氢能源汽车需要“特斯拉”

氢能源，高热量、0 污染、储量丰富，堪称人类能源之光。

早在2000年，氢燃料电池车同纯电动及插电式混合动力车，站在同一起跑线上。

氢能汽车代表着清洁汽车未来发展方向，也一度成为共识。

然而，20年过去，中国汽车工业协会的数据显示，2021年11月，纯电动汽车产销分别完成37.2万辆和36.1万辆，同比分别增长1.2倍和1.1倍；燃料电池汽车产销分别完成212辆和147辆，同比分别下降26.4%和49.3%。

12月14日，丰田推出15种电动车型，并宣布，到2030年，雷克萨斯品牌将在欧洲、北美和中国实现100%电动化。

氢能源汽车首席推动家也开始转向电动化，电动化已经成为一个更加确定的未来。

然而，人类对能源的利用，从对能量密度的追求，向低碳和无碳转型。在这其中，有成本的权衡、安全的考量，有科技极限的当下，还有关于绿色的未来。

中国承诺在2030年和2060年实现碳达峰与碳中和。全周期的低能耗、无碳化是必然，氢能是毫无疑问的未来。

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氢燃料电池难题尚待解决

氢能源首先有着绿色优势。

根据彭博预测，到2040年，中国新能源汽车的电能消费占全社会用电量比重，将从目前的1.3%急剧攀升至8%。在我国，煤电占比超过60%。对电动汽车的一大诟病，也是“脏电”，全周期来看更是碳排放的转移。

同时，加油和加氢一样，用时短，解决了电动汽车的补能焦虑。氢能源的“能量密度”也备受好评。

动力电池与燃料电池的区别在于：一个是能量储存装置，衡量的重要指标是能量密度；一个是能量生产装置，衡量燃料电池电能生产能力的基本指标是功率密度。

燃料电池系统包括电堆和氢气系统，其运作原理是：氢气和氧气从电堆的入口进入，通过一定的电化学反应后产生电流，驱动车辆行驶。在不增加系统重量或者体积的前提下，进一步提高FC-EV的续航里程就必须采用更高效率的储氢系统。

电动汽车中占大半的是动力电池，氢能源汽车中占整车成本60%的是燃料电池系统。

价格高昂，依赖进口，这带来的成本问题，限制氢能源汽车的普及。

“十万辆是一个台阶、百万辆是一个台阶。车辆规模每上一个台阶，燃料电池系统成本大约会下降50%。”

从制取到运输再到应用，期间环节可能造成的能量损耗比例过大，还不具备经济性。除此之外，加氢站的成本，也只有氢能源汽车规模达到数百万以上时才能有效降低成本。

在碳中和背景下，以无碳的标准，只有“绿氢”是符合标准的氢气。绿氢的制氢方法，在当下比较成熟的手段，是质子交换膜（PEM）电解水制氢，质子交换膜和铂电极催化成本高。

也就是说，规模化带来成本下降，而成本高限制其规模化，这使得氢能源汽车的普及成为一个无解的问题。

另外一个问题，是安全。

氢能源汽车由氢储存区、中部的电池及逆变器、前部的燃料电池及动力构成。燃料电池汽车中，有氢气留存的地方主要是电池堆和储氢罐两个部分。

在理论的理想状况下，电池堆只是氢气和氧气发生电化学反应的场所，本身并不储存能量，一旦检测到氢气泄漏，氢气/空气可以迅速被切断。

但氢气是易燃易爆危险品，在操作中，无论是氢气加工，还是加氢过程中，由于操作不当安全问题屡发，使消费者形成将氢气=危险的认知，极大地限制其普及。

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谁来买单？

科技企业的最大风险，是科技本身的不确定性。无论是点错的科技树，还是技术迭代之后的归零，大浪淘沙之下，伤亡概率过高。

市场预期加技术进步，带来整个行业的兴盛。电动汽车率先走向成熟，市场预期放大其确定性，也使得氢能源汽车更加黯淡。

销量上来看，2020年，全球电动汽车销量超过300万辆，同比增长约40%，而氢能源汽车只有不足1万辆。

欧美厂商选定电动路线，押注氢能源的日企被嘲点错科技树，整体形势要求车厂做出选择，当传统车厂还没赶上电动化趋势，氢能源只能搁置一旁。

目前，氢能源汽车的应用主要在重卡、营运车辆等，尤其是受到排放标准切换影响的重型卡车。在碳达峰背景下，要减少重型卡车污染物和碳排放，氢燃料电池无疑是最佳选择。

中汽协数据显示，今年前8个月，新能源重卡销量中，纯电动重卡销量2792辆，占比87.3%，同比下降11.42%；燃料电池重卡销量389辆，占比12.16%，同比增加11.58%。

氢能源重卡在销量和增速上，都远不及纯电动重卡。加氢难度也是原因之一，相关数据显示，我国目前有69座加氢站，在建加氢站有近100座。配套基础设施的完备，将进一步推动氢能源汽车的普及。

当下，氢能源重卡销量也主要依赖财政补贴，估计这一市场直到2025年才会大规模快速发展。

然而，氢能源想要走的更远，在乘用车辆中的普及必不可少。

本田氢燃料电池车，2020年在全球仅卖出240辆，累计也仅卖出1900辆。氢燃料电池车丰田MIRAI，全球销量也只有1770台，比去年下滑了将近30%。

汽车领域的电动化、智能化趋势，在特斯拉等企业的推动下，真正吸引到一批有购买力的群体，这也是电动汽车渗透率不断提升的前提。

氢能源汽车，需要的正是这样一群先吃葡萄的人。

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氢能源汽车需要“特斯拉”

回顾电动车在我国的发展历程，按照2009年中国政府公布的《汽车产业发展规划》，2011年以纯电动车为主的新能源车产量就要达到50万辆，占汽车总销量的5%；但直到2013年底，真正卖到消费者手中的纯电动车只有数千辆。

直到2012年年底，model s车型订单达到1.5万辆。特斯拉的成功，意味着电动车具备了商业化的条件。

2019年，电动车渗透率达到10%，从2013年就开始炒作的新能源产业开始成为趋势。

靠政策补贴未能成功的电动汽车，最终是在特斯拉效应下，靠市场作用实现普及，从2014年开始，造车新势力小鹏、蔚来、理想相继诞生。

面对阻碍电动汽车普及的两大问题：成本和能量密度，特斯拉从高端市场入手，用品牌溢价解决成本高昂的问题；同时依靠其在电池系统和管理技术上的创新，解决续航难题。

而特斯拉开创的全价值链商业模式，更是使特斯拉与传统汽车区别开来，树立另一套评价标准体系。

接受市场检验是第一步。在技术迭代之后，参考传统汽车厂家经验，沿用成熟供应链体系，降低成本，实现从高端市场向大众市场的普及。

一个新的产品形态，在被市场认可之后，其所需要的基础设施，也会随之跟上。截止到2021年5月，我国的充电基础设施累计数量已达到187.0万台。

代表着未来的氢能源汽车，也在等待着一个特斯拉这样的鲶鱼，等待着拐点的到来。

目前，燃料电池商用车购置成本是燃油车的2.5倍以上。如何进行商业化推广应用，这是困扰全球生产商的一大难题。

除了在技术上的推动，在商业模式上的探索也没有停步。同蔚来的换电模式（电池部分以租赁模式）类似，Nikola推出捆绑式租赁计划，客户可选择租赁车辆70万英里，租赁内容包括卡车、氢气燃料，维修和保养。

在这一模式下，使用成本约合人民币6.59元/英里，略低于传统柴油车的6.73元/英里。

公司预计在2021 年年中开始生产beta 版燃料电池卡车车型，在2022 年年中开始生产gamma 版车型，在2023 年实现正式量产。

《第三次工业革命》的作者杰里米·里夫金：“当交通、通信和能源三个要素同时发生变化时，也意味着新经济体系正在形成。”

当然，稳定的能源还是要新型的能量形式，核电中只有可控核聚变出现突破，才能叫做真正的新能源。

万一呢？

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（李佳佳 HN153）