成本太高，為什么豐田(TM.US)不愿放棄高氫燃料電池？

本文來自“36氪”。

特斯拉(TSLA.US)憑一己之力改變了汽車產(chǎn)業(yè)的走向，許多傳統(tǒng)汽車制造商被迫調(diào)整策略，奮力追趕?，F(xiàn)在幾乎所有制造商都有自己的電動(dòng)汽車，就連懷疑者通用汽車、大眾也開始生產(chǎn)電動(dòng)汽車。

不過有一家公司沒有讓步，它就是豐田(TM.US)。豐田沒有將所有雞蛋全部放進(jìn)電動(dòng)汽車籃子里。當(dāng)它推出電動(dòng)汽車時(shí)，還在向燃料電池下注。

為什么？燃料電池技術(shù)不是已經(jīng)輸了嗎？

用氫燃料的燃料電池

從字面上講，燃料電池技術(shù)是應(yīng)對氣候變化的完美方案。液態(tài)氫通過燃料電池產(chǎn)生能量，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)，只生成水。與其它燃料相比，氫燃料的能量密度更高。

汽油的能量密度約為每千克46MJ，而氫燃料則是120MJ。在理想世界，讓同一輛汽車跑相同距離的路，氫消耗的燃料要少很多。因?yàn)槠囍恍枰b備很少的燃料電池就足夠了，所以汽車會更輕，現(xiàn)在的電池還太重。氫燃料還有另一個(gè)優(yōu)勢，添加燃料時(shí)比汽油更快。

為什么現(xiàn)在氫燃料普及度如此低

早在10多年前，加州州長施瓦辛格就倡導(dǎo)發(fā)起氫燃料革命，可惜沒有成功。一是需求不高，二是供應(yīng)問題，氫燃料難以普及，供應(yīng)鏈也很脆弱。燃料添加站也不多，當(dāng)中一些經(jīng)常因?yàn)榫S護(hù)關(guān)閉。有時(shí)氫燃料供應(yīng)還會中斷。目前的氫燃料主要來自化石燃料工廠，工廠將水分離成氫與氧，變成氫燃料。

除了上述原因，成本過高也是一個(gè)問題?，F(xiàn)在的燃料電池仍然很貴，氫的價(jià)格約為每加侖16美元。之所以價(jià)格高，原因之一時(shí)提煉時(shí)需要用到催化劑Platinum，它很貴。研究人員正在努力，試圖減少Platinum的消耗量，或者完全放棄Platinum，以求降低成本。

不只如此，存儲氫燃料的成本也很高。氫氣雖然能量密度高，但按體積計(jì)算密度并不高，將它變成液體裝進(jìn)罐子需要制冷技術(shù)，所有這些都抬高了成本。正因如此，每次添加氫燃料成本都比汽油高，比電力更是高很多。如此一來，氫汽車價(jià)格居高不下，維護(hù)成本也不低。所以對于絕大多數(shù)人來講購買氫汽車毫無意義。

為什么豐田不放棄

豐田很早就開始支持燃料電池，它推出了Mirai汽車，不過大家并不熱情?？赡苁且?yàn)槠嚩▋r(jià)高達(dá)5萬美元，也可能是燃料添加站太少。

有人可能會認(rèn)為，商業(yè)失敗將迫使豐田放棄氫汽車計(jì)劃，不過豐田還是繼續(xù)生產(chǎn)氫汽車，每次還會升點(diǎn)級。據(jù)報(bào)道，豐田為求安全，在開發(fā)未來汽車時(shí)不打算將所有雞蛋放進(jìn)一個(gè)籃子里。它的確會向電動(dòng)汽車投資，但會繼續(xù)保留Mirai。另外，對于氫燃料電池豐田還有其它打算，遠(yuǎn)不限于汽車。Mirai只是氫燃料的一張“臉”，用來展示形象。

對于重型汽車來說氫燃料也許更有魅力，比如卡車、巴士、叉車。目前的鋰電池太重，如果想驅(qū)動(dòng)重型汽車，需要安裝大量電池，重量明顯太重。如果換成氫燃料電池，重量會減少很多。

對于叉車、卡車這樣的商務(wù)汽車來說，充電時(shí)間過長等于看著錢白白流走。氫燃料可以快速添加，能節(jié)約成本。另外，與其它燃料相比，氫燃料汽車可以跑更遠(yuǎn)的路。照估計(jì)，氫卡車的的續(xù)航里程可以達(dá)到500-750英里。

可能正是因?yàn)檫@些原因，Nikola才會努力開發(fā)氫卡車。有些地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)氫巴士。事實(shí)上，豐田已經(jīng)為奧運(yùn)會準(zhǔn)備100輛氫巴士，可惜奧運(yùn)會推遲了。豐田還與中國企業(yè)合作開發(fā)燃料電池，供商務(wù)汽車使用，它們的目標(biāo)是降低成本。

打造供應(yīng)鏈

在美國加州，豐田推行一種名叫“cow to car”的能源供應(yīng)模式，如果這種模式成功，它可以解決兩個(gè)問題，提供清潔氫燃料，打造強(qiáng)勁供應(yīng)鏈。牛會生成甲烷，它是一種溫室氣體，也是氫燃料之一。

豐田的計(jì)劃就是利用厭氧消化池將農(nóng)場動(dòng)物糞便變成甲烷，將甲烷收集起來，用燃料電池處理就可以變成氫和電。收集甲烷甚至都不需要額外管道，直接注入現(xiàn)有天然氣管道就可以了。氫可以輸送到加油站，電可以輸入電網(wǎng)。豐田本來準(zhǔn)備根據(jù)這套方案建一個(gè)氫廠，不過推遲了。豐田還有一套方案，就是將廢紙變成氫。不過要打造這樣的工廠需要一些時(shí)間，技術(shù)不成熟，不過一旦建成，它也許可以提供常規(guī)氫燃料。

氫可以存儲再生能源

再生能源很好，因?yàn)楹芨蓛?，但它有一個(gè)繞不開的問題：不是連續(xù)的。

怎么辦呢？在生產(chǎn)高峰將它存起來，在生產(chǎn)低峰使用。氫可以作為一種解決方案，利用可再生能源將水（或者海水）變成氫，然后通過燃料電池用氫生成電力。

不只汽車可以使用

未來，豐田肯定想讓汽車用上氫燃料，但不僅僅如此，非汽車項(xiàng)目也可以用，比如航天產(chǎn)業(yè)就可以用。太空中氫的含量相當(dāng)高，事實(shí)上，宇宙75%都是氫。豐田與日本航天機(jī)構(gòu)JAXA合作設(shè)計(jì)月球車，里面就用到了氫燃料電池。月球車的續(xù)航里程達(dá)到1萬公里。

也有人對氫動(dòng)力航空感興趣，但不知道豐田是否會向這一領(lǐng)域投資。

有一點(diǎn)倒是肯定的，那就是豐田對航海感興趣，它正在開發(fā)燃料電池船舶。這是一個(gè)好消息，因?yàn)樯虅?wù)航運(yùn)貢獻(xiàn)的排放量占了整個(gè)排放量的2.5%。

豐田還準(zhǔn)備打造氫城市，100%依賴氫。其中一個(gè)城市名叫Woven City，占地175英畝。它將會成為未來城市的典范，里面有無人駕駛系統(tǒng)、有機(jī)器人、有智能家庭、有AI。老實(shí)說，這套設(shè)想也許并不遙遠(yuǎn)。在全球一些陽光充足的地區(qū)，我們可以建設(shè)太陽能工廠，將海水變成氫，供城市、汽車使用。

有何意義

在特斯拉制造電動(dòng)汽車之前，大眾、寶馬對電動(dòng)汽車并不感冒?，F(xiàn)在呢？所有汽車商都有自己的電動(dòng)汽車。也許豐田看重的是未來，這一未來已經(jīng)多次延期，所以有風(fēng)險(xiǎn)。大量供應(yīng)清潔干凈的氫能源，豐田的理念是否錯(cuò)了？未來會不會出現(xiàn)替代性技術(shù)，讓氫燃料電池技術(shù)變成多余？或者說，未來將會出現(xiàn)突破技術(shù)，讓氫變得足夠便宜，被大家廣泛使用？也許擴(kuò)大生產(chǎn)追加投資可以解決氫能源存在的一些問題？無人知道未來會怎樣。也許電動(dòng)汽車會是汽車的未來，但在城市里，不論是巴士、卡車還是船舶，也許還得依靠氫。

(編輯：李國堅(jiān))