大家好，我是在觀網(wǎng)陪你看世界的谷智軒。本月初，我國氫燃料電池行業(yè)的“國家隊”——國氫科技，一口氣發(fā)布了7款高端自主產(chǎn)品。寶馬和博世兩大德國巨頭，也同期公布氫燃料電池開發(fā)計劃。對燃料電池車這個爭議的概念，吃瓜群眾印象最深的，是特斯拉CEO馬斯克屢次公開嘲諷是“智商稅”、用來造車是“最愚蠢的選擇”?？繗淠茉吹娜剂想姵剀?，與用鋰電池的純電動車是一對“冤家”，馬斯克這話也許有私心。但眾所周知，過去10年的電動車熱潮中，只見中美企業(yè)乘風破浪，深耕燃料電池車多年的日本公司，卻根本拿不出成績。當年的“先行者”豐田，干脆“真香定律”，轉(zhuǎn)而搞鋰電池車了。燃料電池與鋰電池之爭，似乎已分出輸贏。

本期《軒講》就來聊聊，我們該怎么看待燃料電池車，它的出路又在何方？

今天聊的主角——燃料電池車（FCV），用電驅(qū)動引擎，也算電動車的一種，但離不開二次能源氫能。所謂的“燃料電池”，實際上是一個能源轉(zhuǎn)換器，通過原料氫與氧化劑結(jié)合，將化學能轉(zhuǎn)化為電能，即中學化學知識里的逆向“電解水”。與用鋰電池的純電動車相比，燃料電池車充的是氫能，上路后“邊開邊發(fā)電”，多了電化學反應那一步。這是兩者最大的區(qū)別。對消費者來說，燃料電池車優(yōu)勢獨特。氫氣的能量密度遠高于鋰電池，一公斤氫氣，供能相當于3.3升柴油。

所謂“充電5分鐘，續(xù)航1000公里”，讓鋰電池車望塵莫及。其次，電化學反應屬于靜態(tài)發(fā)電，而不是機械發(fā)電，產(chǎn)生的噪音極低，大概相當于臺式電腦運行的聲音，乘車體驗杠杠的。最后，氫能的獲取途徑多樣，各種工業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生大量氫氣，取之不盡用之不竭。燃料電池車的運作，只排放水蒸氣與熱空氣，既不像燃油車有碳排放，又不像鋰電車需要擔心重金屬污染。充到車里的氫能，可分五種方式制取。如果是出自清潔能源，既所謂的“綠氫”，那么整輛車就真正實現(xiàn)了環(huán)保無污染。不論是制備“綠氫”，還是發(fā)展燃料電池車，日本都屬于先行者，政府花大力氣搞產(chǎn)業(yè)扶持，技術(shù)上提前布局。即便這十年來鋰電池車大火，日企依然頑固地押寶氫能，以至于一條路走到黑。要理解燃料電池車的沉浮，日本是最有代表性的研究案例。

首先，日本發(fā)展氫能的動機十分明確：一方面要甩掉依賴石油的枷鎖，實現(xiàn)能源自主；一方面有助于節(jié)能減排。日本作為一個島國，要啥沒啥，資源高度依賴進口。98%的原油消費，都用來填國內(nèi)汽車的油箱。1973年爆發(fā)第一次石油危機后，日本痛定思痛，決定成立氫能源協(xié)會，依托高校和企業(yè)，研究提取儲存氫能的技術(shù)，探索制造氫能源車。1981年，日本通商產(chǎn)業(yè)省啟動“月光計劃”，開始研發(fā)燃料電池。40年來，日本在氫能利用與造車領(lǐng)域，積累了大量經(jīng)驗。在燃料電池車的關(guān)鍵部件——電堆和高壓儲氫罐制造上，處于世界領(lǐng)先水平。從生產(chǎn)、運輸?shù)较M，也建立了一套完善的車用氫能產(chǎn)業(yè)鏈。

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省曾預測，未來氫能和燃料電池領(lǐng)域，將有一萬億美元市值，創(chuàng)造3000萬就業(yè)機會。有了技術(shù)積累，又能解決能源需求，日本政府靠各種補貼與規(guī)劃，全面下注氫燃料電池車的市場化：2014年，日本公布“氫能與燃料電池路線圖”，打算在6年后的東京奧運會上，實現(xiàn)“氫能社會”。2017年，日本又發(fā)布“氫能基本戰(zhàn)略”，計劃2030年氫能產(chǎn)量達30萬噸，發(fā)電裝機規(guī)模100萬千瓦，全日本加氫站900所，氫燃料電池汽車80萬輛。去年，日本政府又加碼宣布，未來10年投入3700億日元，扶植氫能產(chǎn)業(yè)，還計劃2030年氫能年供應量達300萬噸，比4年前定的目標翻了10倍。也正是2014年，豐田造出了第一代氫能源實驗車，并在兩年后，向市場投入第一代氫能源車Mirai。Mirai當時價格約合46萬元人民幣，政府補貼20萬。算上各種稅費，個人實際支付約30萬人民幣。氫氣罐充能只需3分鐘，每次花費約300元。本田很快也推出了Clarity，兩款燃料電池車航程都超過了500公里。然而日本借燃料電池車打入全球市場的野心，很快遭遇滑鐵盧。2020年，日本國內(nèi)一共賣出去791輛燃料電池車，全國保有量總共不超過4000輛。Mirai上市四年，銷量慘淡，在日本、美歐加起來只賣了1.6萬輛。而那一年，特斯拉全球銷量接近50萬。面對如此懸殊的差距，在豐田、本田牽頭的燃料電池造車群里，有企業(yè)開始打退堂鼓。2021年初，日產(chǎn)尼桑率先宣布，退出氫能源汽車研制。本田隨后也終止了Clarity車型的生產(chǎn)。本田CEO三部敏宏放起了“馬后炮”，說10年前就看出來，氫燃料技術(shù)不會成為主流。他勸豐田，一起搞純電動車吧！一向看不上純電動車的豐田，也不得不向市場妥協(xié)。在去年年底，一口氣發(fā)布了15款電動車型，還斥資700億美元，計劃2030年在全球推出30款電動車。當初，最早將氫能源汽車推向市場的，就是豐田和本田，如今卻紛紛“真香定律”了。

在我看來，日本燃料電池車賣不動的原因，一是缺少加氫站。結(jié)合純電動車的案例，加氫站、充電樁這類基礎(chǔ)設(shè)施的普及，直接影響車賣得好不好。截至今年5月，全日本運作中的加氫站，一共只有161座，而且三分之一集中在東京都市圈。東京以外的地區(qū)，充能十分不方便。而一個加氫站，僅僅是各項設(shè)備，就需要5億日元，約合2500萬人民幣，這還沒算地價與工程費用。加上氫氣不穩(wěn)定的特性，對儲存的安全要求很高，后期維護成本，遠高于加油站和充電站。今年以來，日本各地建設(shè)加氫站的速度一再延緩，照這樣下去，到2030年，恐怕只能完成三分之一的目標。就算消費者中意燃料電池車，“充能難”的現(xiàn)實，也足以勸退他們。

另一方面，目前燃料電池車價格過高。前面提的Mirai，售價大約是混合動力車的兩倍。日本政府希望到2025年，把燃料電池車的價格拉到混合動力車一個水平，也就是300萬日元以內(nèi)。側(cè)面說明，燃料電池車的溢價還很嚴重。其實成本問題，在大洋彼岸的美國也一樣。加州一輛氫燃料巴士，價格約120萬美元，是老式柴油巴士的五倍、混合動力巴士的兩倍。燃料電池車成本的大頭，是燃料電池系統(tǒng)。其中的核心——電堆，往往占整車成本的一半以上。而電堆六成的成本，又花在了鉑金這種催化劑上。這部分成本壓不下去，燃料電池車在價格戰(zhàn)中，只會節(jié)節(jié)敗退。

而影響日本燃料電池車成本的決定性因素，恰恰是一件與市場和技術(shù)無關(guān)的事——2011年福島大地震與核泄漏事件。由于日本政府企業(yè)拖延瞞報，這場“天災+人禍”損失超乎想象，直接導致全日本核電站關(guān)閉。清潔、穩(wěn)定且高產(chǎn)的核能，原本是企業(yè)提取氫能、發(fā)展燃料電池車的一條“大腿”，如今這條腿卻“說折就折”。作為替代，日企只好在澳大利亞投資煤制氫，千里迢迢從海上運回國。一方面，煤制氫的過程會產(chǎn)生碳排放，“綠氫”降級成“褐氫”，戳破了日本燃料電池車“絕對環(huán)保”的牛皮。另一方面，走海運意味著，日本只能選擇液態(tài)氫的儲運方案。氫氣的液化過程有三分之一的損耗率，全程需要零下253度的超低溫環(huán)境，運輸成本高昂。加上日本選擇了固體高分子型燃料電池，整個流程下來，轉(zhuǎn)換發(fā)電的效率僅40%。這進一步拉低了燃料電池車的性價比。賣不動車，就無法攤薄成本。日企靠環(huán)保的噱頭做宣傳，瞄準的市場，也僅限日本國內(nèi)、美國加州和歐洲部分發(fā)達地區(qū)。擺明是要讓燃料電池車，成為有錢有閑人群的“玩物”，炒作“花錢支持環(huán)?！钡母拍?。由此可見，馬斯克噴燃料電池車是“智商稅”，雖然私心難免，但也不無道理。

其實，日本憑可再生能源制氫的技術(shù)積累，用太陽能、風能制氫，也算一條出路。但地理環(huán)境決定了，日本這些能源并不豐富。而且搞氫能發(fā)電，動了國內(nèi)電力集團的蛋糕，比如福島事故的責任方東電公司。在他們反對下，日本規(guī)劃的光伏制氫基地，直到2020年才建成投產(chǎn)。地點就在當年的災區(qū)福島，距離事故核電站只有20公里的浪江町。這確實不會搶其它發(fā)電廠的生意了。但大把的時間被浪費了，整個燃料電池車行業(yè)的發(fā)展也被拖延。這個基地目前的年產(chǎn)能，只能供應一萬輛燃料電池車上路。按日本政府規(guī)劃，8年后全國要上路80萬輛燃料電池車，真不知道他們接下來該如何完成這個目標。

日企造燃料電池車失利，有成本、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等多方面原因。但應該分清楚，哪些是燃料電池車的問題，哪些是日本自身的問題。用不上核電，加氫站太少，就可以歸到后一類。在技術(shù)專利的問題上，日本也玩起了“小九九”。作為“行業(yè)帶頭人”，日企手握大把燃料電池汽車專利，涉及軟硬件各種核心技術(shù)，卻打算坐擁專利，回頭來卡“后進生”的脖子。別的企業(yè)想學造車，就等著打?qū)＠偎景?。按照日本的設(shè)想，全世界只有我一家能造燃料電池車，躺著收專利費，美滋滋。沒想到，中美兩國開辟新賽道，在純電動車領(lǐng)域風生水起。豐田迫于無奈，公開了近6000項制造燃料電池車的專利。假如沒有純電動車的挑戰(zhàn)，日企何至于如此“慷慨”？因為路徑依賴與私心，日本押錯了寶，既賠掉了市場，又沒賺到吆喝，純粹是“聰明反被聰明誤”。

當然，責任也不全在日本身上。大眾CEO赫伯特·迪斯認為，十年內(nèi)，氫能源的乘用車都不可能大規(guī)模應用，因為“物理學邏輯就不合理”。前面說過，就憑多出電化學反應這一步，加上電解制氫、儲運氫氣的損耗，同等技術(shù)水平下，燃料電池車的能量轉(zhuǎn)化效率，必然不如純電動車。奔馳母公司戴姆勒，2020年就停止了乘用車氫燃料電池的研發(fā)計劃。但要注意，德國人不看好的，都是燃料電池乘用車——這恰恰點出了關(guān)鍵。乘用車市場龐大，以跑短途為主，要求隨時充能。燃料電池車的優(yōu)勢無從發(fā)揮，成本劣勢卻暴露無遺。它真正的用武之地，其實在商用車領(lǐng)域，最典型的例子就是干線物流的重載卡車。這類車型跑長途運輸，往返站點固定，也就不需要廣撒網(wǎng)建加氫站。目前，我國的商用車主力是柴油車，高能耗高排放。如果用純電動車代替，為了保證續(xù)航，電池將更大更重，充電時間也要延長，得不償失。而燃料電池車續(xù)航遠，充能快，只需要在固定路線兩頭建加氫站，甚至可以就地取材，配套光伏風電制氫，降低能量轉(zhuǎn)運過程中的損耗，是最理想的替代方案。

正如戴姆勒卡車公司CEO馬丁·道姆所說，電池驅(qū)動和氫燃料電池之間，平衡才是關(guān)鍵。兩種技術(shù)都有適合發(fā)揮的場景。也就是說，彼此并非“零和競爭”。面對鋰電池的發(fā)展上限、燃料電池的成本之痛，真正的大國、大市場，理應齊頭并進，不做選擇題——“我全都要”。盲目死守一條路線，只會增加風險、白白錯失機遇。我國在發(fā)展燃料電池車的同時，就總結(jié)了日本造氫能源車的教訓。去年，國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》。其中強調(diào)，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)前，先要解決好“氫從哪里來”的問題。擺明了，我們不能被“釜底抽薪”，不能讓燃料電池車產(chǎn)業(yè)變成“無米之炊”。

我國已是世界上最大的制氫國，但主要來源是工業(yè)副產(chǎn)制氫，工藝成熟、成本低，只是還不能實現(xiàn)零碳排。節(jié)能減排和發(fā)展氫能源技術(shù)，注定是一場持久戰(zhàn)?！兑?guī)劃》制定的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，并沒有像日本那樣“冒進”。這種實事求是，恰恰體現(xiàn)了我國對低碳轉(zhuǎn)型、汽車產(chǎn)業(yè)升級的承諾與重視。不管多先進的技術(shù)，沒有經(jīng)過市場的檢驗、消費者的認可，注定只能停留在PPT上。只要有越來越多像國氫科技這樣的中國企業(yè)攻堅克難，我國燃料電池的大規(guī)模生產(chǎn)與運用，將指日可待。我想這樣的發(fā)展趨勢，才是馬斯克們，真正需要關(guān)注的事情了。