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Mirai换代,但属于氢燃料电池车的未来仍未来

2019年11月14日 02:27:01
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来源:雅斯顿

今年以来纯电动汽车在中国市场的销量持续下滑,这不仅仅因为补贴退坡。纯电动汽车当前最重要的痛点未能彻底解决,产品同质化之下又只能在一些无关痛痒的体验上强化差异,一旦没有了价格的吸引力,很多非刚需的消费者会被劝退。

放眼全球汽车市场,纯电动汽车同样充满挑战。2020年将迎来一大批纯电动汽车上市,能否从最根本的使用需求上打动消费者,这是一个始终要面对的问题。尽管我们曾经在体验过多款纯电动汽车之后感慨,其实日常出行半径以及当前的充电设施建设,已经不需要我们一味追求超长续航里程,但这并不能很好地说服消费者拥抱纯电动。

最近几年发展进度条加快的氢燃料电池车,也是为了解决纯电动汽车痛点而来。在今年的进博会上,丰田已经亮相了第二代Mirai,本田的Clarity FCV也如约而至。但在汽车能源路线的争论上,氢能源汽车始终游走在希望和艰难之间。

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终极理想

氢燃料电池车未能普及的最大原因是太贵了? 这种判断只对了一半。

氢气本身其实并不贵。 氢气是一种来源非常广泛的化学物质,无论作为化工行业的副产品存在、还是通过煤制氢、天然气制氢,氢气都是自带容易获取的本质。 尤其是那些化工行业的副产品氢气,由于纯度和利用率不高,常常被浪费掉,这部分氢气经过提纯,同样能作为燃料使用。

如此看来,氢气本身并不是成本最高的一环。真正高成本的,是将氢气压缩储存于运输。作为大自然当中重量最轻的一种气体,要将大量氢气集中在一起,就需要利用复杂技术尽可能地对氢气进行压缩;但与此同时,氢气又是一种易燃气体,要压缩、运输等环节中,要保证安全和便捷,目前还没有性价比非常高的解决方案。

在对氢燃料投入最积极的日本,目前比较常用的是高压氢气的运输形式,,每辆车可以运输接近3000立方氢气,对于家庭及汽车用氢燃料,这种方式比较便捷而实用,成本不高,但也不适合长途运输。对于汽车行业的氢燃料运输,更理想的方式是液化氢气,超低温状态下液化的氢气运输效率远高于高压氢气,但这种形式无论是成本还是难度都更高。

于是,即便工业副产的氢气便宜而量大,也因为储存运输难度极高而不得不被放弃。全球市场投入使用的加氢站,大多采用了站内制氢的方式,利用甲烷或者天然气现场制氢,这本身就是一个昂贵的方式。

既然如此,而当前我们所看到的纯电动汽车瓶颈,主要也是电池能量密度不够高、安全性能无法得到保证,那么,密度更低、更不安全的氢气,为什么又能成为未来最理想的能量来源?

日本作为氢燃料最忠实的拥护者,它们看到的是未来氢燃料电池应用在家庭领域的热电联产模式,氢燃料发电的同时能为家庭小规模供热,就连化学反应的最终产品——水,也能充分利用起来。 氢燃料电池车,只是这个理想环保生存模式中的重要一环。

与纯电动汽车当前所面对的续航里程、能量密度、性能衰减等问题所不同,氢燃料电池车能够做到接近、甚至超过汽油车的续航里程,加氢时间更快、热效率甚至高于内燃机,而与此同时它又是零排放、零污染的清洁能源。

因此,如今包括理想汽车在内的一些走增程式混动模式的新势力造车,未来也都是为了朝着氢燃料电池车的方向发展。

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氢的难题

几乎没有一个汽车品牌完全拒绝氢燃料电池车,尽管属于它的未来还很模糊。 奔驰宝马等欧洲厂商加快了氢燃料电池的技术研发,宝马甚至要在X7上推出FCV版本,美国的通用、日本的丰田本田、韩国现代、乃至中国的上汽,其实都在不同程度上做着这方面的努力。

不过在它们的规划里,其实氢燃料电池车并不是未来的唯一,它与纯电动、插电混动并行,是电气化时代同等重要的发展路径。 即便是目前已经发展到第二代的丰田Mirai,在2030年的计划里,氢燃料电池车的比重也将会与纯电动相当。

相比之下,大众奥迪在氢燃料电池车上的态度始终不甚积极,数年前文德恩就曾经直接指出了这条路线的困难: 成本高、规模小、消费者难以接受。

这三点困难实际上是环环相扣的。

对于消费者来说,氢燃料电池车本身并不需要太高的接受门槛。 氢燃料电池车的基本原理类似于纯电动,只不过驱动电机的能源从动力电池变成了氢燃料,因此二者会有非常相似的驾驶感受,比如平顺而迅速的加速,安静,甚至对急加速的限制都相似。 但比起纯电动汽车充电时间的难以突破,氢燃料电池车给到了近似于汽油车的时间。 可以说,在用户体验上,氢燃料电池车应该是完胜的。

看到了纯电动汽车的瓶颈、以及氢燃料电池车的优势,政策层面也给出了非常多的优惠政策,但这并不能解决两者价差数倍甚至更多的现状。 丰田Mirai发展到第二代、本田Clarity FCV也已经很成熟,但它们依旧不能大范围推广、甚至都不能以购买形式面向消费者,大多是以租用形式。 价格严重限制了市场化以及消费者的接受度。

苛刻的使用条件也在影响着氢燃料电池车的普及。 正如业内讨论的先有鸡、还是先有蛋的问题,氢燃料电池车无法大规模生产、这就无法摊分加氢站的建设成本,而又因为加氢站等环节的成本过高,导致氢燃料电池车仍旧是一个售价高达百万的稀缺物品。

目前,在全球汽车市场,氢燃料电池还不足以谈市场化,发展最为积极的美国也只有几个州建设了相对较多的加氢站,且绝大多数集中在加州。 而在欧洲,比如英国,全国只有8个加氢站,主要集中在东部,但即便如此,加氢站的数目也极有可能大于氢燃料电池车的销售量。

中国因为有政策层面的支持,才能够提出2030年建设两万座加氢站这样的大饼。 而实际上,由于日本更早、更积极地投身于氢燃料电池车的技术研发,因此大量的技术专利被日企牢牢把握,这也是欧美及中国企业无法加快产品落地的原因之一。

在中国市场,氢燃料电池车主要用在商用、公共交通上,技术壁垒、供应商等问题决定了,中国车企很难在可预见的未来让氢燃料电池车落地,并以一个更合理的定位落地。 尤其是国家补贴政策的调整让氢燃料电池车的行业投入火了又冷了,它需要向更理性的发展速度靠拢,比如说,比起产品落地,加氢站的建设同样需要被重视。

当然,这一切目前只是针对商用领域。 氢燃料电池车就像一面旗帜引领着方向,在此之前的很长一段时间里,我们还需要犹豫在传统燃油车和纯电动之间。

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