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氢能汽车,现实还是童话?

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氢能汽车,现实还是童话?

夏雨青2015-04-28 23:00:00

炒了十多年的下一代清洁能源终于要量产了,但世界真的会因此而改变么?

上周末的纳斯卡车赛(NASCAR)上,开路的是一辆其貌不扬的白色丰田车。这辆其貌不扬的小车车身上印着 Mirai,在日语里代表着“未来”。

和其它同场竞技的赛车不同的是,Mirai 不烧汽油,也不靠电力驱动,而采用氢能驱动——一种曾经像电驱动一样被年年提及,但从未普及的清洁能源技术。

等到今年 10 月,Mirai 就将在美国上市销售。此次参赛纳斯卡便是丰田为它准备的一次预热营销。

“这也许是氢能时代的黎明。”今年 1 月的国际消费电子展(CES)上,为丰田新闻发布会开场的物理学家加来道雄用这句话总结了他对氢气能源未来的想像。在他眼里,预示氢气能源未来的是展台上刚刚发布的 Mirai。


Mirai 在 CES 的一众高端概念车中看起来毫不起眼——普通家用轿车的外型,5.75 万美元的售价与奥迪、宝马的入门车型相当。加来道雄的激动恰恰是因为它的普通,高端昂贵的概念车拥有先锋技术并不足以为奇,能走进普通人生活的科技才算真正普及。

在对于下一代清洁能源的想像中,氢气是最具诱惑力、最早被研究的一种。它的美妙之处在于“零污染”——如果使用氢能作为燃料,汽车排放的将会只有水和热量。具体到 Mirai,它使用的是燃料电池技术。在车辆行驶过程中,燃料电池按需让氢气和氧气产生化学反应产生能量和水。

在加来道雄和丰田美国高级副总裁 Bob Carter 的描述中,氢无所不能:氢气在宇宙中无处不在,氢能是真正清洁的零污染能源,氢能驱动的车比内燃机坚固耐用,未来氢能汽车还能直接在紧急情况下给整栋房子供电……他们对氢能的顶礼膜拜只能让人想起一句史前歌词,“你是电,你是光,你是唯一的神话。”

但这不是第一次出现这样的乐观。小布什 2003 年宣布 12 亿美元氢能倡议的时候曾说:“今天出生的孩子开的第一辆车将是氢动力、无污染。”

之后十多年的时间里,上百款氢能概念车被拖上各种展台,几乎每个有点名气的汽车厂商都参与其中。2012 年的世界氢能大会上,戴姆勒、丰田、现代、本田都曾宣布要在 2015 年推出氢能汽车,但目前公布了量产计划的只有丰田一家。首批 2015 年的 Mirai 将量产 700 辆,2020 年预计产量上万。

听起来像个美好的童话?没那么容易。

氢能缺乏经济上的可行性

氢元素也许在宇宙中到处都是,但转化成能量为人所用是另一回事。大部分地球上的氢元素存在于水中,需要经过缓慢的电解反应才能制造出氢气。

目前工业上的主流方法则是用天然气制造氢,这让氢能没那么“清洁”。天然气和石油一样是化石燃料,这种制造方法其实是在用不可再生资源制造我们口中的“可再生资源”。

2004 年美国物理学家 Joseph Romm 出版了科普作品《氢的炒作》。他的结论与美国国家科学院的研究相似:氢能所需要的大规模投资让它缺乏经济上的可行性,而在它成为主流之前,短期内能对温室气体排放的帮助几乎可以忽略。

这也是几乎所有听起来美好的新能源面临的问题:清洁一般意味着很难,或者很贵,或者很难又很贵。

丰田想通过开放专利让其它汽车公司参与进来


按照 Bob Carter 的说法,“丰田相信氢能会是未来 100 年的能源”。他们是认真地在赌氢能的未来。

而表明丰田足够认真的例证是年初丰田宣布它的 5680 个燃料电池相关专利将会在 2020 年前免费供业界使用,其中与氢能加气站相关的 70 个专利会永久免费。

开放专利降低开发成本、吸引其它汽车制造商加入氢能阵营看起来大胆又很必要。此前宝马也在与丰田合作利用专利技术开发燃料电池车。

先有车还是先有站?


即使解决了所有技术和环保问题,卖氢能汽车也只是个开始。怎么建立一个像加油站一样的氢气加气站网络才是真正耗资巨大的项目。在加州政府的支持下,目前丰田在加州有 11 个加气站,预计在 2020 年达到 100 个。

除了在加州政府资助下的西部加气站网络,丰田计划 2016 年之前在美国东海岸建立 12 个加气站。

即使行驶里程不是问题,它也远没有做到能让购买者方便地补充燃料。

相比之下,电动车所需的充电桩成本低得多,扩张速度也快得多。

根据美国国家科学院 2008 年的估算,要全面转型氢能需要政府在 2023 年前投资 550 亿美元,企业投资 1450 亿美元。丰田和其它汽车企业的投资远远不能满足巨大的资金需求。

用户为什么需要氢能车?

氢能并不是没有未来,但成本与收益的差距是整个新能源发展行业困局的缩影。

这些公司不是丧失了投资新能源的愿望,而是缺少大笔花钱的动力。与更加热门的电动车、智能驾驶相比,氢能听起来太冒险、太遥远,又缺乏明确的未来。

而在油价屡创新低的现在,用户也少了些购买新能源汽车的动力。

丰田对这些风险再清楚不过,毕竟他们是在过去二十年中对氢能投入最大的汽车厂商。出身于能源稀缺的日本,这家公司一直在追求清洁、可持续的替代方案。1997 年开始的丰田普锐斯系列是目前最成功的混合动力车。相比风头更劲的特斯拉,它才是那个开创了新能源汽车领域未来,让普通人也能买得起的选择。

通过 Mirai,丰田给了一些说服用户购买氢能汽车的理由

与纯电动车相比,Mirai 确实有一些优势。加满氢气后,它一次能行驶近 500 公里;相比漫长的充电,加气只需要 3 到 5 分钟。首批购买的车主除了 VIP 客服外,还能享受三年免费加气。

此外不少人抱怨的氢能车缺乏动力一也得到了解决。Mirai 的百公里加速度达到 9 秒,和普通的家用汽车差不多。

但相比同价位的宝马、奥迪,Mirai 在驾驶体验上没有任何优点。换言之,Mirai 不会是那种你试驾了之后会觉得非它不可的座驾。

在价格和体验上,特斯拉和丰田一直是区间两端的典范。特斯拉提供的不仅是一个环保概念,它还很美、性能媲美超跑。丰田普锐斯则便宜、实用、省油费。不算便宜的 Mirai 卡在了中间,既不足够吸引人,也不足够便宜。

而更多氢能驱动带来的独特问题、安全考虑,还要等 10 月正式发布之后才能得知消费者反馈。

被丰田请来展台的加来道雄则非常乐观。“一般氢能驱动的汽车都要几十万美元,远远超出普通大众的消费能力。这辆车呢?它就在你能承受的 5 万美元左右。当大规模生产和竞争产生规模经济效益,当政府开始补贴氢气加气站的建设,你会看到它的价格进一步降低。想像一辆完美的汽车——嘿,你可能正在看着它。”

像所有其它新能源一样,氢能的未来最终由消费者决定。丰田的计划再清楚不过——触手可及的售价和各种优惠、前三年所有车辆免费加气、开放专利使用权,这些都是为了尽早让更多消费者和厂商跳上这条船。

按照大众成王败寇的逻辑,丰田到底有远见还是爱空想,我们至少五年后才能盖棺定论。在此之前,不如想想你的下一台车会是什么?

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