冬奥走红的氢能源车，你开不起
北京市区的车主张鹏，还在为自家的电动车发愁，“一到冬天就疯狂掉电，我得满世界找充电桩。”
74公里外的延庆海坨山区，行驶着几百辆大巴车。这些大巴车跑得了长途，开得了暖风空调，补能只需6分钟，在零下20摄氏度的环境下，照样正常运行。
与众不同的是，驱动它们的不是油不是电，而是氢。
今年的北京冬奥会，运行着超过1000辆氢能源汽车，配备30多个加氢站，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。
在中国，纯电动车是最主流的新能源技术路线。但锂电池有一些弱点，比如在零下十几度的天气里，电解液会被冻住完全无法工作。而这次冬奥会70%以上的赛事都在山地，山上的温度低于零下20摄氏度。
不怪乎有人评论，“氢能源车能处，有事儿它真上”。
问题是，这样一个全能型的，堪称“六边形”战士的氢能源车，怎么就没在大街上看到几辆？未来的某一天，我们能开上这样一辆没有里程焦虑的车吗？
01 一个堪称完美的解决方案
氢燃料电池汽车，被喻为近乎完美的车用能源“终极形式”。
不用说太多，我们随便挑几个关键点。
足够环保。每公斤汽油，燃烧以后产生2.9251公斤的二氧化碳。而氢能源车，以宇宙中最丰富和最清洁能源——氢气为能量来源，排放只有水，不会产生任何污染物质。
能源取之不尽用之不竭。氢能源是著名的可再生能源，除了用工业副产品制氢外，还可通过煤制氢以及利用光伏、风电等可再生能源电解水制氢。
高效。氢能的能量密度是汽油的3倍，锂电池的150倍。依靠这种超高能量密度驱动的车辆，续航里程很容易达到甚至超过现有燃油汽车。北美市场销售的丰田Mirai新车型，在海外测试中的实测续航里程达到了1003公里。
完美避开纯电车的各种缺陷——不怕低温、补能只需几分钟。这次冬奥会期间投入使用的氢能源车，已经能够做到零下三十度以下的冷启动。
为了实现这一终极形式，欧洲的车企20年前就开始布局氢燃料电池，日韩两国今天还在埋头研发。
学过化学的朋友都知道，氢和氧发生化学反应，会产生能量和水。这也是氢能源车的基本工作原理。
具体路径上，氢能源车目前衍生出两种技术路线。既然氢气是一种可燃气体，自然可以通过内燃机燃烧使用，由此诞生了一派专门研发氢能内燃机。但是直接燃烧氢气，十分危险。
市场更多的是选择氢燃料电池的路线。氢燃料电池车依靠氢燃料电池电堆中的氢气与氧气发生电化学反应产生电能驱动。
总结来说，相比于纯电车，氢能车续航长、加氢快，没有里程焦虑；相比于燃油车来说，氢能源车足够清洁环保。
02 光环背后的缺陷
从理论上看，氢能源汽车代表了未来，氢燃料电池技术足以完爆石油与锂电池。不过残酷的现实是，氢能源汽车被电动车、混动车燃油车按在地上摩擦。
2021年，仅特斯拉一家就卖出了93.6万台电动车。至于氢能源车，全球加起来也比不上特斯拉销量的零头。
2020年全球共售出氢能源汽车9006台，其中美国937台、中国1177台、韩国5823台。中国汽车工业协会统计数据显示，2016年至2020年，国内五年累计销量仅为7100台。
这次北京冬奥会运行的超过1000辆氢能源汽车，也仅仅是示范试点而已。
这么多年下来，氢能源车的发展犹如龟速般缓慢。当年押宝氢能源路线的公司，现在纷纷逃离。
2020年4月23日，戴姆勒旗下的梅赛德斯-奔驰宣布终止开发氢燃料电池乘用车的计划，并将停止生产唯一的燃料电池车型GLC F-CELL。2021年6月，上汽集团发布公告决定终止燃料电池汽车前瞻技术项目的研发。
上世纪70年代，日本就已经押宝氢能源。然而，日本车企巨头本田的新任CEO三部敏宏（Toshiro Mibe）自己打起了退堂鼓：本田在10年前已确定氢燃料技术不会成为主流。
德清动力创始人兼总工程师陈启忠告诉深途：“氢能源汽车发展的最大难题在于高成本——全生命周期的成本。”
电动车当年也很贵，尤其是占据成本40%的锂电池价格居高不下。但是随着大规模的量产，分摊了高昂的研发成本和生产成本。电动车的成本逐渐下降。
来源 / pexels
但是氢能源车不同。氢气并不单独存在于这个世界，它需要制氢、运氢、储氢、加氢四个过程，每个环节的成本都不低。
氢气的价格太高，当前售价约为60-80元/kg。以10.5米级氢燃料电池客车为例，氢气价格如果是60元/kg ，一个氢燃料电池客车平均每年至少花费30.2万元在购买使用氢气上。
氢气属性活跃，运送、储存氢气同样是个难题。国内主要是用气态的方式来储存和运输氢气。这种方式成本较低，但即便如此运输成本也高达10元/100km。而且在运输环节，40吨重的长管拖车大约只能运输400kg的氢气，效率极低。
加氢站等基础设施配套也还很不完善。在2021年底，英国只有12个加氢站，远远低于加油站和公共充电点的数量。中国汽车工业协会数据显示，截至2020年底，国内累计建成加氢站刚超过110座。
不算上氢，一辆氢能源车的造价同样昂贵。和电动车一样，氢能源车的核心结构是氢燃料电池系统。这一系统主要分为四个部分：电堆、供氢系统、空气系统和热管理系统。其中电堆成本最高。
在燃料电池堆中，需要靠铂作为催化剂——没错就是比黄金更稀有的铂金。添加这么一个贵金属，想不贵都难。目前，每千瓦电堆的售价为：石墨板二千元左右，金属板三千元左右。
“燃料电池成本较高导致氢能源车的购车成本较高。” 陈启忠说。
2020年12月，丰田宣布第二代Mirai正式上市，最低售价为570万日元（约合人民币35.71万元）。
“资金投入不足也是限制产业发展的另一个客观原因。” 陈启忠补充道。新一代能源车发展有两个方向，一个是锂电池电动车方向，一个是氢能源汽车方向。但很少有主机厂选择两条腿走路，毕竟每一个技术路线都非常烧钱。而目前，只有少数的主机厂选择了继续研发氢能源。
03 啥时候能开上氢能源车？
那人们还有机会买到一辆超长续航、零排放的氢能源车吗？
够呛。
大众汽车集团CEO赫伯特·迪斯直接否定了氢能源乘用车：“你们不会看到任何氢能源的乘用车，在大规模市场中应用氢燃料电池技术的想法太过乐观了，10年内都不可能，因为这背后的物理学逻辑不合理。”
这倒不是因为迪斯吃不到葡萄说葡萄酸，相反，迪斯看的很明白。
前面提到的，制氢、储氢、运氢、加氢以及电池成本，每一环节都是阻拦在量产前面的一座大山。
更关键是，电动车市场已经爆发，氢能源车快马加鞭也很难赶上。
清华大学教授欧阳明高曾发文指出：“燃料电池轿车，要想与纯电动轿车竞争是不太可能的。现在纯电动轿车市场已经爆发，中长期看也不太可能改变为氢燃料。但是局部市场是有的，比如现在有性能很好的燃料电池轿车，今后5年卖出1万辆是可能的，毕竟燃料电池轿车的粉丝不少。”
“所以，行业的共识是，氢能源更适宜长途运输场景，而电动车更适宜城市配送、城市巴士、区域运输。”陈启忠指出。
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毕竟纯电动汽车的续航里程有限，电池组重量太大，充电时间太长。但是氢能源没有续航里程限制，而且补能时间短，天然适合长途运输。
比如重卡，其路线相对固定，以高速公路为主。那么人们只需要在固定路线上建设几个加氢站就可以了，没必要类似电动车一样把加氢站全国范围内铺开。在加氢站上的投入要远小于乘用车，成本也会降低不少。
但要真的实现以氢能源为动力的卡车、长途汽车在路上跑，还是有很长的一段路要求。
陈启忠给出了两个方案：第一，降低氢气成本，这个需要等待一段时间，约5-10年。第二，改进“燃料电池”技术。比如，拓宽燃料适应性，燃料电池除了用氢气作为燃料以外，技术上应该允许直接使用天燃气、煤气等其他燃料，避开氢气价格居高不下的影响。除此之外提高产品额定功率，提高燃料效率。
“燃料电池技术指标的提升或改进，可以让燃料电池技术大规模商业化应用。”陈启忠总结道。
再回头看最初的那个问题，氢能源车能叫板电动车吗？
从世界范围来看，锂电池已经占据了主流，氢能源车很难成为“下一个电动车”。但氢能源确实是风口，只不过这股风吹向了商用车。更形象一点说，它们都是从“减少碳排放”这个站点出发，如今行驶在不同轨道上，电动车这条技术路线跑得更快，但是氢能源也渐渐找到了自己的节奏和玩法。
本文来自微信公众号“深途”（ID:shentucar），作者：周继凤，编辑：黎明，36氪经授权发布。
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