本文來自 微信公眾號“DeepTech深科技”,作者: 靖海。
氫能源汽車明星創(chuàng)業(yè)公司尼古拉(Nikola Corporation)最近攤上大事了,這家曾一度被認(rèn)為有可能成為下一個特斯拉的公司慘遭沽空機構(gòu)做空,股價腰斬。
9月10日,做空機構(gòu)發(fā)布公告稱,尼古拉是一個“復(fù)雜的騙局”,他們從未掌握氫能源燃料電池技術(shù),甚至連宣傳視頻里風(fēng)馳電掣的氫能源卡車,都只不過是一個從坡上推下來依靠重力滑行的車殼子。9 月 21 日,本該力挽狂瀾的尼古拉創(chuàng)始人特雷佛 · 米爾頓(Trevor Milton)宣布辭職,將一個燙手山芋交給了 9 月 8 日才剛剛?cè)牍傻耐ㄓ谩?/p>
短短一個月,尼古拉從明星變成騙子,股價也從暴漲迅速轉(zhuǎn)向暴跌,劇情過于跌宕起伏,以至于有媒體譏諷,米爾頓只用了三個月,就從“下一個馬斯克”,變成了“下一個賈躍亭”,而尼古拉則從“下一個特斯拉”,變成了“汽車界的瑞幸”。
曾經(jīng)的尼古拉可謂風(fēng)光無限。
馬斯克用了尼古拉 · 特斯拉的姓,造用鋰電池的電動汽車;米爾頓就取了尼古拉 · 特斯拉的名,造用燃料電池的氫能源汽車,其對標(biāo)的意味不言而喻。類似的概念,類似的風(fēng)格,有特斯拉的大紅大紫珠玉在前,尼古拉在資本市場也曾炙手可熱。
尼古拉 · 特斯拉(中)與尼古拉(左)和特斯拉(右)。(圖片來源:nikolamotor, tesla, wikipedia)
特斯拉的電動汽車是能開的,但尼古拉的氫能源卡車是不是個只靠重力的殼子就不知道了。
但作為電動汽車的領(lǐng)軍者,特斯拉的銷量節(jié)節(jié)攀升,尼古拉卻遲遲不能推出自己的產(chǎn)品?!膀_局說”發(fā)布之后,米爾頓的辭職和尼古拉緊隨其后的一系列蒼白無力的辯解,在外界看來基本上就相當(dāng)于是承認(rèn)了自己不誠實。
一時間墻倒眾人推,只剩已經(jīng)入局的通用和摩根大通還在極力為尼古拉站臺。但城門失火,殃及池魚。這次的事情扎扎實實地給氫能源汽車行業(yè)帶來了一陣寒意,外界的質(zhì)疑紛至沓來:尼古拉一家的騙局事小,氫能源汽車這個概念本身是不是就不靠譜啊?!
物理原理上的短板
沽空機構(gòu)的 “騙局說” 到底有幾分真假,尼古拉的未來到底將會怎樣,子彈還要再飛一會。但認(rèn)為氫能源汽車不靠譜的聲音,卻越來越多。
首先就是特斯拉的馬斯克。這位硅谷 “鋼鐵俠” 曾在公開場合表示,氫能源汽車是一個 “非常愚蠢” 的概念:
“如果你拿一塊太陽能電池板直接給電池組充電,與電解相比,取氫,分離氧氣,壓縮氫氣......(氫能源汽車的)效率大約是(電動汽車的)一半?!?/p>
他說的沒錯。物理原理上的綜合能源效率低,正是氫能源汽車相比于電動汽車的最大短板。
傳統(tǒng)車企的佼佼者、也是電動汽車的擁護者大眾也持有同樣的觀點。大眾認(rèn)為,從新能源發(fā)電、電力傳輸,到把電力儲存在電池里面、再轉(zhuǎn)換成機械能驅(qū)動車輛前進,電動汽車的綜合能源效率大概在 70% 到 80% 左右。而氫能源汽車,從電力到產(chǎn)氫就已經(jīng)損失了 45% 的效率了,再在燃料電池里把氫能變回電力,剩下的能量里面又有 55% 左右的損失。最后變成機械能,綜合能源效率只有 25% 到 35%。
與電動汽車相比,氫能源汽車的能量轉(zhuǎn)化過程復(fù)雜得多、損失也高得多(來源:volkswagen-newsroom)
同樣的電,直接存進電池里不好嗎?為什么還要折騰一遭,變成氫,再變成電呢?
如果單純從這點來看,氫能源汽車連發(fā)展都不應(yīng)該發(fā)展起來。
而且,除了效率低,氫能源汽車還有另外四個看上去都很致命的缺點:那就是氫氣的生產(chǎn)、儲存、加氫和作為動力來源的燃料電池沒有一個是便宜的。
生產(chǎn)方面,雖然氫元素的來源取之不盡,用之不竭,但到 2018 年,氫氣 95% 的來源還是化石燃料,碳排放高昂。利用太陽能、風(fēng)能等新能源生產(chǎn)氫能,成本高昂。
儲存方面,氫氣是世界上最輕的物質(zhì),其單位體積含有的能量比碳?xì)浠衔镄〉枚?。蘊含同樣能量的基礎(chǔ)設(shè)施,儲存氫氣的體積要比儲存汽柴油大三到四倍。而其它的儲氫技術(shù)則是又貴又不成熟。
加氫則是目前看上去最大的問題?;叵腚妱悠噭傞_始推廣的時候,大家最擔(dān)心的問題就是充電樁的分布不夠。而加氫站,和小巧的充電樁完全是兩個概念。一個功能類似于加油站的加氫站,成本是加油站的兩倍。而為了維持氫能源汽車與汽柴油車差不多的運營成本,氫氣的售價還不能太高。在有政府高額補貼的情況下,中國的加氫站才能勉強維持收支平衡。盡管政府在大力推廣加氫站,但成本始終是懸在加氫站企業(yè)頭上的一把利劍。
最后,燃料電池方面,盡管成本已經(jīng)隨著技術(shù)的進步大幅下降,但相比于電池來說還是很高。
彭博新能源財經(jīng)(BNEF)發(fā)布的報告顯示,到 2030 年,氫能源汽車的成本仍將比電池汽車高 20% 到 50%,國際能源署則認(rèn)為,目前,氫能源汽車的成本約為電動汽車的兩倍。其它不少研究機構(gòu)也認(rèn)同這一點。這樣看來,氫能源汽車似乎并不應(yīng)該有任何的機會。
事實也似乎印證了馬斯克和大眾的判斷。
截止到 2018 年,全世界共售出約 1.1 萬輛氫能源汽車,這已經(jīng)比 2017 年增長了 56% 了。但與之同期,電動汽車的累計銷量已經(jīng)達到 510 萬輛。
逆勢興起的新風(fēng)口
然而,從 2013 年的現(xiàn)代和 2014 年的豐田 Mirai 開始,氫能源汽車卻在夾縫中艱難地逐漸成長了起來。
2018 年 5 月,中國國務(wù)院總理李克強訪問日本,期間參觀了豐田汽車在北海道的廠區(qū),考察了豐田氫能源汽車的發(fā)展情況。之后,在中國一直比較 “冷門” 的氫能汽車概念忽然迅速升溫。到去年,有媒體甚至表示,“汽車行業(yè)如今正在上演一場‘三國殺’,電動汽車、氫燃料電池汽車和燃油汽車,誰能笑到最后仍未可知?!?/p>
目前的氫能源汽車的市場基本被豐田、現(xiàn)代、本田等日韓車企壟斷,但英國的捷豹路虎,德國的寶馬,美國的通用、Hyperion,中國的廣汽、上汽也都紛紛發(fā)力,或是已經(jīng)推出了自己的氫能源汽車,或是正打算這么做。
氫能源汽車的風(fēng)頭,似乎正越來越勁。
大家之所以爭先恐后地涌入這個賽道,是因為與電動汽車相比,氫能源汽車雖然有著效率低的短板,卻有著另外兩個明顯的優(yōu)勢。
首先,是續(xù)航能力。氫能源汽車使用的燃料電池和電動汽車使用的鋰電池,其作用機理截然不同。盡管最后的結(jié)果都是把儲存在內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了電能,但鋰電池依賴的是之前充進來的電能,而燃料電池依賴的,是燃料。對于氫燃料電池來說,就是儲存起來的氫氣。這意味著,對于氫能源汽車來說,提高里程,只需要提高儲能罐的數(shù)量或容積就可以了。加拿大氫及燃料電池協(xié)會( Canadian Hydrogen and Fuel Cell Association)發(fā)布的對比顯示,長距離版本的特斯拉 Model 3 需要的電池重量接近半噸,而豐田 Mirai 的儲氫罐則只有 88 公斤。
其次,是可以快速加氫。電池的充電速度與里程不可兼得,直接更換電池的 “換電” 思路則需要新建與之前完全不同、復(fù)雜程度大幅提升的換電站。而氫能源汽車加氫的速度卻可以和加油一樣快,設(shè)施也可以像加油站一樣簡單。
此外,氫氣燃燒的唯一產(chǎn)物就是可以直接飲用的水。而發(fā)出的電能,會和電動車一樣,輸送到電機中產(chǎn)生機械能,驅(qū)動汽車前進,所以氫能源車可以和電動車一樣的干凈,沒有噪音,百公里加速二點幾秒什么的也一樣不在話下。可以這么說,氫能源汽車可謂是結(jié)合了燃油車和電動汽車的幾乎全部優(yōu)點,而把燃油車討厭的排放和噪音、電動車煩人的續(xù)航里程和充電時間拋在了九霄云外。
至于安全性,與今年僅僅中國就已經(jīng)發(fā)生過 20 起自燃事故的電動汽車相比,氫能源汽車其實并不存在明顯的劣勢。發(fā)生泄漏的時候,儲氫罐中密度極輕卻壓力很高的氫氣會迅速升高、散逸到大氣中,甚至槍擊、火燒都不會讓氫氣罐發(fā)生爆炸。而汽油則會揮發(fā)在汽車周圍,或者流到地面上,形成安全隱患。因此,氫氣并不會比汽油危險,汽油車、加油站能達到的安全性,氫能源汽車、加氫站也能實現(xiàn)。
因此,如果可以通過技術(shù)進步、政策扶持等方式解決成本的問題,氫能源汽車未必不能與電動汽車一較高下。
而且,氫能源汽車相比于電動汽車的成本劣勢也不是一成不變的。在城市通勤乘用車、輕型卡車領(lǐng)域,氫能源汽車在成本上尚不占優(yōu),但在對車體單位重量成本更加敏感的長途重載卡車領(lǐng)域,氫能源汽車就可以充分利用其續(xù)航里程長的優(yōu)勢。這不止是國際能源署等機構(gòu)所建議的氫能源汽車的發(fā)力方向,也是尼古拉等氫能源車企的定位。彭博能源財經(jīng)預(yù)計,到 2031 年,氫能源卡車的成本將下降到柴油車以下。而在這個領(lǐng)域,除非電池技術(shù)出現(xiàn)革命性突破,否則電動汽車將很難討到便宜。
正在下降的成本與更大的藍海
從去年開始,全球掀起了一股氫能源政策高潮,國際能源署、加拿大、中國、法國、德國、挪威、英國、美國、澳大利亞,再加上本來就在氫能源領(lǐng)域深耕許久的日本和韓國,紛紛出臺或強化氫能政策,大力扶持氫能源發(fā)展。
電動汽車的成本之所以近年來快速下降,重要原因之一就是中國供應(yīng)鏈參與了鋰電池等電動汽車部件的生產(chǎn)和開發(fā)。而隨著中國開始在氫能源汽車領(lǐng)域發(fā)力,后者的成本下降也已經(jīng)悄然發(fā)生。從 2014 年到 2019 年,北美和歐洲堿性電解水制氫的成本已經(jīng)下降了 40%,而中國的成本則更是降到了美歐的 20%。如此陡峭的成本下降趨勢,不禁讓人們想起價廉物美的中國供應(yīng)鏈給太陽能光伏電池、鋰離子電池行業(yè)曾經(jīng)帶來的革命性變革。不少人期待,類似的變革也可以發(fā)生在氫能源領(lǐng)域里。
國際能源署預(yù)計,隨著政策的支持和技術(shù)的持續(xù)進步,氫能的成本將出現(xiàn)顯著下降,氫能源利用的規(guī)模將大幅提升。到了 2050 年,氫能源汽車就將有望把成本降到電動汽車以下。
更進一步,如果我們把目光從最火熱的新能源汽車領(lǐng)域移開,就會發(fā)現(xiàn)氫能的藍海遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。
在交通領(lǐng)域,比長途重卡更加長途、重載的輪船,就是氫能源的重要發(fā)展方向。甚至,飛機也成為了最新?lián)肀淠艿慕煌üぞ摺? 月 24 日,由美國初創(chuàng)公司 Zeroavia 研發(fā)的世界首架全氫能飛機在英國首飛成功??湛鸵苍?9 月 21 日宣稱,要在 2035 年讓三款氫能概念機服役。氫能航空已經(jīng)緩緩拉開大幕。
交通領(lǐng)域之外,任何嚴(yán)重依賴化石燃料產(chǎn)生的熱量進行生產(chǎn)的工業(yè)過程,都是氫能的理想目標(biāo)。在發(fā)電領(lǐng)域,通用電氣、三菱等公司均已研制成功利用氫氣進行發(fā)電的燃?xì)廨啓C。這意味著無需對現(xiàn)有發(fā)電設(shè)施進行徹底改變,就可以實現(xiàn)零碳排放發(fā)電。而在煉鋼、玻璃、建筑供熱等無需轉(zhuǎn)換為電力、卻面臨著巨大減排壓力的領(lǐng)域,氫能可能帶來的減排意義將更加顯著,經(jīng)濟效益也更明顯。
國際能源署預(yù)計,到 2050 年,僅交通領(lǐng)域的氫能需求就將占到美國總電力需求的 10%。彭博能源財經(jīng)也預(yù)計,如果政策得力,氫能將有可能提供全球 24% 的能源需求,助力達成在本世紀(jì)末將全球氣候變暖控制在 1.5°C 以下的目標(biāo)。
盡管尼古拉可能會倒下,但沉舟側(cè)畔千帆過,病樹前頭萬木春。國際能源署認(rèn)為,氫能源雖然起步較晚,如今卻正逢其時。氫能將注定成為人類應(yīng)對全球氣候變暖的重要解決方案之一,這個行業(yè)正變得越來越火熱,圍繞氫能源技術(shù)展開的國際競爭也將越來越激烈。