來源：UCS

作者 | 吳曉宇

編輯 | 周游

特斯拉掀起的電動化革命尚未完全綻放，氫燃料燃料電池電池的風口再次襲來，比人們預料中更快更猛。

8月25日，上汽集團旗下氫燃料電池子公司捷氫科技官宣，或將在2022年登陸科創板。而在15天前，頂著“氫能第一股”的光環，北京億華通科技股份有限公司上市，交易日首日開盤價高達260元/股，市值一度飆升至142億元。

國際方面，氫燃料電池企業也風頭正盛。今年6月，氫燃料電池企業尼古拉順利登陸納斯達克。上市僅5天后，成立僅6年的尼古拉市值便超越“百年老店”福特漲至340億美元，并斬獲14000輛卡車訂單，潛在銷售額超過100億美元，并被投資者押注為“下一個特斯拉”。

來源：尼古拉官網

廣義上來講，燃料電池是通過化學反應，將燃料及氧化劑中蘊含的化學能轉換為電能的裝置。氫燃料電池便是將氫作為燃料，與氧氣分別進入到電池的陽極和陰極，反應后轉化為電能。相比鋰電池從制造到報廢都會產生污染，氫燃料電池的副產品是水，更為環保。

另一方面，氫燃料電池能夠輕而易舉地解決鋰電池的“里程焦慮”，比如本田此前推出的Clarity氫燃料車型，可以做到“加氫3分鐘，續航750公里”。相比之下，特斯拉今年4月推出的Model 3長續航后輪驅動版也僅有668公里，略遜一籌。因此，外界曾調侃稱，“氫燃料技術是馬斯克最討厭的黑科技”。

然而，氫燃料電池發展也有尷尬的瓶頸，成本過高、加氫站基礎設施尚未鋪開、產業鏈綜合效率不高等不利因素阻礙著氫燃料電池的發展。

如今，多方政策助力氫燃料電池成為新能源領域新的弄潮兒，被馬斯克強懟的氫能源能如業界所望成為“能源終結者”嗎？

巨頭押注，風口正盛

巨頭押注，風口正盛

上世紀六七十年代，氫燃料電池出現在美國阿波羅飛船上，但受制于成本瓶頸，隨后陷入長期停滯。

相對柴油汽油，氫能源最大的優勢就是可再生。因此，上世紀90年代，在資源緊俏國情的影響下，日韓兩國在氫燃料電動汽車研發上暗暗發力。1996年，豐田汽車成功研發出第一輛質子交換膜燃料電池汽車，擁有高壓儲氫罐、燃料電池控制系統、加氫站等多項專利。2014年，豐田正式發售氫燃料電池車Mirai。

在續航里程和儲能上，氫燃料電池的實力輕松碾壓鋰電池電動車。2014年發售的Mirai，加氫只需要3分鐘，NEDC工況續航600km；而在2019年10月東京車展上，豐田發布下一代Mirai Concept，通過改善燃料電池系統的性能以及增加氫氣存儲的容量，新車續航里程增加30%，達到845公里。

相比之下，2015年推出的特斯拉Model X續航里程250英里（約400公里），在充電樁上需要花費30分鐘才能充滿電，而慢充時間甚至達到8小時左右。

豐田 Mirai Concept 來源：豐田官網

此外，Mirai量產表現同樣出色。官方數據顯示，截至2019年底，其全球累計銷售已經超過了10000臺。得益于規模化量產，Mirai的成本從最初立項時預計售價1億日元（約600萬人民幣），壓縮到2018年日本國內補貼后售價500余萬日元（約30萬人民幣），整體成本下降約 90%。

在豐田看來，新能源產業的正確發展歷程應當是：混動—插電式混動—電動—燃料電池。因此，豐田堅持認為新能源最終的贏家一定是燃料電池。日本政府也選擇為這一觀點買單，根據日本國內的戰略目標，到2040年氫燃料的保有量將有目前的2000輛增加到300萬至600萬輛，同時車載電池的單位輸出功率將增至當下的3倍。

除豐田外，多家車企仍也在搶占氫時代發展的先機。2019年8月，現代汽車發布氫燃料電池車NEXO，稱可實現充電5分鐘續航800公里。2020年4月，寶馬重申計劃開發氫燃料電池，并透露了將會出現在寶馬氫動力下一代原型車上，或將在2020年上市。8月18日，捷豹路虎也宣布正在推進代號為“宙斯”的氫燃料電池開發項目，并宣稱首款氫燃料電池車將在2030年面世。

與日本等國家相比，中國的氫能燃料電池汽車的產業化推進相對滯后，但是近來呈現出后發趕超的態勢。

政策為氫燃料電池發展帶來“東風”。2020年4月，財政部、工信部、科技部、發改委四部委聯合發布的通知顯示，針對燃料電池汽車補貼方面，采取“以獎代補”政策，并將新能源汽車推廣應用財政補貼政策實施期限延長至2022年底。5月9日，財政部發出《開展燃料電池汽車示范推廣》意見稿，推廣超過1000輛達到相關技術指標的燃料電池汽車。

氫燃料電池研發也在持續升溫。7月中旬，長城汽車正式對外發布“檸檬”技術品牌。“檸檬”平臺車型將匹配第二代氫燃料電池動力系統，續駛里程可達1100公里。

8月，廣汽集團在其2020科技日現場，展示了旗下首款氫燃料電池乘用車Aion LX Fuel Cell；愛馳汽車氫燃料電池項目正式啟動，投資20億元。此外，云度、紅旗、上汽大通、長安等車企均開始對氫燃料電池汽車展開了布局。

成本難降，挑戰猶存

成本難降，挑戰猶存

“我認為（氫燃料電池）非常愚蠢。”2015年，在底特律車展的世界汽車新聞大會上，馬斯克曾毫不掩飾地強懟氫能源電池。

在馬斯克看來，制造氫氣并儲存于汽車中使用非常困難。他還表示，“如果你拿一塊太陽能電池板直接給電池組充電，與電解相比，取氫，分離氧氣，壓縮氫氣......這大約是其效率的一半。”

雖然帶著些許敵意，但馬斯克確實指出了氫燃料電池綜合效率不高的短板。國海證券報告顯示，一輛氫燃料電池汽車真正上路，主要涉及到五個環節：氫氣制取——氫氣儲運——加氫站——汽車充氫——汽車行駛，過程較為繁雜。

來源：國海證券研究所

氫燃料電池車普及過程中，還面臨著基礎設施配套不完善和成本高昂兩大難題。 

中國汽車工程學會2017年牽頭編制的《節能與新能源汽車技術路線圖》提出，到2020、2025和2030年，中國將分別建成100、300和1000座加氫站。據高工產研氫電研究所統計，截至2018年年底，中國大陸地區加氫站保有量僅有28座左右。

來源：國海證券研究所

統計數據顯示，截至2018年，中國每個加氫站的建設成本在1500萬-2000萬元左右。這意味著，要完成2020年100座加氫站的建設目標，需要投入至少10億元。相比之下，普通的電動汽車充電站只需花數十萬美元來建造，特斯拉的超級充電站建造成本為30萬美元。

此外，氫燃料電池方面也需要關鍵技術突破。燃料電堆的核心組件膜電極，目前采用的是價格高昂的鉑金屬制作催化劑。要降低氫燃料電池成本，必須找到替代鉑金屬的有效催化劑。在高壓力環境下工作的儲氫罐需要使用大量鋁合金和高強度碳纖維材料，成本同樣居高不下。

面對高昂的成本，諸多車企“知難而退”。2020年4月，梅賽德斯奔馳宣布取消開發氫燃料電池乘用車的計劃，原因是“制造成本幾乎達到電動汽車的兩倍”。2019年11月，一直在氫能汽車上信心滿滿的本田汽車，正式宣布將終止燃料電池乘用車研發的計劃。2018年6月，福特汽車也發布聲明稱，其與戴姆勒位于不列顛哥倫比亞省本那比的燃料電池合資公司將于2018年夏季關閉。

值得一提的是，奔馳放棄的只是乘用車市場，但還會繼續研發重型卡車等商用車型的氫能版。奔馳認為，氫能車在乘用車領域沒有優勢，并不代表在卡車領域也不行，他們將和沃爾沃聯手進行氫能卡車研發。然而，戴姆勒卡車公司首席執行官馬丁·道姆（Martin Daum）卻表示了自己的擔憂，“兩家公司投資的2億歐元（約15.31億元人民幣）肯定不足以將這項技術投入量產。”

卡車貨運或許能為氫燃料電池的發展撕開口子。據遠川科技評論介紹，以傳統汽車為參照系，載重量越小，行駛里程越短，純電動汽車越占優；反之，氫燃料電池汽車更占優。氫能在客車、公交車、卡車、物流車、工程車輛等商用車上的應用是一大行業趨勢，而重型卡車尤其是35噸以上，則前景尤其廣闊，發展潛力巨大。這也是尼古拉在資本市場獲寵的原因之一。

 “燃料電池車是可以普及的，這個時間預計還要3-5年左右。”中國工程院院士衣寶廉表示，到2023至2025年，希望可以將燃料電池車的成本降到與鋰離子電池車相近的水平。

未來汽車日報

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