氫能汽車VS電動汽車，誰才是未來？
時間:2024-04-12 08:26來源:車百智庫 作者:姚耀
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馬斯克又雙叒叕批氫能源車了。
日前，特斯拉CEO馬斯克炮轟氫能源車為“一種非常糟糕且愚蠢的技術”，成為業界關注焦點。實際上自2013年以來，馬斯克已多次公開聲稱：氫能源汽車“沒什么未來”，是“笨蛋才買”的玩意。
但幾乎同時，我國正式吹響“氫能高速”的號角。
今年政府工作報告中明確提出，“加快前沿新興氫能、新材料、創新藥等產業發展”。這是氫能作為新興能源被首次提及。
浙江省發展規劃研究院能源與環境研究所博士、高級工程師馬煒晨認為：“當下，氫能源車是氫能產業發展最為重要、產業應用相對最為成熟的領域之一。”他介紹，業內普遍認為，我國氫燃料電池汽車已進入發展提速的關鍵期。
那么，馬斯克痛批的這項技術，我國為何看好？氫能汽車真的有馬斯克說的那么差勁嗎？氫能汽車和電動汽車相比，優劣勢如何？氫能汽車未來穩妥的發展路徑在哪？又能否取代電動汽車？
本文試圖淺析上述問題。
1
政策發力
氫能是來源豐富、清潔低碳、安全高效的可再生的能源，被譽為“21世紀終極能源”。它主要通過氫與氧發生化學反應產生能量，在這個過程中，氫氣通過燃燒可以釋放出大量的能量，而且燃燒產生的唯一副產品就是水，不會產生任何有害的氣體排放，因此，氫能被視為清潔能源的代表之一。
氫氣的能量密度高，具有更高的能量儲存和傳輸效率，這使得氫能成為一種理想的能源儲存和傳輸方式，兼具能源和原料雙重屬性。氫能是交通運輸、工業和建筑等高碳排放領域實現大規模脫碳、降碳的重要抓手。
再來探究馬斯克抨擊氫能汽車的原因。他認為燃料電池是“智商稅”。因為用電制氫，再用氫發電驅動車輛，能源轉換效率低，繞這么個彎子實在沒有必要，遠不如用蓄電池驅動的車由電到電來得直接。
但制氫并不只有電解水一種。目前工業副產氫是氫能應用的重要來源，擁有較好的經濟性。
馬斯克還提出，“氫氣的生產、運輸、儲存過程中，存在著巨大的安全風險。”這也是氫能汽車發展初期被很多人擔憂的一點。
這一點，在應用上確實有嚴格的遵循。“不停進地下停車場，不在密閉場合使用。”有專家表示，當場景從室內換成室外，“氫氣很輕，逃逸速度飛快，在室外使用起來甚至比傳統燃油汽車更安全。”
另一方面，技術也在創新與積累中不斷突破。
目前，我國已形成涵蓋制、儲、運、加、用等各環節完整的氫燃料電池汽車產業鏈，是全球燃料電池汽車產業鏈最完整的國家之一。
這得益于近年來，國家不斷推出鼓勵政策，為中國氫能行業的穩健發展注入了強大信心。
2月29日下午，中央政治局新春首場集體學習，就是圍繞新能源高質量發展展開。前文所述政府工作報告也是首次將氫能作為一個新興產業，提出其加快發展。
3月18日，國家能源局印發《2024年能源工作指導意見》，明確提出“編制加快推動氫能產業高質量發展的相關政策，有序推進氫能技術創新與產業發展，穩步開展氫能試點示范，重點發展可再生能源制氫，拓展氫能應用場景”。
北京市社會科學研究院副研究員王鵬認為，這份《指導意見》多次提及氫能，釋放了我國政府對氫能產業高度重視的信號。這表明氫能已被視為未來能源體系的重要組成部分，政府將積極推動氫能產業的高質量發展。此外，這也預示著氫能產業將獲得更多的政策支持和市場機遇，包括財政補貼、稅收優惠、技術研發等方面的扶持。這將鼓勵更多企業和資本進入氫能領域，推動氫能產業快速發展。
去年7月，國家標準委、國家發展改革委等六部門聯合印發《氫能產業標準體系建設指南（2023版）》，系統構建了氫能制、儲、輸、用全產業鏈標準體系，涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用5個子體系。這是首個國家層面氫能全產業鏈標準體系建設指南。
從地方層面來看，在氫能產業蓬勃發展的大背景下，各地紛紛加快了對氫能產業的規劃與布局，涉及氫能技術開發、氫能應用等方面。
根據中國氫能聯盟研究院統計，在今年年初的地方兩會上，31個省級行政區中有22個將氫能寫入《政府工作報告》，提及氫能發展的省份數量保持逐年增加的趨勢。具體來看，海南首次提及氫能，河北、河南、吉林、山西連續6年，內蒙古連續5年，重慶、遼寧、陜西連續4年，江蘇、北京、四川連續3年提及氫能。
2
集群帶動
業內普遍認為，氫能汽車的發展，重點不在“汽車”，而在“氫能”。
京津冀、上海、廣東、鄭州、河北五個城市群，2021年先后啟動了燃料電池汽車示范工作，帶動產業實現了快速發展。之所以采用示范城市群的方法來推廣氫燃料電池汽車，是因為需要解決氫能的供應問題、加氫的問題以及車輛本身等問題，燃料電池汽車的技術鏈和產業鏈更長、更加復雜。
首批三大示范城市群選擇了北上廣，一方面是因為要因地制宜，尋找氫能比較富足且低價的區域，降低氫能汽車的運營成本。
另外一方面，也需要在本區域內燃料電池整個產業鏈相關的基礎比較完善，企業的能力、技術的能力比較完整，北京、上海、廣東等這三個區域，在燃料電池的技術、研發和產業方面處于全國領先地位。
在這五個城市群之外，其他省份也不甘落后。可以說，制約國內氫能產業快速發展的技術成本也在逐步降低：氫燃料電池汽車的百公里氫耗從26公斤下降到7.1公斤，續航里程從100公里提高至500公里，60多家國內整車企業推出燃料電池汽車并催生了70多家燃料電池發動機相關企業。
以氫能交通為先導，從燃料電池客車到佛山的輕軌車再到北京運行的冷藏車，氫燃料電池汽車已經具備經濟性。
數據顯示，截至2023年10月，我國氫燃料電池汽車累計銷售18197輛，僅次于韓國的3.4萬輛，成為全球第二大燃料電池汽車市場；累計建成加氫站417座，位居全球首位，相比2022年底增加63座。
預計到2025年，現有的5個示范城市群會推廣3.5萬輛燃料電池汽車進行商業化示范應用，這也會帶動市場化的發展。
3
誰是未來？
據乘聯會公布的2023年新能源乘用車銷量數據顯示，去年我國新能源乘用車零售銷量達到773.6萬輛，同比增長36.2%，整個市場正呈現出前所未有的繁榮。
代表了中國制造新勢力的新能源汽車，包括純電動汽車、增程式電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車（氫能汽車）等多種類型。其中，電動汽車和氫能汽車的暗戰，也正在升級。
從成本方面來看，氫能源汽車的售價及用車成本普遍較高，成為市場普及的一大障礙。高昂的價格使得普通消費者望而卻步，而加氫費用的高昂也使得用車成本顯著增加。相比之下純電動汽車的充電成本更低，車型價格也更加親民，這使得純電動汽車在目前的市場上更具競爭力。
基礎設施建設也是氫能源汽車發展的一大瓶頸。近年來純電動汽車充電樁的建設已相對完善，但氫能源汽車的加氫站建設雖有前述政策支持，也經歷了一段蓬勃發展期，卻仍然遠遠滯后。目前，加氫站的投資和運營成本仍然比較高昂，導致加氫站數量有限，尤其是在偏遠地區或二三線城市，加氫站的覆蓋率更低，嚴重影響了氫能源汽車的推廣和應用。
此外，技術發展與市場競爭也是氫能源汽車面臨的重要問題。純電動汽車在技術成熟度和市場普及度上占據優勢地位，特斯拉等車企在電動汽車領域積累了豐富的經驗和技術，而氫能源汽車的發展相對較為初步，這使得氫能源汽車在市場競爭中處于不利地位。
氫能源汽車技術專利的掌握情況也限制了其市場競爭力。由于大部分技術專利掌握在少數車企手中，其他廠商在技術上存在一定的依賴性，這使得氫能源汽車的技術創新和發展受到一定限制。
但在面對氫能源汽車與純電動汽車之間的競爭和未來發展趨勢時，我們也不能忽視氫能源汽車的優勢和潛力。
在續航能力方面，氫能源汽車的一大亮點就是其長續航里程和快速的加氫速度。例如，豐田的二代Mirai車型能夠續航超過700公里，而加氫過程僅需3分鐘，這在長途旅行或需要快速補充能源的情況下顯得尤為實用。相比之下，純電動汽車的充電時間通常較長，這可能影響到用戶的行程安排和便利性。因此，對于有大載重、長續駛、高強度需求的交通場景下，氫能源汽車可能是更合適的選擇。
氫能源汽車的清潔性自然也是其一大賣點。從環保角度出發，氫能源汽車無疑具有更大的優勢。此點不必贅述。
綜合來看，短時間內，純電動汽車以其成熟的產業鏈和市場普及度占居鰲頭，但從長遠角度，隨著氫能源技術的不斷成熟和基礎設施的逐步完善，氫能源汽車的市場前景將逐漸明朗。
4
重點突破
客觀來看，由于加氫站的布局目前很有限，氫能車在家庭乘用車領域還難以大展拳腳，但在重卡、巴士等商用車領域，氫能車正發起一場對電動汽車的“奇襲”。
這或許可算是“重點突破。”
氫能汽車能量密度高、補能時間短、續航時間長的特點，能明顯提高商用車的運輸效率。由于商用車的運營路線較為固定，根據其路線相應設計加氫站，就能夠更好地實現及時補能。
在2022年2月舉辦的北京冬奧會和冬殘奧會期間，共示范運行了超過1000輛氫能源汽車，并在北京及周邊區域布局了30多個加氫站。
在完成冬奧會重大保障任務之后，2022年7月，212臺示范應用的氫燃料客車在加裝了北京公交車載設備之后，完美轉換為一臺臺城郊公交車。
其中919路快車線路很有示范意義，運營線路從京張路口北到德勝門，全程近80公里，線路基本全程高速而且涉及冬季較嚴寒的山區區域。
純電車型公交因嚴寒天氣難以完成的日常運營任務，在使用氫燃料車型之后，每臺車輛可以日均運營2至3個來回，每2天加一次氫即可，而其加氫過程與傳統車輛的日常加油基本相同，一輛客車約8—15分鐘即可加滿。
根據這些氫燃料客車的實際運營數據可以核算出，車輛百公里氫耗5公斤左右，氫氣成本如果能控制在30元/公斤（即1.5元/公里），將比柴油和純電車型具有更高的使用經濟性。綜合續航能力、充電效率、使用成本來看，隨著氫燃料客車的采購成本不斷下降，其未來將更具競爭優勢。
綜合考慮電動汽車和氫燃料電池汽車的優缺點，一番暗戰之后，未來汽車趨勢可能是電動與氫能共存，互補發展。
在城市和短途出行場景中，電動汽車具有充電時間短、維護成本低等優勢，更適合作為日常代步工具。而在長途出行和重載運輸場景中，氫燃料電池汽車的續航里程長、加氫時間短等優勢更為突出。
全國人大代表、榮程集團董事會主席張榮華指出，要進一步增加氫能重卡產業生態的覆蓋范圍，支持擴大優先使用氫燃料電池汽車的場景。同時，完善國家和地方的補貼機制，鼓勵“風光氫儲用”一體化項目示范。此外，要明確氫作為能源使用時的能源屬性，支持利用現有加油站或加氣站的土地，建設油氣氫電等綜合能源補給站點，將氫能項目開發的碳資產納入碳市場交易范圍。
而國海證券則預測，2024年或將成為氫能源產業爆發元年。隨著廉價氫氣供應的增加和儲運成本的降低，燃料電池汽車的經濟性將進一步提高，有望在交通領域，尤其是商用車領域實現大規模應用。此外，各地政策細則出臺與補貼落地也使得氫燃料電池汽車的產銷有望持續高增長，2024年氫能及燃料電池行業將進入放量提速期。
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