众所周知,如今新能源汽车产业发展相当迅猛,尤其是不少以纯电动汽车为主的造车新势力纷纷崛起,让传统汽车企业都倍感压力。然而就在各方势力都在往纯电动汽车领域扎堆的时候,以丰田为代表的氢能源汽车技术,又一次刷新了人们对新能源汽车的认知,那么氢和锂,到底谁更能代表新能源车的未来呢?
的确,随着近年来政策的引导和企业的布局,氢能源汽车也频繁地出现在我们的视野中。在最近,国内就引入了140辆丰田Mirai氢燃料电池车作为北京冬奥会观众和工作人员的运送车。值得一提的是,丰田Mirai也正是目前全球最具代表性的氢燃料电池车,其目前在美国市场的起售价为4.95万美元,约合人民币32.3万元。这款车搭载了三个储氢罐,WLTP最大续航里程达到了850公里。与锂电池纯电动车相比,氢燃料电池车的优势也是显而易见的。不仅能够像传统燃油车一样,通过加氢,几分钟就能完成补能,续航数百公里。与此同时,还具备纯电动车一样的性能和爆发力以及静谧性。而更重要的是,氢燃料电池车的排放物绝大部分都是氢气与氧气结合而成的纯净水,对环境不会造成任何污染。相比之下,在如今电网大部分还是火力发电的情况下,电动汽车产生的碳排放实际上只是在发电厂集中排放而已,本质上排放并没有减少。由此可见,氢燃料电池车未来前景相当值得期待。尽管氢燃料电池车前景巨大,但由于技术复杂且市场需求薄弱,早年并没有多少国家和企业愿意大力投入。日本和韩国是目前全球主要生产氢能源汽车的国家。从市场份额来看就更加清晰了,今年上半年全球氢能车市场份额中,现代汽车占据51.7%,丰田则占据40.9%,呈现出两家独大的局面。事实上,日韩大力拓展氢能源汽车的原因很简单,这两个国家都是贫油国,矿产资源也相对较少,但海面资源丰富,以及相对发达的内需市场,都促使了日本和韩国在氢能源汽车领域领先世界。以现代汽车为例,旗下氢燃料电池车NEXO截止今年上半年,全球累计销量超过17000辆,在韩国国内的销量超过15000辆。现代也借此超越丰田,成为了全球氢燃料汽车的销量冠军。在今年9月份,现代汽车还发布了“氢能愿景2040”,目标是在2030年实现氢燃料电池车的价格与纯电动汽车相当,从而在2040年前助力建设一个全球性的氢能社会。据悉,现代汽车集团目前在该领域的成本和制造工艺上都有很大的突破,其已经将氢燃料电池系统的成本降低了近98%。值得一提的是,现代目前也正在加快在中国市场的氢能产品和技术的导入,今年3月在广州成立了首个海外氢燃料电池生产与销售基地。未来,全球最畅销的氢燃料电池车NEXO也将引入中国。随着氢燃料电池汽车的发展前景备受认可,这种能源模式也被认为是未来实现脱碳的关键,更有助于实现碳达峰和碳中和的目标。因此,在我国提出“碳达峰、碳中和”目标后,氢能源产业受到了前所未有的关注。全国多地推出支持氢燃料发展的法规,包括北京市、广东省、青岛市等20多个省市和地区,当中至少有13个地区提及了加氢补贴,而广东省还率先发布省级加氢站补贴政策和明确针对综合能源补给站给与支持的省份。而最近,上海还发布了《临港新片区氢燃料电池汽车产业发展规划》,规划到2025年,打造基本涵盖氢燃料电池汽车核心零部件全产业链,氢燃料电池汽车产值规模突破200亿,并实现“卡脖子”技术产业化突破,冲击国际先进水平。不仅如此,在基础设施方面,我国也在逐步加强建设。中国氢能联盟举办的“十四五”氢能产业发展论坛中公布的数据显示,截至2020年底,全球加氢站约为544座,我国建成加氢站128座,氢燃料电池汽车累计保有量达7000多辆。当然,在政策的大力支持下,企业也有了进一步突破。比如在氢能源领域布局多年的上汽集团,旗下捷氢科技近日也正式推出了首个燃料电池电堆平台——M4电堆平台。上汽集团表示,此次推出的捷氢启源M4H燃料电池电堆,完全自主设计开发,44个一级零部件全部实现国产化,自主化程度和国产化率均达到100%。在今年3月,红旗首款氢燃料汽车红旗H5氢燃料版曝光,采用氢燃料电池动力总成,通过电动机驱动,峰值功率140千瓦,最高车速160km/h,续驶里程达到450km以上。同月,长城汽车也发布氢能战略以及车规级“氢动力系统”解决方案——氢柠技术,预计在2023年推出首款全尺寸氢燃料电池轿车。此外,广汽首款氢燃料电池车也正式亮相,中国一汽和东风汽车还相继发布了氢能发动机,可实现内燃机零碳排放、有害气体近零排放。一时间,国内各大汽车企业纷纷押注氢能源技术路线,看起来如今盛行的纯电动技术更像是过渡品,氢能源才是汽车产业真正的未来?尽管氢能源的名气越来越旺,但要取代锂电池在新能源汽车领域的主导地位又谈何容易。两者相比,氢能源汽车虽然真正具备零污染的终极优势,但问题在于,我们如今对汽车的需求早已不仅仅是能省能跑这么简单,还需要满足未来智能出行需求。这方面,锂电池纯电动车无疑会更胜一筹。首先最大的问题在于车辆的轻量化和空间利用率方面,目前主流的氢燃料电池车采用的依然是相对传统的球罐储气方式,以保证气压受力均匀,但这也很大程度上限制了车身零部件布局的灵活性,压缩了车内的乘坐空间。相比之下,纯电动车的空间优势相当明显,扁平的电池组可以充分利用车底平整的空间,同时驱动电机模块的体积也没有占据多大空间,因此如今不少纯电动车还能掏出非常实用的前备箱。很显然,这一点氢燃料电池车几乎不可能实现。另一方面,较大的整备质量也是氢燃料电池车的一大问题,以丰田Mirai为例,整车车身重量达到了1930kg。相比之下,价位和级别相近的特斯拉Model3整车重量仅1614kg,相差近两个成年男子的重量。而即便是搭载双擎混动的丰田凯美瑞,整备质量也大约在1700kg左右,远轻于丰田Mirai。可见,氢燃料电池车实属不“轻”,而这也一定程度上影响了车辆的续航以及操控表现。而且值得一提的是,近年在纯电动车补能方面也迎来了不少突破。比如蔚来汽车的换电模式经过几年的发展目前已渐入佳境,不断扩大蔚来换电网络的覆盖范围,今年9月份,蔚来换电站全国单日换电服务首次突破20,000次,蔚来用户换电服务累计超4,000,000次。而就在近日,工信部还发布了《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》,将在13城启动新能源车换电应用试点,并预期未来将在全国范围内推广换电车辆超过10万辆,建成换电站1000座以上,实现每年节省超70万吨燃油、减少超200万吨碳排放。另一方面,近期800V高压平台和“充电5分钟,续航200公里”也成为了车圈的焦点。广汽埃安在8月底发布了超倍速电池技术和充电功率最高可达到480kW的A480超充桩。此外,通用、戴姆勒、现代和国内的小鹏、吉利极氪、比亚迪、北汽极狐、东风岚图等多家车企先后启动了800V高压平台的布局。而目前业内最先量产800V高电压平台的保时捷Taycan,已经将最大充电功率提升到了350kW,可在22.5分钟内将动力电池从5%充至80%。可以想象,随着换电模式和超级快充技术的普及,锂电池纯电动车最关键的续航和补能短板将会得到填补。至少在乘用车领域,锂电池纯电动车仍然有着巨大的潜力。在轱辘哥看来,氢能源和锂电池之间并没有对错之分,两者都会是未来汽车产业发展最重要的技术路径。尽管氢能源目前看来并不适合在乘用车领域大展拳脚,但在公交车、货运车等大型商用车领域却有着无限的市场前景。至于锂电池,我们也不得不承认这是当下最适合乘用化的蓄能形式,而且锂电池产业早已成型,基础设施建设成本低,更有利于技术上的突破。总的来说,锂电池新能源汽车在未来很长一段时间依然会占据主导地位。当然,随着下游应用不断完善,预计在2023年后氢能源汽车产业将逐步释放出巨大潜能。