混动、纯电、增程式、氢能,究竟谁才是新能源汽车的未来?
2019年,大家对氢燃料电池充满信心。彼时,坚持纯电为主的新能源战略饱受质疑,而一些汽车强国却选择了氢能路线,难道它们会选错?
此一时,彼一时。伴随电动汽车销量连创新高和民族新能源品牌崛起,人们对氢能的态度也发生了微妙的变化。这时候,大家普遍认为纯电、混动、增程式将瓜分燃油车让出的市场,至于氢能则希望不大了。
【图1】电动汽车销量连创新高
其实,这个观点未必全面,特别是只关注了乘用车,忽视了商用车;只关注了交通领域,忽视了工业领域。这也不怪吃瓜群众,因为消费者肯定会去关注轿车、SUV嘛,谁没事会整个重卡玩呢?实际上,商用车的数量虽然不多,碳减排压力却不小,氢燃料电池技术不可替代。
中国乘用车与商用车保有量、碳排放量对比【图2】
[威武]一、为什么氢燃料电池汽车不可替代?
我认为,氢燃料电池汽车不可能被完全替代,论据很简单:只要某领域的车型离不开氢燃料电池,那么这项技术就必然能迎来大发展,并逐步应用到其它车型上。
此处提到的「某领域」是否存在呢? 如果存在,具体是哪个领域呢?
咱们可以先听听专家的意见。今年的清华大学碳中和技术论坛上,欧阳明高院士认为长里程、大功率的中长途运载场景非常适合应用燃料电池汽车;美国预测2050年燃料电池汽车占重卡比例为15%-42%,欧洲预测这一比例将超过40%。【图3】
他还认为,氢燃料电池的市场规模将在2025-2030年飞速增长,不仅适用于长途重卡,还适用于长途客车,甚至乘用车的SUV车型 —— 单点突破,多点开花,与本文判断不谋而合。【图4】
乘用车领域叱咤风云的纯电,为什么在这些领域玩不转了? 纯电遇到的困难,恰恰是氢燃料电池车的长处,容我为大家一一分析:
[微风]补能速度:加氢与加油一样快,5分钟即可完成,这并不是什么未来科技,目前现代汽车集团的量产车型NEXO就可以达到此水平;而电动重卡则不能这么办,因为电池容量太大,乘用车的「10分钟充200公里」在重卡上行不通。
量产氢燃料电池SUV现代NEXO的补能速度【图5】
[微风]长续航vs占用运力:电动乘用车2吨重,坐人载货最多400公斤。在商用重卡的领域可不一样,如果要装个几十吨货拉走,这就需要超级大的电池。但电池本身也重,占用运力,商用效率又降低了。氢燃料电池就没有这个问题,因为氢气的能量密度远超电池。
与混合动力和增程式相比,氢燃料电池车还有一个非常大的优点:氢气+氧气→水,100%零污染。不仅没有氮氧化物这种有毒气体,就连二氧化碳都没有啊!
正因为这个特性,现代汽车NEXO甚至被称为「100%无公害车辆」。不仅仅是运行时无污染,它甚至还能净化空气:氢燃料电池在从大气中获取氧气的过程中,可以净化99.9%的可吸入颗粒;1辆NEXO每行驶1小时,可净化26.9kg空气,相当于43名成人1小时呼吸的空气车。【图6】
当然,全生命周期的零碳排放还需要可再生能源的绿氢技术,这恰好是马上要讨论的话题:氢能在工业领域的应用。在讨论这一议题之前,我们还是先盘点一下氢燃料电池汽车的国内外主要玩家。
在清华大学碳中和论坛中,欧阳明高院士分析了美国、欧盟、东亚的主要玩家:美国主要是创新企业Nikola、欧盟则是奔驰燃料电池重卡,东亚的主要玩家为中国、韩国、日本。大家似乎在这方面达成了共识,都在加大投入快速推进。再具体东亚来说,中国有亿华通;韩国主要是现代汽车;日本主要是丰田。【图7】
凭什么说东亚区域在氢燃料电池车领域比较「卷」呢?因为它们不仅造重卡,甚至还造起来了氢燃料电池SUV —— 寸土寸金的乘用车上,应用氢燃料电池技术非常考验技术实力。
现代汽车于2013年推出的ix35 FCEV是全球最早的量产氢燃料电池汽车。2018年推出了第二代氢燃料电池量产乘用车——NEXO,从全球范围来看,它在续航距离、储氢水平、电机功率等关键性能上都均占据明显优势 —— 这正是东亚玩家「卷」起来的一个表现吧!【图8】
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