新能源車路線之爭結(jié)束！乘用車純電，商用車用氫

新能源車路線之爭結(jié)束！乘用車純電，商用車用氫。

在新能源乘用車興起之后，關(guān)于純電線路和氫燃料電池線路的爭論就一直存在。 特斯拉在2008年推出的首款車就是一輛純電動車，此后特斯拉就堅持這一路線，美國其他車企通用、福特也都推出了純電乘用車，國內(nèi)車企如北汽、比亞迪、蔚來等車企也在堅持純電路線。 但在日韓方面則一直在堅持氫燃料電池乘用車的開發(fā)，從產(chǎn)品上來看，豐田、本田、現(xiàn)代著三家車企都已經(jīng)推出了可量產(chǎn)的氫燃料電池乘用車，在氫燃料電池路線上的堅持非常強(qiáng)烈。而歐洲車企則屬于兩面派，純電乘用車和氫燃料電池乘用車都在研究。 不過，這一爭論卻逐漸明確了。近日外媒報道稱，戴姆勒旗下公司奔馳在近日宣布將取消開發(fā)氫燃料電池乘用車的計劃。 此前，大眾就已經(jīng)放棄了氫燃料電池汽車的開發(fā)，堅定的站到了純電的線路上，現(xiàn)在戴姆勒也放棄了氫燃料電池乘用車的開發(fā)，歐洲大牌車企就只有寶馬還在堅持氫燃料電池乘用車的開發(fā)了，這也意味著歐洲基本上也站到了純電車型開發(fā)的線路上了，純電汽車于氫燃料電池汽車的爭論結(jié)果已經(jīng)非常明顯了。 不過，雖然中美歐車企都選擇了開發(fā)純電乘用車，也并不意味著氫燃料電池就完全被淘汰了。 事實上，相比于乘用車，商用車更適合部署氫燃料電池，戴姆勒就在近期宣布和沃爾沃成立合資公司開發(fā)氫燃料電池客車。

▲路透社報道截圖 儲氫罐的體積一般比較大，商用車更方便布局，且氫燃料電池的質(zhì)量更輕加氫的速度也比較快，能夠填補(bǔ)新能源汽車在長續(xù)航、高載重領(lǐng)域的空白。此外，商用車的路線比較固定，對加氫站的要求相對比較小。 總的來看，目前氫燃料電池乘用車和純電動乘用車的爭論已經(jīng)基本定型了，中美歐三地車企都在堅持純電動乘用車的開發(fā)，只有日韓車企還在堅持開發(fā)氫燃料電乘用車。此外，在氫燃料電池更廣泛的運(yùn)用上，大多數(shù)車企都選擇了商用車的路線。

奔馳放棄氫燃料電池 戴姆勒轉(zhuǎn)戰(zhàn)商用車

4月下旬，據(jù)外媒報道，戴姆勒旗下公司奔馳宣布了將終止開發(fā)氫燃料電池乘用車的計劃，并將停止生產(chǎn)其目前唯一的氫燃料電池車型GLC F-CELL。 此前30多年的時間，奔馳一直在致力于燃料電池車的研發(fā)，以實現(xiàn)零排放汽車的夢想，GLC F-CELL車型是奔馳在2013年和福特、日產(chǎn)合作開發(fā)的。

▲奔馳氫燃料電池車型GLC F-CELL 奔馳方面也公布了其放棄氫燃料電池乘用車的原因，他們認(rèn)為制造氫燃料電池汽車的成本太高，大約是同等電動汽車費(fèi)用的兩倍。近幾年內(nèi)，奔馳僅生產(chǎn)了幾百臺GLC F-Cell，且僅僅用于了商業(yè)營銷，從未向公眾出售過。 奔馳退出氫燃料電池乘用車的開發(fā)，意味著歐洲目前就只剩下寶馬還在堅持開發(fā)氫燃料電池乘用車，其他的車企在乘用車上都堅持了純電線路。 此前，在新能源乘用車的技術(shù)路線上一直有個爭論，氫燃料電池乘用車和純電乘用車誰才是未來的主流發(fā)展方向，在這一爭論上，中美兩國是純電路線的粉絲，而日韓兩國則堅定的站在了氫燃料電池路線上，而歐洲車企則沒有確定主要的發(fā)展方向，在氫燃料電池和純電方面都有研究。

▲特斯拉Model 3 后來，大眾汽車集團(tuán)完全舍棄了氫燃料電池乘用車的開發(fā)，而現(xiàn)在奔馳也轉(zhuǎn)向了純電乘用車的線路上，歐洲車企也逐漸站到了純電的技術(shù)路線上。 這樣一來，就只剩下日韓車企還在堅持氫燃料電池汽車的開發(fā)，但是需要明確的是，這兩個國家的市場非常小，并不會形成很大的競爭力，所以目前來看，氫燃料電池路線和純電路線的競爭已經(jīng)落下了帷幕，純電路線取得了暫時性的勝利。

日韓車企的新能源之路堅信氫是終極能源

事實上，兩條路線的競爭由來已久。 2006年，國內(nèi)的汽車制造商比亞迪也推出了首款純電動車F3e，也確定了比亞迪在新能源汽車上的線路。 美國方面，2008年特斯拉發(fā)布了首款產(chǎn)品——Roadster，該車從一開始就確定了特斯拉的純電線路。不過這款車雖然當(dāng)時并沒有取得很好的成績，但也算正式拉開了新能源汽車的大幕。 在首款車推出四年后，特斯拉正式拿出了第一代量產(chǎn)的王牌產(chǎn)品Model S，在2013年-2015年間，售出了超過5萬輛。

▲特斯拉Model S 而在2013年，寶馬也推出了其首款量產(chǎn)純電車型i3，這款車也意味著歐洲車企也開始嘗試純電車型的研發(fā)了。 在氫燃料電池汽車的研究方面，日韓車企都在上世紀(jì)末就開始了研究，中間也推出過幾款概念車，但一直沒有正式的發(fā)售。 故事真正的轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在2013年，這一年的2月份，現(xiàn)代首次量產(chǎn)了第三代氫燃料電池車型ix35 FCEV，成為了全球首款量產(chǎn)的氫燃料電池汽車。 次年，豐田發(fā)布了迄今為止銷量最好的氫燃料電池乘用車Mirai，這款車目前已經(jīng)售出了一萬余臺。2015年，本田汽車也在當(dāng)年的東京車展上展示了旗下首款即將量產(chǎn)的氫動力燃料汽車——Clarity Fuel Cell。

▲本田Clarity 至此，這三個氫燃料電池的追隨者都已經(jīng)登上了歷史舞臺，氫燃料電池路線和純電路線的爭論也正式露出水面。 在環(huán)保能源方面，氫動力有著天然優(yōu)勢：排氣管排出的僅僅是純凈水。此外，氫燃料電池的能量密度還遠(yuǎn)勝于鋰離子電池，在清潔和能量密度方面都有極強(qiáng)的競爭力。 雷克薩斯前中國副總經(jīng)理朱江曾在哈佛商業(yè)評論2016年會上直接表示氫能源是汽車的終極能源，寶馬也曾認(rèn)為燃料電池動力傳動系統(tǒng)將零排放和快速添加燃料結(jié)合在一起，可以支持長距離駕駛，戴姆勒和奧迪也都開始了氫燃料電池汽車的研究。

▲奔馳氫燃料電池車型GLC F-CELL 不過，既然有氫燃料電池的追隨者，也會有反對者。2016年，斯坦福大學(xué)和慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家在《能源》期刊上發(fā)表論文稱，投資電池電動汽車而非燃料電池汽車，社區(qū)獲得的益處更大，氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施除了帶來清潔的交通運(yùn)輸形式，給社區(qū)帶來的能源福利很有限。 他們還在論文中表示：“從整體成本來講，我們發(fā)現(xiàn)在減排方面電池電動汽車比氫燃料電池汽車更好。” 這份論文也將氫燃料電池和純電動汽車之間的爭論擺到了臺面上，日韓車企和中美車企各自堅持一條道路，而歐洲車企則試圖將兩種技術(shù)路線都牢牢的握在手中?，F(xiàn)在，這個爭論的結(jié)果已經(jīng)非常明顯了，歐洲車企也站到了純電的一邊。

商用車采用氫燃料電池 乘用車純電為王

雖然目前純電路線取得了暫時性的勝利，但是也不意味著氫燃料電池就徹底被淘汰了。純電僅在乘用車領(lǐng)域取得了領(lǐng)先，在商用車領(lǐng)域并不占優(yōu)勢。 讓我們來看一下為什么會產(chǎn)生這樣的原因？ 從技術(shù)上來看，由于純電動乘用車起步比較早，現(xiàn)在已經(jīng)有了一定的銷量，所以有很多專門的動力電池生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行動力電池的生產(chǎn)，目前動力電池的技術(shù)成熟度已經(jīng)比較高了。動力電池的成本還在不斷降低，與2013年3.2元/Wh的價格相比，2019年Q4動力電池的價格已經(jīng)下探至0.86元/Wh，降幅達(dá)到70%。

▲汽車動力電池 而氫燃料電池在技術(shù)上還存在不小的問題，首先，氫氣的制取過程非常低效，如果采用傳統(tǒng)的蒸汽重組或者電解法制氫，能量損失超過30%，雖然最新的離子膜電解法可將能效提升至80%，但鋰電池直充的效率是99%，差距明顯。 其次，氫燃料電池的成本也很高，其核心催化劑是“鉑”金屬，但這種金屬非常昂貴，而每輛車都需要用到幾十克。 此外氫氣的儲存密度很低，現(xiàn)在還沒有理想的氫氣儲藏方法，大多采用了高壓儲氫的方法，但是高壓儲氫罐研發(fā)難度大，高壓高達(dá)70Mpa，過程中的能量損耗約為13%，而且這個壓力對儲存罐的材料、技術(shù)的要求很高。有的企業(yè)會采用液化的方法儲存，將氫氣降溫至-253℃會凝結(jié)，過程中的能量損耗極大，約為40%。 從基礎(chǔ)設(shè)施上來看，電動車所需要的充電站和充電樁的建設(shè)相對而言更加容易，目前全球各個國家都在推進(jìn)充電樁和充電站的建設(shè)，目前國內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了120余萬個充電樁，車樁比例為3:1。

▲深圳民樂充電站 而建一座加氫站需要100萬美元～200萬美元（約合人民幣710萬元～1420萬元），是充電站的3-6倍，建設(shè)難度更大，公開資料顯示，截止2019年底，國內(nèi)的加氫站僅有60余個，缺口仍非常大。

▲加氫站 從輸出功率上來看，電動汽車的車內(nèi)電動機(jī)的功率已經(jīng)在100kW～200kW之間了，公開資料顯示豐田Mirai的電池反應(yīng)堆的功率為114kW，是目前氫燃料電池乘用車中最高的，但兩者差距仍然十分明顯。 從能量密度上來看，壓縮氫能的能量密度接近每公斤40kWh，比汽油還高數(shù)倍，而鋰電池只有每公斤0.278kWh，大部分在0.167kWh，氫能的能量密度是鋰電池的239倍，同等續(xù)航條件下所需要的重量要輕于鋰離子電池。 從補(bǔ)充能量的時間上來看，加氫過程僅需要3分鐘左右就可以完成，和加油的時間類似，會節(jié)省很多時間成本。而充電過程則耗時比較長，大多數(shù)新能源汽車即使采用了超沖也還需要大約30分鐘才能充電至80%。 綜合這些優(yōu)缺點(diǎn)之后，就能發(fā)現(xiàn)為何純電路線適合乘用車，而氫燃料電池更適合商用車了。 乘用車的銷量一般都很大，動力電池技術(shù)的成熟給了車企量產(chǎn)的機(jī)會，電池成本的不斷下滑，也能夠減輕車企的生產(chǎn)成本，相對于技術(shù)難度更大，成本更高的氫燃料電池，乘用車生產(chǎn)商也會優(yōu)先選用純電的技術(shù)路線。 除了動力電池技術(shù)比較成熟，電動機(jī)的技術(shù)也比較成熟了，電動機(jī)的輸出功率已經(jīng)達(dá)到100kW~200kW之間，相對于氫燃料電池反應(yīng)堆來言，功率更大但體積更小，比較適合乘用車使用。 而且，充電樁和充電站的數(shù)量遠(yuǎn)多于加氫站，乘用車的運(yùn)行線路更為復(fù)雜多變，足夠多的充電設(shè)施能夠緩解車主的里程焦慮。 正是這些因素，導(dǎo)致乘用車目前正在往純電的道路上走，而氫燃料電池乘用車僅有豐田、現(xiàn)代、寶馬等一小部分車企還在研究。

▲寶馬首款氫燃料電池汽車i Hydrogen NEXT 當(dāng)然純電車型也不是適合所有的車型，在商用車領(lǐng)域，電池的短板就凸顯出來了。 商用車尤其是大巴或者卡車往往需要較高的續(xù)航里程，在現(xiàn)有電池技術(shù)下，普通鋰電池電動車要達(dá)到這樣的續(xù)航里程其電池重量將會非常重，同時這些車還要推動幾十噸的載重，這時電池的效率就會變得非常低下。而氫燃料電池的重量比較輕，能量密度更大，廠商可以在電動汽車上設(shè)置多個儲氫罐，能夠提升續(xù)航里程，又不會增加車輛質(zhì)量。 因此，氫燃料電池商用車可以填補(bǔ)目前新能源汽車在長續(xù)航、高載重這個領(lǐng)域的空白。 氫燃料電池反應(yīng)堆功率小的問題在商用車上面也可以完美解決，商用車的體積大可以靈活布局氫燃料電池反應(yīng)堆，能夠在車上部署多個氫燃料電池反應(yīng)堆功率。 此外，商用車的運(yùn)營路線比較固定，定點(diǎn)定線，對加氫站的布置密度需求比較小，能夠緩解加氫站的建設(shè)問題。

▲加氫站 現(xiàn)階段，鋰離子電池（或磷酸鐵鋰電池）和氫燃料電池都找到了最合適的發(fā)展方向，在乘用車領(lǐng)域，純電動汽車已經(jīng)取得了絕對性的優(yōu)勢，特斯拉的銷量已經(jīng)突破了80萬輛，而比亞迪的電動汽車銷量也即將突破80萬輛。 而在商用車領(lǐng)域，戴姆勒、沃爾沃、現(xiàn)代、本田、三菱都在研究氫燃料電池卡車，在未來氫燃料電池卡車或?qū)蔀橹髁鞯陌l(fā)展方向。

日韓堅持氫能源乘用車商用車逐步使用氫能

總的來看，氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀已經(jīng)非常明顯了，部分日韓企業(yè)還在堅持開發(fā)氫燃料電池乘用車，而大部分車企則已經(jīng)開始往商用車領(lǐng)域發(fā)展了。 豐田目前已經(jīng)推出了兩代氫燃料電池汽車了，2015年，豐田終于推出了第一款可量產(chǎn)的氫燃料電池汽車Mirai，這款車的續(xù)航里程約700公里，同年，10月21日，Mirai開始在加州銷售和交付，至今在全世界已經(jīng)銷售出了1萬輛左右。 在去年的東京車展上，豐田正式發(fā)布了第二代Mirai，這款車的續(xù)航里程比起第一代增加了30%，最多可達(dá)到900公里，今年將會正式交付這款車。

▲豐田第二代Mirai 而現(xiàn)代汽車目前也已經(jīng)推出了兩代氫燃料電池汽車，2013年，現(xiàn)代推出了全球首款量產(chǎn)氫燃料電池車途勝ix FCEV，這款車的續(xù)航里程達(dá)到了643公里。 在2018年的CES大會上，現(xiàn)代還推出了最新一代的氫燃料電池車NEXO正式亮相，最大續(xù)航里程達(dá)756公里，在2019年，這款車共售出了超過1500輛。

▲現(xiàn)代氫燃料車Nexo 除了這兩家企業(yè)，寶馬也在近日公布了其首款氫燃料電池汽車i Hydrogen NEXT，也展示了寶馬在氫燃料電池乘用車路線上的堅持。 但從整體上來看，氫燃料電池乘用車只是少數(shù)派，大多數(shù)的車企已經(jīng)開始在商用車上布局氫燃料電池了。 在奔馳放棄氫燃料電池乘用車的開發(fā)之后，戴姆勒宣布和沃爾沃達(dá)成協(xié)議，雙方將建立一個新的合資公司，將建造以氫燃料電池為動力的運(yùn)輸工具和公共汽車，以實現(xiàn)環(huán)保運(yùn)輸。

▲戴姆勒卡車 根據(jù)合作協(xié)議，戴姆勒會將現(xiàn)有的燃料電池研發(fā)團(tuán)隊全部整合進(jìn)新的合資公司，而沃爾沃集團(tuán)則會花 6 億歐元（約合人民幣46億元）買下該合資公司 50% 的股份。 本田、現(xiàn)代、三菱也在進(jìn)行這些方面的嘗試，2020年1月15日，日本本田公司與日本五十鈴共同對外宣布，兩家公司將聯(lián)合研發(fā)氫燃料電池卡車，三菱也在近期宣布將在2020年稍晚開始量產(chǎn)氫燃料電池商用車。 現(xiàn)代則計劃在五年內(nèi)為瑞士提供1000輛氫燃料電池卡車，并建立起一條可再生氫能供應(yīng)鏈。 此外，戴姆勒、沃爾沃、雷諾等車企都在致力于氫燃料電池商用車的開發(fā)，美國創(chuàng)企尼古拉（Nikola Corporation）也表示其將生產(chǎn)氫燃料電池重卡，而且這家公司目前已經(jīng)上市了，成為了首個上市的氫燃料電池汽車創(chuàng)企，也印證了氫能源商用車是大勢所趨。

▲尼古拉（Nikola Corporation）的氫燃料電池重卡 5月9日，媒體從相關(guān)權(quán)威渠道獲得的由財政部發(fā)出的《關(guān)于征求<關(guān)于開展燃料電池汽車示范推廣的通知>（征求意見稿）意見的函》顯示，示范期間，要推廣超過1000輛達(dá)到相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的燃料電池汽車，也顯示國內(nèi)對氫燃料電池汽車的發(fā)展需求。 事實上，國內(nèi)一直都在將商用車作為氫燃料電池的主要運(yùn)用方向，上汽大通推出了申沃燃料電池客車，而上海重塑能源科技有限公司、日本豐田汽車公司及蘇州金龍聯(lián)合打造的20輛氫燃料電池公交車已經(jīng)在蘇州運(yùn)行了。 目前在河北張家口市已經(jīng)先后投運(yùn)氫燃料公交車近200輛，成為全國氫燃料電池公交車運(yùn)營數(shù)量最多的城市。

結(jié)語：新能源技術(shù)路線之爭逐漸明確

氫能源一直受到車企的重視，但在制作和儲存上面的難題卻始終未被攻破，而動力電池雖然并不是真正的清潔能源，但其污染小于化石燃料，在制作上也更為容易。 因而大部分車企都暫緩了氫燃料電池乘用車的開發(fā)，轉(zhuǎn)而進(jìn)行純電動汽車的開發(fā)，只有少數(shù)車企在進(jìn)行氫燃料電池乘用車的開發(fā)。 雖然在乘用車上不占優(yōu)勢，但氫燃料電池在商用車上卻顯示出了巨大的潛力，因而現(xiàn)階段已經(jīng)有很多車企在開發(fā)氫燃料電池商用車了，這樣一來，關(guān)于新能源技術(shù)路線之爭也就逐漸明確了，乘用車采用純電動的驅(qū)動方式，而商用車則采用了氫燃料電池。