目前,汽車(chē)能源占比最大的還是燃油,但日趨衰落已成事實(shí);純電動(dòng)的瘋狂擴(kuò)張,大有取代之勢(shì);最具爭(zhēng)議的還是氫能源,是大多數(shù)從業(yè)者認(rèn)為能和鋰電一較高下的新能源。
氫能相對(duì)于鋰電的優(yōu)勢(shì)零排放,環(huán)保友好高效的能源補(bǔ)充,加氫只需幾分鐘沒(méi)有電池廢棄物問(wèn)題降低依賴化石能源的依賴,氫氣來(lái)源豐富,水即可電解
國(guó)家戰(zhàn)略層對(duì)比汽車(chē)大國(guó)日本是氫能的絕對(duì)擁護(hù)者,無(wú)論是國(guó)家政策引導(dǎo)還是幾大汽車(chē)集團(tuán)大力投入氫能研發(fā),甚至放棄純電動(dòng);中美推動(dòng)了鋰電新能源的快速發(fā)展,2023年上半年,鋰電新能源汽車(chē)銷(xiāo)量占比已經(jīng)突破28%,5年左右將和燃油車(chē)平分天下。
世界70%的氫燃料汽車(chē)技術(shù)專利都掌握在日本公司手里,豐田車(chē)企的專利就已經(jīng)達(dá)6000多項(xiàng),占到了全球相關(guān)專利的一半。日本因國(guó)土面積小,礦產(chǎn)資源短缺,唯一的清潔能源就是核能,在2012年福島核泄漏后,直接關(guān)停了所有的核電站,能源自給率更是直接從25%跌至13.9%,政策層面,日本發(fā)展氫能是不得已的選擇。

中國(guó)地大物博,礦產(chǎn)資源豐富,成熟的能源技術(shù)又能有力支撐中國(guó)汽車(chē)行業(yè)的彎道超車(chē),發(fā)展鋰電勢(shì)在必得,而且中國(guó)并未放棄氫能的發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)部分企業(yè)已在商用車(chē)上搭載氫能設(shè)備。
成本層面對(duì)比沒(méi)有政策的支持,氫能很難市場(chǎng)化,下圖幾種能源對(duì)比,購(gòu)車(chē)成本上以20萬(wàn)級(jí)別的燃油車(chē)為例,天然氣改制增加2萬(wàn)成本,同級(jí)別的純電動(dòng)約30萬(wàn),但價(jià)格一直在下降;氫能汽車(chē)因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu),成本翻番。使用成本上氫能是純電動(dòng)的2.5倍,甚至高于燃油車(chē);如此大的價(jià)格差很難成為消費(fèi)者的選擇。

除了購(gòu)車(chē)及使用成本,方便性也是一大挑戰(zhàn);加氫站極少,而且建設(shè)成本過(guò)高,普通的充電站成本為100 萬(wàn)上下,而氫氣燃料站要上升到1000 萬(wàn)以上,氫氣的特性是易燃易爆,加氫站建設(shè)時(shí),對(duì)投入的硬件設(shè)施的要求苛刻。
技術(shù)層面對(duì)比純電動(dòng)汽車(chē),一塊動(dòng)力電池代替了油箱,驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接取代了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸等復(fù)雜機(jī)構(gòu);如果搭載氫能設(shè)備,復(fù)雜度和燃油車(chē)類似,除了純電動(dòng)的蓄電池組和驅(qū)動(dòng)電機(jī)外還有高壓儲(chǔ)氫罐,燃料電池堆,燃料電池升壓器等,直接提升了汽車(chē)的設(shè)計(jì)制造難度;而且當(dāng)前的技術(shù)并不成熟。

除了車(chē)載方面,氫能的運(yùn)輸儲(chǔ)存技術(shù)難關(guān)仍然不小,生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的過(guò)程,燃料電池易燃、不穩(wěn)定、耐高溫差的問(wèn)題,稍有不慎極易產(chǎn)生重大事故。
能源轉(zhuǎn)化效率對(duì)比電動(dòng)汽車(chē)的能源轉(zhuǎn)化率一般在80左右:其中包括電池內(nèi)部損耗5%,電池的充電和放電會(huì)損失額外高達(dá)10%,電動(dòng)機(jī)的 5%的損失;氫能因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)不到60%,因?yàn)橹茪?/ 存儲(chǔ) / 運(yùn)輸 / 氫加入汽車(chē)/ 氫能轉(zhuǎn)為電能 / 電機(jī)驅(qū)動(dòng)等步驟,它的電能的利用率只有38%。
原材料對(duì)比我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為鉆、錳、鎳、鯉、石墨材料、碳材料等原材料資源的開(kāi)采、加工。據(jù)了解,全球的鋰資源儲(chǔ)量非常豐富,目前仍有60%的鋰資源尚未得到勘探和開(kāi)發(fā)。鋰礦的分布相對(duì)比較集中,主要分布在南美的“鋰三角”地區(qū)、澳大利亞和中國(guó)。氫能雖然用水也可以制造,但避免不賴不了使用催化劑,一般使用貴金屬電催化劑鉑。,按照統(tǒng)計(jì),世界鉑族元素礦產(chǎn)資源總儲(chǔ)量為3.1萬(wàn)噸,而鉑金總儲(chǔ)量為1.4萬(wàn)噸。在國(guó)內(nèi)探明的鉑族金屬僅為310 噸,鉑儲(chǔ)量為119 噸,資源少。當(dāng)下氫燃料汽車(chē)單車(chē)鉑消耗量大概為20 克,如果2030年國(guó)內(nèi)燃料電池車(chē)保有量200萬(wàn)輛,鉑消耗量約為40噸,對(duì)國(guó)內(nèi)鉑資源沖擊很大。放眼世界儲(chǔ)量也很有限。

綜上,中短期的未來(lái)能源之爭(zhēng)基本上已成定論,氫能源很難在10-20年內(nèi)形成市場(chǎng)化規(guī)模。