氢能源汽车需要“特斯拉”

氢能具有高热、零污染、储量丰富的特点，堪称人类能源之光。

早在2000年，氢燃料电池汽车就与纯电动和插电式混合动力汽车站在了同一条轨道上。

氢动力汽车代表了清洁汽车未来的发展方向，一度成为共识。

然而，过去20年来，中国汽车工业协会的数据显示，2021 11月，纯电动汽车产销分别完成37.2万辆和36.1万辆，同比增长1.2倍和1.1倍；燃料电池汽车产销分别完成212辆和147辆，同比分别下降26.4%和49.3%。

12月14日，丰田推出了15款电动车型，并宣布到2030年，雷克萨斯品牌将在欧洲、北美和中国实现100%电动化。

氢能源汽车的首席推动者也开始转向电动化，这已经成为一个更加确定的未来。

然而，人类能源利用已经从追求能源密度转变为低碳无碳。其中包括成本考虑、安全考虑、当前技术限制和绿色未来。

中国致力于到2030年和2060年实现碳峰值和碳中和。低能耗和整个循环的非碳化是不可避免的，氢能无疑是未来的发展方向。

一

氢燃料电池的难点仍有待解决

氢能首先具有绿色优势。

据彭博社预测，到2040年，新能源汽车的电能消费在中国总用电量中的比例将从1.3%大幅上升至8%。在中国，燃煤发电占60%以上。对电动汽车的一个主要批评也是“脏电”，即整个循环中碳排放的变化。

同时，加油和加氢一样，时间短，解决了电动汽车的能量补充焦虑。氢能的“能量密度”也受到了高度赞扬。

动力电池和燃料电池的区别在于，一种是储能装置，测量它的重要指标是能量密度；

一种是能源生产装置，衡量燃料电池发电能力的基本指标是功率密度。

燃料电池系统包括电堆和氢气系统，其工作原理是氢气和氧气从电堆的入口处进入，并通过一定的电化学反应发电来驱动车辆。为了在不增加系统重量或体积的情况下进一步增加FC-EV的范围，必须采用更高效的储氢系统。

动力电池占电动汽车的大部分，而燃料电池系统占氢动力汽车总成本的60%。

高昂的价格和对进口的依赖带来了成本问题，限制了氢动力汽车的普及。

10万辆车是一步，100万辆车也是一步。车辆尺寸每增加一步，燃料电池系统的成本就会降低约50%

在生产、运输和应用过程中可能造成的能源损失比例太大，在经济上尚不可行。此外，只有当氢能源汽车的规模达到数百万甚至更多时，才能有效降低加氢站的成本。

在碳中和的背景下，根据无碳标准，只有“绿色氢”是合格的氢。绿氢的制氢方法是目前比较成熟的一种方法，即质子交换膜电解水制氢。质子交换膜和铂电极的催化成本较高。

换句话说，规模化带来了成本的降低，而高成本限制了其规模，使氢动力汽车的普及成为一个无法解决的问题。

另一个问题是安全。

氢动力汽车由储氢区、中间的电池和逆变器、前面的燃料电池和电源组成。在燃料电池汽车中，保留氢气的主要区域是电池组和储氢罐。

在理想的理论场景中，电池组只是氢气和氧气发生电化学反应并且不储存能量的地方。一旦检测到氢气泄漏，就可以迅速切断氢气/空气。

然而，氢气是一种易燃易爆的危险物质。在操作中，无论是氢气加工还是加氢，由于操作不当导致的安全问题频发，消费者形成了氢气危险的认知，极大地限制了氢气的普及。

二

谁来买单？

科技企业面临的最大风险是技术本身的不确定性。无论是错误的技术树，还是技术迭代后归零，在波浪和沙子下，伤亡的概率都太高了。

市场预期与技术进步相结合，为整个行业带来了繁荣。电动汽车是第一个成熟的汽车，市场预期放大了它们的确定性，使氢动力汽车更加黯淡。

从销量来看，2020年，全球电动汽车销量超过300万辆，同比增长约40%，而氢能源汽车仅不足1万辆。

欧洲和美国制造商选择了电动路线，而押注氢能的日本公司则因指向错误的技术树而受到嘲笑。整体情况需要汽车制造商做出选择。当传统汽车制造商还没有赶上电动化的趋势时，氢能源只能被搁置一边。

目前，氢能源汽车的应用主要在重型卡车、运营车辆等，尤其是受排放标准切换影响的重型卡车。在碳达峰的背景下，氢燃料电池无疑是减少重型卡车污染物和碳排放的最佳选择。

来自中国汽车协会的数据显示，今年前8个月，新能源重型卡车销量为2792辆纯电动重型卡车，占比87.3%，同比下降11.42%；

燃料电池重型卡车销量达到389辆，占比12.16%，同比增长11.58%。

氢能重型卡车在销量和增速上都远远落后于纯电动重型卡车。加氢的困难也是原因之一。据相关数据显示，目前中国共有69个加氢站，在建加氢站近100个。配套基础设施的完善将进一步推动氢能源汽车的普及。

目前，氢能源重型卡车的销售主要依靠财政补贴，预计这个市场要到2025年才能大规模快速发展。

然而，如果氢能想走得更远，那么氢能在乘用车中的普及至关重要。

2020年，本田的氢燃料电池汽车全球销量仅为240辆，累计销量仅为1900辆。氢燃料电池汽车丰田MIRAI在全球仅售出1770辆，与去年相比下降了近30%。

在特斯拉等公司的推动下，汽车行业的电动化和智能化趋势真正吸引了一批购买力群体，这也是电动汽车渗透率持续提高的前提。

氢动力汽车需要一群先吃葡萄的人。

三

氢动力汽车需要“特斯拉”

回顾中国电动汽车的发展历程，根据中国政府2009年发布的《汽车产业发展规划》，2011年以纯电动汽车为主的新能源汽车产量预计将达到50万辆，占汽车总销量的5%；但到2013年底，只有数千辆纯电动汽车真正卖给了消费者。

截至2012年底，Model S车型的订单达到15000辆。特斯拉的成功意味着电动汽车具备了商业化的条件。

2019年，电动汽车的渗透率达到10%，自2013年以来一直被炒作的新能源行业成为一种趋势。

未能通过政策补贴获得成功的电动汽车，最终通过特斯拉效应和市场影响力得以普及。从2014年开始，小鹏、蔚来、理想等造车新势力相继诞生。

面对阻碍电动汽车普及的两大问题：成本和能源密度，特斯拉从高端市场入手，利用品牌溢价来解决高成本问题；

同时，依靠其在电池系统和管理技术方面的创新，解决了电池寿命问题。

特斯拉开创的全价值链商业模式将特斯拉与传统汽车区别开来，并建立了另一个评估标准体系。

接受市场测试是第一步。经过技术迭代，参考传统汽车制造商的经验，我们将继续使用成熟的供应链系统来降低成本，实现从高端市场到大众市场的普及。

一种新的产品形态被市场认可后，其所需的基础设施也会跟上。截至2021 5月，中国充电基础设施累计达到187万台。

代表未来的氢能源汽车也在等待着特斯拉这样的鲶鱼，等待着转折点的到来。

目前，燃料电池商用车的购买成本是燃料汽车的2.5倍以上。如何促进商业化和应用是全球制造商面临的一大挑战。

除了推广技术，商业模式的探索也没有停止。与NIO的电池交换模式类似，Nikola推出了一项捆绑租赁计划，客户可以选择租赁70万英里的车辆，包括卡车、氢燃料、维修和维护。

在这种模式下，使用成本约为6.59元/英里，略低于传统柴油车的6.73元/英里。

该公司预计到21年年中开始生产燃料电池卡车的测试版，到22年年中生产伽马版，到2023年正式批量生产。

Jeremy Rifkin，《第三次工业革命》一书的作者：“当交通、通信和能源这三个要素同时发生变化时，也意味着一个新的经济体系正在形成。”

当然，稳定的能源仍然需要新的能源形式。只有在核能可控核聚变方面取得突破，才能称之为真正的新能源。

如果…怎么办？

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