文|BTmt科技 青山白鷺
曾經(jīng)的全球汽車霸主豐田,已經(jīng)在新能源道路上跑偏了。
近日,豐田首席科學家、豐田公司研究所所長、豐田研究院首席執(zhí)行官吉爾·普拉特又對電動車開火,稱電動車毫無意義。普拉特稱:“要戳穿電動車環(huán)保的幌子,電力大部分還是傳統(tǒng)的化石燃料方式獲得的,一些地區(qū)需要數(shù)十年時間才能改變能源基礎設施,轉(zhuǎn)向更環(huán)保的可再生能源,因此從環(huán)保角度來看,電動車毫無意義。”
普拉特認為,在傳統(tǒng)化石能源和未來清潔能源之間的過渡期,氫燃料汽車會是很好的解決方案。更讓外界大跌眼鏡的是,普拉特的這一番言論,竟然得到了豐田管理層的普遍支持。
豐田總裁豐田章男討厭電動汽車業(yè)界有名,質(zhì)疑電動汽車的言論頻登熱搜。豐田章男2023年4月辭去了集團總裁一職(仍擔任董事會主席),業(yè)界本以為此舉是豐田轉(zhuǎn)向電動化的良機,沒想到的是,豐田再次曝出驚人言論。
普拉特的言論是真的嗎?為什么中國沒有走氫能源這條新能源道路?
中國忽視了氫能源?
首先要說明的是,目前全球的新能源汽車技術路線確實有兩條,一條是電動汽車,另一條就是氫能源汽車,這是全世界唯二可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的新能源汽車種類。
有觀點認為,日本的新能源技術押錯了寶,將所有的研發(fā)都投在了氫能源上,導致日本現(xiàn)在只能硬著頭皮走下去,其實并不是這樣的,全球不是只有日本將寶押在氫能源汽車上,美國也在氫能源上投入頗多。
2002年,美國就將氫能源列為未來的能源戰(zhàn)略,2019年,美國甚至還發(fā)布了《氫經(jīng)濟路線圖》,提出到2030年美國氫能源累計投資將達80億美元。就在同一年,美國民主黨還公開了長達538頁的大規(guī)模氣候計劃,其中明確提到了發(fā)展氫能源,但遺憾的是該計劃沒有提到具體投資和如何實現(xiàn)。
此外,德國、韓國、印度、加拿大等多個國家也曾將氫能源列為國家戰(zhàn)略,罕為人知的是,中國也是發(fā)布了氫能源戰(zhàn)略的國家之一。據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)顯示,中國氫能年產(chǎn)能曾達到3300萬噸,是全球最大的氫能生產(chǎn)國,能解決全球氫能需求的三分之一。
有觀點認為,中國沒有大力發(fā)展氫能源汽車,是因為日本已經(jīng)在氫能源應用方面擁有大量技術專利,日本企業(yè)壟斷了氫能源技術,中國發(fā)展氫能源汽車繞不開這些專利,所以走了電動汽車這條技術路線。
這樣的說法站不住腳。首先需要注意的是,日本積累了比較多的氫燃料電池的專利,而不是氫能源技術的專利,這兩者有著本質(zhì)的區(qū)別,日本目前并沒有壟斷制氫儲氫技術。
德國《商報》曾經(jīng)以“中國開始追趕綠色氫能——并可能迫使歐洲退出市場”為題撰文稱,中國不僅在氫能生產(chǎn)量上已位列世界第一,在氫能應用技術上也已經(jīng)快速崛起。
此外,據(jù)公開資料顯示,中國已經(jīng)于2015年成功超越美國成為全世界申請生物制氫專利的第一大國。這說明不論從生產(chǎn)還是應用技術上來看,氫能源對中國都不是問題。
此外,中國不但是全球最大的產(chǎn)氫國,中國還是全球最大的燃料電池商用車市場,截至2021年底數(shù)據(jù),全世界總共只有685個加氫站,中國已經(jīng)建成了超過250多個,占據(jù)了全球40%的比重,位居世界首位。截至2021年底,中國已經(jīng)有氫能相關企業(yè)超過2000家,涉氫上市公司150多家;2021年氫能相關企業(yè)注冊量超過640家。
氫能源汽車其實并沒有太高的技術含量,工作原理和增程式新能源汽車類似,只是把汽油換成氫燃料電池而已,這樣的技術對新能源車企來說都不是問題,利用氫能源最大的難點在于制氫和儲氫,制氫的成本非常高,儲氫的風險非常高,“雙高”因素導致車企對氫能源紛紛打起了退堂鼓。
中國為何沒有選氫能源汽車路線?
中國的新能源車沒有將氫能源作為主要技術路線,主要有如下幾個原因。
首先,氫能源并不安全。氫氣是一種極易燃燒、爆炸的氣體,燃點只有574℃左右,氫氣也非常容易被點燃,混合了空氣的氫氣如果發(fā)生爆炸范圍還特別廣。因為氫氣的密度比較低,一旦被點燃火焰上升速度快,還容易出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。
氫排在元素周期表中第一名是有原因的,氫分子直徑小質(zhì)量還輕,非常容易從容器中泄露,總體來說,氫氣易燃、易爆、易泄露,這些特點導致一旦氫能源車發(fā)生事故,發(fā)生火災和爆炸的幾率非常高。
這對車企來說就堆高了研發(fā)成本,對能源企業(yè)來說,更是造成了氫氣的倉儲和物流成本高昂,車企首先要解決氫能源車安全性問題,目前看到所有的氫燃料電池車里的儲氫罐,都是350和700公斤大氣壓,并且采用十分厚重的不銹鋼材料,無法做到輕量化。這要求的技術以及材料成本遠遠高于燃油車和純電動汽車。
其次,氫能源并不是如豐田高層所宣稱的屬于“未來清潔能源”,電力確實存在大部分還是傳統(tǒng)的化石燃料方式獲得的,但是中國已經(jīng)開始大量投產(chǎn)風力發(fā)電設施和水力發(fā)電設施,還有太陽能發(fā)電設施,未來有能力大幅減少煤炭發(fā)電的比重?;仡^看看氫能源,同樣清潔的不夠徹底,而且還沒有替代制取方法。
氫氣主要有三種制取方式,通過化石燃料提取的“灰氫”,通過工業(yè)副產(chǎn)品制取的“藍氫”和通過電解水制取的“綠氫”。需要強調(diào)的是,只有綠氫才能制作汽車燃料電池。而綠氫的提取需要大量的電力,發(fā)電又繞回需要化石燃料發(fā)電的源頭。
更尷尬的是,氫能源車的能量利用率也不高。有數(shù)據(jù)表明,60度電左右才能制取綠氫1公斤,氫能源車的燃料電池,按照最高熱效率比重50%來算,1公斤氫氣最多可以發(fā)電16度。此外,氫能源車(燃油車、天然氣汽車、柴油車原理相同)行駛,需要將氫能二次轉(zhuǎn)化電熱能,大大增加了能量損耗。換句話說,還不如直接把化石能源發(fā)的電用在電機驅(qū)動上。
如果從能量利用的角度來看,電動汽車就要優(yōu)秀很多。大家可能也發(fā)現(xiàn)了,鋰電池汽車起步非常快,百公里加速時間在5秒左右的新能源車型比比皆是,燃油車的話專業(yè)跑車才能實現(xiàn),這是因為新能源汽車直接可以用電池儲能電量給電機提供電力輸出,電力可以直接轉(zhuǎn)換成動能,不需要二次轉(zhuǎn)化,而傳統(tǒng)燃油車需要更大馬力的發(fā)動機驅(qū)動才能做到。
最關鍵的一點,中國在鋰電池技術方面,具有極大的技術優(yōu)勢和技術沉淀,而中國在氫能源方面技術優(yōu)勢并不明顯。比如,中國的新能源雙龍頭比亞迪和寧德時代在鋰電池技術全球領先,比亞迪擁有20多年鋰電池技術沉淀,旗下的刀片電池不但具有抗撞擊、不燃燒、能量密度高,而且,在極寒天氣虧電現(xiàn)象還小于10%。而另一家動力電池的龍頭寧德時代,更多在三元鋰電、磷酸鐵鋰技術的基礎上,研發(fā)了麒麟電池,不但能量密度高,而且還有水冷散熱技術,續(xù)航力突破1000公里+10分鐘快充技術。
此外,中國的鋰電池供應鏈也十分完整,國內(nèi)的鋰電池供應鏈企業(yè)有鹽湖股份、西藏礦業(yè)、藏格礦業(yè)、西藏珠峰等礦產(chǎn)提供鹽湖提鋰用的上游原材料,以及贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、億緯鋰能做鋰礦加工的中游產(chǎn)業(yè)鏈,完整的鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈讓中國電動汽車如魚得水。
還有最為重要的一個原因,中國的能源企業(yè)——國家電網(wǎng)鋪設的電力能源基礎設施十分完備,就連西藏、新疆等偏遠地區(qū)都能實現(xiàn)電網(wǎng)入戶,這對推進電動汽車普及來說十分關鍵。而氫能源方面沒有類似的能源巨頭帶動發(fā)展,也沒有產(chǎn)業(yè)鏈上下游多個企業(yè)去共同推動,只有幾家化石能源企業(yè)和貨車企業(yè)去參與,行業(yè)整體參與度不高,參與度不高,產(chǎn)量就不會太高,產(chǎn)量不高,整體成本就會比較高。
整體來看,氫能源確實是一種清潔的能源,不但低碳環(huán)保,使用過程中還無污染,但是并不適合中國作為新能源的主要方向來發(fā)展,同樣對于全球大多數(shù)國家來說也不適合,如果沒有市場,僅僅靠日本一家或者幾家車企來推動,是無法形成一個良性循環(huán)的。
從豐田這家車企的角度來看,他們自己發(fā)展方向選為氫能源并沒有太大問題,但是需要清醒的看到,目前日本汽車在全球新能源車銷量中的占比是最小的,只占總銷量的0.7%(截至2022年底),也就是說,日本新能源汽車發(fā)展方向已經(jīng)跑偏。
對于中國來說,目前電動汽車技術路線未必是最清潔環(huán)保的,但是卻是最適合自己的。