隨著特斯拉的熱潮席卷全球,新能源似乎已成為眾多汽車產(chǎn)業(yè)巨頭布局未來的代名詞。而就在近日,豐田公司推出了全球首款實現(xiàn)量產(chǎn)的氫燃料電池汽車,新款汽車的名字,恰好就是“未來”。
氫燃料電池以氫氣燃燒產(chǎn)生電能,從而通過電力來驅(qū)動汽車。因氫氣燃燒后產(chǎn)生水無污染而被視為新能源進軍汽車界的頂級新星,同時因其最有可能大面積替代純電動汽車,被譽為后者的死敵。而新能源汽車的未來是否就真是氫燃料?
氫燃料電池的優(yōu)勢
氫能源擁有三個優(yōu)勢:能量轉(zhuǎn)換高效率,對環(huán)境零污染,燃料易獲得。氫能源燃燒熱值高,每千克氫燃燒后的熱量,約為汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍;燃燒的產(chǎn)物是水,無污染;資源豐富,氫氣由水制取,故被稱為世界上最干凈的能源。和純電動汽車相比,氫燃料電池的能源補充更加快捷,只需直接在相應(yīng)站點添加燃料即可,豐田研發(fā)的FCV的續(xù)航里程能達到700km左右,充氫所需時間僅為3分鐘,而電動汽車充滿至少需要數(shù)小時。
面對當今嚴重的環(huán)境污染和傳統(tǒng)資源枯竭,新能源因污染少儲量大等特質(zhì),擁有巨大的市場潛力。而政府為了支持新能源發(fā)展而給予的補貼和政策紅利,無疑也是氫燃料電池等發(fā)展優(yōu)勢不可不提的一部分。在豐田推出氫能源汽車后,在加州首次開賣,而早在2013年,加州州長杰里.布朗就簽署了一項法案,投資2000萬美元,在2024年底之前,建設(shè)100座加氫站。這無疑將大大推動氫能源汽車的發(fā)展。而日本政府也于日前宣布,計劃為國內(nèi)出售的每輛燃料電池汽車提供超過19700美元即約12萬元人民幣的購車補貼,以促進新型環(huán)保汽車的推廣。
技術(shù)困境
氫燃料電池在研發(fā)之后卻一直未得到大范圍的推廣,主因成本過高。早在1994年梅賽德斯-奔馳就曾推出一臺名為NeCar 1的原型車,而之前也有寶馬7系氫動版的推出,均未獲得普及。氫燃料電池的主要技術(shù)困境有三點,一、氫原料的產(chǎn)生,二、儲存和運輸,三、加氫站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。
大氣中氫氣非以單體存在,產(chǎn)生以供氫燃料電池運行的氫氣需要電解水,電解水產(chǎn)生的每單位氫氣所消耗的電量比生成的每單位氫氣燃燒所發(fā)的電量還要多,即多次的能量轉(zhuǎn)換過程中存在能量損失。氫氣的儲存也存在多項技術(shù)瓶頸,大多采用超低溫壓縮的方式,而耗能的問題仍舊未得到解決。市場曾有提出利用光伏發(fā)電點解水產(chǎn)生氫氣從而實現(xiàn)變相光伏儲能,太陽能作為清潔能源的一種具有其特殊性,或許能一定程度解決氫燃料電池原料的問題。
而氫燃料電池汽車最為市場所擔憂的,恰恰也是特斯拉最為人所詬病的,即能源補給的基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè),畢竟僅憑企業(yè)的微薄力量難以籌建如此大規(guī)模的工程。據(jù)悉,一座加氫氣站的建設(shè)費用平均4億6000萬日元,即2800萬人民幣左右,日本政府最高補助2億8000萬日元,所以在日本,除去政府補貼,建造一座加氫站的成本約為1080萬人民幣。而目前加氫站的數(shù)量遠低于汽車充電網(wǎng)絡(luò)的分布。
但有研究報告指出,燃油加油站也具有儲存氫燃料的能力,如若能實現(xiàn),氫燃料的補充站點分布網(wǎng)絡(luò)必將大大超過汽車充電網(wǎng)絡(luò)。同時,一些工業(yè)制造公司也逐漸加入加氫站設(shè)備小規(guī)模量產(chǎn)計劃,隨著氫燃料汽車的陸續(xù)推出,未來加氫站缺乏的現(xiàn)狀也有望被填補。
市場潛質(zhì)
特斯拉的熱銷,讓新能源汽車的民眾教育達到前所未有的廣度,這為氫燃料電池車的普及較早做了市場鋪墊。對新能源汽車的認識普及,和新貴首富們對與之匹配的環(huán)保概念的推崇,讓更多商家看到了機遇。而新能源原料的豐富,也為市場后期拓展提供了源源不斷的動力。對普通消費者亦然,富豪們都對新能源汽車的青睞,和特斯拉品牌效應(yīng)的急劇提升,讓更多普通民眾對其安全性等認識有了較大提高。
特斯拉股價在今年已經(jīng)累計上漲了50%,并將全球鋰電池需求整整擴大了一倍。而美股氫燃料電池板塊領(lǐng)頭羊普拉格能源今年以來股價已累計飆漲267.1%。據(jù)興業(yè)證券研究報告指出,日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所預(yù)測,全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模將從2015年的7萬億日元左右逐步上升至2050年的160萬億日元。其中規(guī)模最大的是固定式燃料電池和燃料電池車,兩者都將于2030年左右達到全面普及水平。
隨著氫燃料電池的技術(shù)不斷完善成本的降低,其商業(yè)化的相關(guān)應(yīng)用也必然實現(xiàn)迅速發(fā)展,或許也將如特斯拉一般,給我們帶來諸多意想不到的驚喜。