6 月 13 日,豐田突然宣布: “ 在 2030 年前,會推出下一代氫燃料電池,且價格會降低至少 37% 。 ” 還號稱要在 2030 年前交付 10 萬輛。 # ]" c9 x$ ?, P) k5 T& Z7 g
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對于這個銷量目標,我只能表示:呵呵。 你豐田搞氫燃料電池也有差不多十年了,現在全球每年連 3000 輛都賣不到。
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就算自家的 “ 驗證碼 ” bZ4X ,中國區一季度也有 4794 輛的銷量。可見消費者對氫能源的接受度就五個字:完全不買賬。 但看豐田這態度,還是突出一個舍不得。畢竟,氫燃料電池車這條路最后要是沒成,豐田前期的巨大研發投入不能說傾家蕩產,也起碼是血本無歸。
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2023 年第一季度全球氫能源汽車萎縮 11.5% 0 `; j6 ?* j. @% h3 l# ^# |$ N
但還是有很多人堅信“ 氫能才是人類未來能源的唯一出路 ”。 8 M4 \0 k# P) y$ Y8 I# B
那氫能源到底行不行?很遺憾,短期來看,不行。
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現在氫能車發展得比較成熟的有兩條路,一個是氫燃料電池,另一個是氫內燃機。 氫燃料電池這東西很牛,續航長、環保,名字還聽起來賊高級,又是燃料又是電池的。 0 ?9 _+ U: k @# l% |) ^& i
但是,氫燃料電池這套東西并不 “ 燃 ”。 它供電的方式,是直接通過化學反應( 反向電解 )將燃料的化學能轉換為電能。你可以把氫燃料電池看作是 “ 增程器 ” ,消耗氫氣去發電,發出的電再被用來驅動電機。
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而這套動力系統的核心是“ 電堆 ”。其構造與普通電池類似,也是由三層部件構成的夾心餅干——陽極、陰極,以及分隔他們的電解質膜。氫氣和氧氣在電堆中經過一系列的氧化和還原反應,就可以產生驅動電機用的電流以及唯一的排放物——水。
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這玩意才是 ** 真正的“ 零排放 ”。
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相較于同屬新能源的鋰電池,氫燃料電池最大的優勢是補能速度。
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加氫和加油差不多快,3 分鐘就能加入 9 公斤氫氣,即加即走真的爽。除此之外,它的續航表現也不賴,大多數氫燃料電池家用車續航已超過 600 公里。對溫度也不像鋰電池那么敏感,不會一到冬天就續航打骨折。 ' v! M5 f# p# n' Y3 }& `
等到將來壓縮氫氣技術再發展發展,續航肯定還能提一提。
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不過這玩意兒缺點也挺明顯:就是貴。 氫燃料電池的電堆中需要使用大量的鉑金屬,原材料價格十分高昂,在沒有便宜的的替代材料之前,價格很難打下來。
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比如目前最暢銷的氫燃料電池家用車:豐田 Mirai,在美國的起售價接近 5 萬美金,與寶馬 5 系價格相當。這價格給有錢人的代步玩玩還可以,對大多數普通工薪家庭來說是真的勸退。 ! [/ y# }7 U8 J) h; Q
而且用車成本也不低。還是以豐田 Mirai 為例,它行駛 100 公里的平均氫氣消耗是 0.76 千克。結合現在國內 60 元每千克的平均氫氣價格,每百公里成本大概在 40 到 50 元,跟燃油車區別不大,跟混動或者純電車是完全沒得比。
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話雖如此,但即便氫燃料電池叫好不叫座,起碼還有豐田那樣執拗的車企在花大價錢搞研發,算是在市場上茍住了。 至于另一條路:氫內燃機,混的就更慘了,在短暫地曇花一現后就幾乎要絕種了。
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其實真要說,氫內燃機的鍵盤值是特別高的。這玩意跟油車的內燃機大差不差,只是它不燒油了,改燒氫氣。 而且因為氫氣的熱值比汽油大了三倍,用起來就是會比汽油更“ 有力 ”、更“ 耐燒 ”。氫內燃機有著比汽油發動機更快的響應速度,在實現近乎零污染的環保需求同時,還為內燃機擁躉們保留了引擎聲浪的聽覺享受。
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而且對比動輒幾十萬一輛車的氫燃料電池,氫內燃機省錢多了,造價成本僅比差不多功率的汽油發動機高 15% 左右,還能直接在傳統內燃機上改造。 它還不挑食,不僅可以燒純氫,還可以燒氫與天然氣等氣體混合而成的燃料,節約燃料成本。 ) `4 q B) Q$ `9 r
寶馬曾在 2007 年小規模量產過氫能 7 系。它搭載了 6.0 升 V12 氫及汽油雙燃料發動機,可以做到在燃油和氫氣兩種能源之間無縫切換,續航在滿氫滿油的狀態下超過 1000 公里。 - ~* S! b/ Y& Q7 Q5 r3 |
這個續航對于一臺 12 缸 “ 油老虎 ” 來說真的是相當炸裂。
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當然,這里面也少不了豐田,在 2021 年展示過一臺基于雅力士 GR 改造的氫內燃機試驗車,還拿它去參加世界拉力錦標賽、富士 24 小時耐力賽等各項賽事。 * h* N- }* X& I8 ]* ?! Y8 I* J& O
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但氫內燃機也有自己的缺點:易發生早燃、回火、還會排出少量氧化污染物。 關鍵是相較直接將化學能轉換為電能的燃料電池,其能量轉換效率較低,這就導致了它比較 “ 費氫 ” 。平均每百公里氫氣消耗 2.1 千克、燃料成本超過 120 元,比燒汽油還要貴不少。 & x4 T$ g% b' l8 W
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氫能發展不起來,除了這兩種技術自身的缺點,他們都還被 “ 氫 ” 本身卡住了脖子。 氫氣作為自然界密度最小的氣體,需要的儲存空間非常大。 % n; q+ O- v$ Q I, Y+ ^# G c2 y
現在已有技術可將氫氣壓縮成液態氫進行儲存,但液氫的密度還是比汽油小了差不多十倍。 而且,如果要把氫的體積壓縮得再小,這代儲氫罐的強度就有點不夠用了。現在的儲氫罐已經配置拉滿,用上了包括碳纖維和高分子聚合材料等材料,要想再繼續提高強度,估計還得在材料學上再研發研發,成本又是直接起飛。
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例如,廣東省新建的電氫智慧能源站,在用上最新的固態儲供氫技術后,研發建設花了大幾十億,屬實不是一般人能承擔的。 2 R3 L4 W! X8 O9 E4 l: D
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加氫站的成本問題又進一步導致了加氫站的數量不足,引發氫能車的補能難。 目前全球投入運營的加氫站數量才剛剛超過 1000 座,且其中許多還建造在工業園區內,不對家用車開放。所以對大多數普通用戶來說,補能難是導致他們放棄考慮氫能汽車的主要原因。 % Z9 y+ X8 r2 d* P2 f: v
以差評編輯部所在的杭州市為例,全市加氫站就只有一座,今年 5 月 16 日剛剛投入運營,還是專門給公交車使用的。合著杭州人買了氫能車還得跑上海去才能加氫,你說誰買嘛。 也是因為這些現實阻礙,許多家用車制造商,比如大眾、本田,都已經暫時放棄了將氫能源家用車投入市場的計劃,專注于鋰電池家用車路線。 . D* h* I$ h$ p
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但如果我們把視線轉向商用車領域,就會發現情況和家用車恰恰相反。到了商用車這邊,氫燃料電池車零排放、長續航、補能快的優勢正好就全用得上了。 目前氫能重卡在區域物流領域混得風生水起。國內 22 年銷量達到了 2456 輛,相比 21 年的 779 輛多了不是一星半點,發展前景相當樂觀。 ! d. Q: ^* R% d5 T0 n; x' _# x
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氫燃料電池能在商用車領域發展得這么好,離不開它們倆特性比較互補。首先是商用車的停靠站點相對固定,對加氫站的數量沒太大需求。其次是商用車自身也體積大,能帶很多氫氣,輕輕松松就能跑得很遠。
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比如戴姆勒公司生產的 GenH2 氫燃料電池重卡,對比特斯拉的 Semi 鋰電卡車,戴姆勒 GenH2 以1000 公里續航、25 噸有效載重完勝了特斯拉 Semi 的 800 公里續航、 16 噸有效載重。 “ 乘用車用鋰電、商用車用氫電 ”,已經在一步步成為解決車輛碳排放問題的現實方案。 1 j1 \1 \( U: F# T6 }, z
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所以說,還是勸大家早日放棄開上氫能車的幻想,默默接受混動和純電的時代。畢竟技術的先進性和性價比永遠是對立的,屬于氫的時代還很遙遠。 2 {$ W! o! [4 l: g* S8 C
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