。再加上我國目前也在大力推進(jìn)清潔能源，包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、核電等，可以預(yù)判的是，未來中國的電力將會(huì)更加清潔。從這個(gè)方面來看，在中國的道路上駕駛BEV會(huì)是一個(gè)越來越環(huán)保的行為。Wniesmc

我國正在發(fā)展氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈

歐美系、日韓系車企均有百年以上的技術(shù)積累，傳統(tǒng)汽車具備較大的技術(shù)壁壘，燃油車賽道若缺乏日積月累的基礎(chǔ)，就無法在短期內(nèi)有所突破。而新能源汽車是全新的賽道，各國車企站在同一條起跑線上，國產(chǎn)車企瞄準(zhǔn)新能源汽車的路徑是更好的選擇。Wniesmc

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圖1 2015-2021年全球新能源汽車銷量信息匯總 制圖：國際電子商情 數(shù)據(jù)來源：中汽協(xié)Wniesmc

自2015年，中國成為全球第一大新能源汽車市場之后，國內(nèi)雖然也經(jīng)歷過新能源車騙補(bǔ)事件，但是國產(chǎn)純電動(dòng)汽車在艱難中繼續(xù)前行。到2021年，我國新能源汽車總銷量達(dá)到了352.1萬輛，其中BEV銷量為273.4萬輛，中國新能源汽車市場的重要性不言而喻。Wniesmc

值得注意的是，我國針對(duì)插電混動(dòng)、純電動(dòng)車型的補(bǔ)貼，從2020年開始退坡到2022年底完全終止，而氫燃料電池汽車將成為下一個(gè)大力發(fā)展的對(duì)象。既然BEV路線已經(jīng)得到市場的認(rèn)可，為什么還要發(fā)展氫燃料電池汽車？Wniesmc

在前文中我們也有談到，新能源汽車具有環(huán)保價(jià)值，雖然它消耗的電力來源還不夠環(huán)保，但是會(huì)隨著發(fā)電模式的改變而更加清潔。而全國的發(fā)電模式的改變，是一個(gè)緩慢又循序漸進(jìn)的過程，在這之前駕駛BEV只是一個(gè)相對(duì)環(huán)保的行為，而氫燃料電池汽車可一步到位。Wniesmc

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示：到2025年，我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬億元，氫氣需求量將接近6000萬噸，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排約7億噸。氫能作為清潔能源的一種，與我國碳中和、碳達(dá)峰戰(zhàn)略目標(biāo)高度一致。同時(shí)，氫燃料電池汽車是全新的技術(shù)路徑，它的產(chǎn)業(yè)鏈條非常大，如果能在這個(gè)領(lǐng)域中有所突破，未來將撬起萬億級(jí)別的產(chǎn)業(yè)鏈。Wniesmc

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圖2 加氫站全產(chǎn)業(yè)鏈 制圖：國際電子商情 資料來源：《中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》Wniesmc

而作為理想的“零排放”出行方式，氫燃料電池汽車卻面臨著諸多難以落地的障礙。比如，燃料能否方便快捷低成本地獲得？氫能如何才能大規(guī)模、低成本和高效制備？燃料電池部件如何儲(chǔ)存、運(yùn)送？加氫站如何保證燃料電池的安全加注，避免氫氣泄漏事故等等。這一切均需要相應(yīng)的設(shè)備，并且相當(dāng)規(guī)模的企業(yè)來支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。Wniesmc

據(jù)EVTank、伊維經(jīng)濟(jì)研究院、中國電池產(chǎn)業(yè)研究院聯(lián)合發(fā)布的《中國加氫站建設(shè)與運(yùn)營行業(yè)發(fā)展白皮書（2021年）》數(shù)據(jù)顯示：截至2020年底，全球共有578座正在運(yùn)營中的加氫站，其中歐洲有200座加氫站（100座在德國），北美共75座加氫站（49座在美國加州），亞洲共有275座加氫站（142座在日本、60座在韓國、101座在中國）。Wniesmc

目前，中國投入運(yùn)營的加氫站主要服務(wù)于公共汽車、物流車和卡車等商用車型。但國內(nèi)投入運(yùn)營的加氫站均未實(shí)現(xiàn)盈利，原因有以下幾點(diǎn)：加氫站的關(guān)鍵設(shè)備依賴進(jìn)口，單獨(dú)建站成本過高；加氫站現(xiàn)在所使用的氫氣，主要來源于工業(yè)副產(chǎn)制氫，這類氫氣需經(jīng)過提純、壓縮等步驟，最終導(dǎo)致制氫成本高；現(xiàn)在中國的氫燃料電池汽車規(guī)模不夠，對(duì)氫氣的需求不大，使得加氫站難以盈利。Wniesmc

在這種背景下，我們也看到國內(nèi)加氫站企業(yè)開始嘗試其他的商業(yè)模式來降低建站成本，比如通過油氫合建站、氣氫合建站等建站方式來降成本。當(dāng)然，單從氫燃料電池汽車能帶動(dòng)的市場規(guī)模來看，我們對(duì)該類汽車的未來發(fā)展充滿期待，但也可預(yù)見它的商業(yè)化之路還需要克服許多阻礙，至少在短期內(nèi)我們不太可能看到大批量應(yīng)用，當(dāng)前全球新能源汽車市場依然是BEV的天下。Wniesmc

本文為《國際電子商情》2022年5月刊雜志文章，版權(quán)所有，禁止轉(zhuǎn)載。免費(fèi)雜志訂閱申請(qǐng)點(diǎn)擊這里Wniesmc