愛伊米

號稱要把鋰電池送上西天的氫燃料電池 怎麼先把自己送走了?

在整個新能源車動力電池領域,現在大概有兩大類技術形態:鋰電池和氫燃料電池。在2014年之前,鋰電池和氫能源到底誰才應該是新能源車的未來一直吵得不可開交。但在2014年之後,隨著中國進場,整個動力電池領域就全變天了,鋰電池已經成為全球公認的新能源車主流儲能形態。

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一直以來,氫燃料電池的支持者們(主要是日本車企)一直都沒放棄過對電池的炮轟,他們的論調大概都是那幾個:鋰電池汙染大壽命短,成本高原材料難找等等。但氫能和鋰電的競爭到了今天,似乎已經發生了根本性的變化。

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氫燃料電池為何沒法火起來?

最近在氫燃料電池上起步最早,成果最多的兩家日本車企,發生了很大的變化,首先是本田,作為世界上第一家制造出量產版氫燃料電池車的車企,本田最近公開宣佈將停產氫燃料電池版的FCX Clarity,這款車的下一代車型將改為鋰電池形態出現,且和其他車企一樣,下一代的FCX將是一臺智慧汽車,會和索尼合作打造這款車的智慧車機,和Google合作開發其自動駕駛系統。換句話說,本田正式宣佈放棄氫能技術。

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另一邊是豐田高調宣佈將在日本投產氫能汽車,並再一次對鋰電技術展開激烈批評。從一開始全球超過10家車企在搞氫能到現在幾乎就只有豐田一家,為什麼短短十來年時間裡,氫燃料電池技術會先後被那麼多車企放棄?

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這裡其實有兩個主要原因,首要原因自然是商業上的,但我們想先聊聊氫燃料電池技術的效率問題。豐田攻擊鋰電的主要點就在於鋰電不環保,鋰電的製造汙染大,這的確是事實,但氫燃料電池的問題恐怕更大:這種技術的能源效率遠遠低於鋰電技術,甚至低於汽油。

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所謂能源效率,大致意思是指一種可用能源從原材料提取到最終加註到車裡的整個環節的損耗,而非指代這種燃料從車裡到車輛產生動力的效率(這個叫機械效率,屬於終端環節)。鋰電型純電動車的能源效率很高,因為它的鏈條很短:透過火力、核能等方式發電,再透過特高壓輸電網和各種中繼站等裝置,把電輸送到充電樁,充電樁再把電直接輸入車子的電池內儲存。這裡儘管有一定損耗,但整體效率不低。

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但氫燃料電池就不一樣了,這種技術從製備到運輸到儲存再到加註,損耗率都很高。首先是製備,氣態氫氣製備一般透過電解水的方式實現,這需要大量電能用來啟動商用級別的電解裝置,電從哪來?自然是電網提供,而電網的電,自然是發電廠提供。

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這才是第一步,電解出氣態氫之後還要進行氫液化,而液態氫的凝點是零下259。19度,氣化點是零下252。78度,這意味著必須有一個機器把溫度降到幾乎絕對零度,才能把氫液態化。而這種機器不是沒有,超級貴,而且是要用電的,用超級多的電(實際上這類機器就是用電來製冷的,你可以把它類比成一個超級冰箱)。在耗費了海量電能後,你得到了液態氫。

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這就完了?還沒完呢!你還要找一個能讓液態氫時刻保持在接近絕對零度的容器,這麼一個容器也是要用大量電能來保持製冷的。容器搞定了,液態氫就可以運輸了。到了加氫站,你還得想辦法把液態氫在常溫環境下,在不損失溫度的前提下,搞到同樣能製冷到絕對零度的儲存室內。這樣才完成了氫氣從製備到運輸到末端儲存的整個鏈條。想想這裡面耗費了多少電能?問題來了,耗費那麼多電去搞這些東西,而且氫燃料電池車的本質就是用氫氣產生電來推動電機給車子動力,搞那麼複雜,為啥不直接把電存到汽車的電池裡呢?為啥不直接用儲存在電池裡的電給車子供能呢?

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(液化氫運輸船,這玩意造價不菲)

因此在能源效率上,氫燃料電池的效率極低極低。還涉及到很多非常複雜的技術(主要是超低溫儲存和超低溫運輸)。搞那麼複雜,為啥不直接用鋰電池呢?這是氫燃料電池在技術上根本沒法和鋰電抗衡的原因之一。

號稱要把鋰電池送上西天的氫燃料電池 怎麼先把自己送走了?

新技術的推動者永遠是資本

這還不是最重要的問題,最重要的問題是錢。前面說到的這一系列氫製備儲存運輸啥的,都要花很多錢,大把大把的錢,而且效率還那麼低,最終的結果也只是用電來驅動車子。不管氫燃料電池在技術上多麼先進,但大家必須知道,世界上每一種新技術的落地推廣,主要推手都是大資本們,資本都是看成本產出比的,你氫燃料電池的投入產出比低成這個樣子,你讓資本方怎麼可能去給你推?

號稱要把鋰電池送上西天的氫燃料電池 怎麼先把自己送走了?

反觀鋰電,技術成熟成本低,產業鏈規模完整且覆蓋全球,而且最終達到的效果和氫能沒啥區別。一邊是燒錢不見回報的氫能,一邊是錢到了立馬可以看到資料的鋰電,你是資本方你會投誰?

號稱要把鋰電池送上西天的氫燃料電池 怎麼先把自己送走了?

所以氫燃料電池的徹底衰敗已經是定局了。就像當年等離子電視被液晶電視取代的歷史一樣,等離子電視比液晶畫質好得多,各項資料也好了不只一個等級,但它成本高(液晶的數倍成本)生產難度大,最終被成本更低的液晶直接淘汰。現在的氫燃料電池和當初的等離子電視,其實也差不多了。