续航、补能都曾秒杀Model S,丰田押宝的氢能车为何没干过特斯拉?

  • 2023-10-22 12:51:17    腾讯新闻
  • 陈更
  • 快讯

腾讯新闻《远光灯》作者 王博潇

在国内新能源汽车市场进入爆发和高速增长期之际,氢燃料汽车也欲来分一杯羹。

10月18日,BMWiX5氢燃料电池车首次在国内开放试驾,此次测试的车型由宝马集团位于慕尼黑的研发中心小规模生产,目前国内仅有5辆试装工程车。新车集成了氢燃料电池技术与第五代BMW eDrive电力驱动技术,由两个储氢罐、一个燃料电池、一个块动力电池和驱动电机构成,可实现加氢4分钟,WLTP续航504km。

两个月前,丰田第二代Mirai氢燃料电池车已经正式上线并对外销售。根据官网介绍,第二代Mirai搭载丰田燃料电池系统,电堆功率128kW,储氢5.6kg,NEDC续航781公里,加满氢仅需约3分钟。

不久,丰田宣布将为2024年巴黎奥运会和残奥会提供500辆Mirai FCEV氢燃料电池车作为官方用车。丰田曾为2022年北京冬奥会提供了140辆Mirai保障车,2021年东京奥运会Mirai作为本土车型自然也是得到重用。

作为新能源车的一个分支,包括丰田、现代、宝马、长城等国内外车企均在氢能源车上有布局,丰田更是在这个领域的领跑者。前述宝马氢燃料车的燃料电池单体,目前就是直接采购自丰田。燃料电池单体是整车最核心的部件,相当于汽油车的发动机。

但过去多年,氢能源车销售始终难见起色,丰田也因押宝失误在新能源车发展上失了先手。在最近政策利好不断的背景下,丰田能否借助氢能源车在新能源赛道上实现“弯道超车”?

一手好牌为何打烂?

早在1992年,丰田就开始氢燃料电池汽车领域的研发工作。2014年底,丰田的首款氢能源轿车——第一代Mirai量产,时任丰田掌门人的丰田章男将Mirai亲自交付给时任首相安倍晋三。面对极有可能改写汽车历史的Mirai,安倍给出了这样的评价:“Mirai象征着氢时代的序幕。”

一场氢能源革命就此开始。

起初,Mirai的销量并没有让人失望,首月订单约1500台,在北美市场也有大几百的销量成绩。因为同时期的电车无论是续航能力、售价还是补能速度,在数据上都比不过Mirai。以同期的特斯拉Model S为例,一代Mirai续航比Model S多30km,补贴后售价是Model S的6.5折,加氢也仅需要10分钟不到,彼时充电站对比加氢站数量也只能说是五十步笑百步。在当时,氢燃料电池车和电动车谁才是下一个风口,一时难以判断。

但就在一代Mirai发布的同年,马斯克宣布免费公开所有特斯拉的技术专利,直接利好电动汽车产业。作为对比,丰田掌握着70%氢相关的专利,并且几乎垄断了零部件供应链,但直到2019年才决定开放专利,增加“伙伴”数量。

然而,2019年“伙伴”们早已投身电动汽车产业。特斯拉此时年销量已达36.78万辆,全球新能源汽车渗透率达到2.5%,已然势不可挡。

相关数据显示,2021年,全球主要国家共销售氢能源车16313辆,同比增长68%。同一年,仅特斯拉的纯电动车在全球交付量就已达93.62万辆,同比增长87.2%。

2021年4月12日,丰田旗下的第二代氢燃料电池车 Mirai正式在日本上市。据悉,一代Mirai截至当时在全球销量仅超过10000辆。

中国氢能联盟研究院此前发布的统计数据显示,截至2022年底,全球燃料电池车保有量达到6.7万辆,同比增长36.6%,其中我国燃料电池车保有量为12682辆。

2021年12月,押宝氢能源的丰田汽车正式公布了电动化战略,为了保证自己能活到氢能源“起飞”的那天,暂时选择向市场妥协。

75万氢能源车难入百姓家

回头来看,如果当时丰田及时开放氢能源专利,情况会有转机吗?

事实上,2014-2019年丰田也没有闲着,也在想方设法地降低单车制造成本、提高核心技术,使其更接近民用。然而,氢能源市场不是只有丰田努力就够的。

电车配套设施的布局要比氢容易得多。基于成熟的电网建立充电站只是规划的问题,即便没有充电站,电车也可以在家中安装充电桩满足补能。但氢能源就没那么简单了,制氢、储氢、运氢、加氢等环节都还存在着各种不确定性。

在氢燃料电池车上,储氢罐是除了燃料电池之外成本最贵的零部件。储氢罐目前分为全金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II 型)、铝内胆纤维缠绕瓶型(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)共4种,未来随着技术的提高可能会出现全碳纤维的V型。级别越高,储存能量的压力也就越高,续航里程也越长,成本也就越高。IV型瓶在第二代Mirai上搭载了三个,总容积122.4L,能存储5.6公斤的氢气,最大支持90Mpa压力,所以在满压的情况下,二代Mirai续航达到781km。

以我国的加氢站为例,70Mpa的氢气价格为60元/公斤,按照正常的氢能源汽车能耗来计算,每公里的行驶成本在0.5元左右,用车成本不仅比不过电车,也比不过能耗好一些的混动车。尽管丰田通过几年的努力已经将二代Mirai的指导价降到了75万元,但仍然不是普罗大众能消费得起的。

60元/公斤的价格并不便宜,但这已经是政府大力补贴之后的价格,目前加氢站基本都是亏损运营状态,一个加氢站一年的运维成本在200万元左右,每公斤氢只有十几块钱毛利,并且需求总量小。

燃料运输方面,氢气主要有高压气态储运、低温液态储运、固态储运、管道运输四种方式。前三种适用于短途且少量运输,如果想实现规模化运输,把成本拉到最低,还需要像输送天然气一样建立管道。目前全球输氢管道总里程超4600km,其中美国达到2720km,但我国目前输氢管道仅约400km,实现低成本氢燃料运输还需要大量布局。

宝马在氢燃料电池车上的顾虑也证实了这一点。在10月18日的试驾会上,当被问及BMWiX5氢燃料电池车为什么现在不量产时,宝马集团氢燃料电池技术及汽车项目负责人Dr.Juergen Guldner表示,目前基础设施还无法达到民用的标准,加氢站的数量虽然不用像现在的加油站那么多,但布局至少要覆盖人们的生活区域。此外,目前氢燃料的成本(上游制氢,中游储氢运氢)及单车生产制造成本也同样不低。

虽然目前iX5的售价暂未公布,但理论上是要高于丰田Mirai(75万人民币)指导价的,即便现在量产,也完全没有市场。

丰田能否“弯道超车”?

但丰田并没有放弃氢能源战略并对其寄予厚望。据内部人士向腾讯新闻《远光灯》透露,第三代Mirai正在研发,将于2026年正式上市,成本进一步压缩,终端售价会是二代Mirai的一半(40万元左右)。

丰田的bz纯电系列虽然算不上一塌糊涂,但与其燃油时代的体量相比无疑是一种退步。bZ4x作为代表之一,自去年10月上市以来,总计在华卖出不到1.5万辆。2022年,丰田在中国市场的销量为194万辆,同比下滑0.2%。

与此同时,押宝了近30年的氢能源在碳排放的压力下初见曙光,丰田能否实现弯道超车还要看地方政府是否认可,以及有没有支持建设的能力。

目前看来,在中国,政策方面的相关利好已经陆续到来。

8月8日,氢能行业迎来了首个国家层面的全产业链标准体系建设指南。国家标准化管理委员会、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家能源局六部门联合印发《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》,明确了近三年国内国际氢能标准化工作重点任务,系统构建了氢能制、储、输、用全产业链标准体系,涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和输运、氢加注、氢能应用等环节。

更早之前的2022年3月,国家发改委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》提出,到2025年,燃料电池车辆保有量约5万辆,可再生能源制氢量达到10万-20万吨/年;到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

根据中国汽车工程学会2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,2030年-2035年,我国加氢站将超过5000座。截至2022年底,我国已建成加氢站358座,居世界第一。

事实上,氢气的化学特性决定了其更高的利用价值。氢气的热值高达142kJ/g,是汽油的3倍,焦炭的4.5倍,天然气的5倍;扩散系数是汽油的12倍,只要通风良好氢气很难爆炸。此外,氢气的贮存是非常稳定的,损耗低、能量密度高,可保存几年,即便不服务于新能源汽车,也可以用来稳定电网波动,调整用电负荷。从能源安全的角度,氢是具备巨大潜力的。

除了丰田,越来越多的车企开始布局氢能源汽车。宝马的首款氢燃料电池车i Hydrogen NEXT将在今年小规模生产,并将于2025年正式量产,该车的电堆系统由宝马集团研发,但其单体氢燃料电池来自于丰田。

作为自主品牌的长安深蓝SL03和上汽大通MAXUS也都推出了自家的氢燃料电池车。此外,本田虽然在2021年宣布停产氢能源车Clarity,但内部也在进行技术储备,戴姆勒虽然终止了与本田氢能源乘用车的合作,也并没有放弃重型商用氢能源车的研发。

无论是发电还是制氢,在没有实现纯绿色零排放的情况下,大概率是相互依赖长期并存的关系。宝马集团氢燃料电池技术及汽车项目负责人Dr.JuergenGuldner就表示,无论是燃油、纯电、氢能源,目前没有单一解决方案能满足全球客户的全方位出行需求,未来出行将并存不同驱动系统,而氢燃料电池汽车是电力驱动系统的一个重要补充。

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