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3月23日,由國家發改委和能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》正式發布。
在規劃圖中,將氫的能源屬性再次明確,表示它將是未來國家能源體系的重要組成部分,而且這一次不光是建設性的意見,而是提出了一系列的規劃。比如2025年之前國內企業要掌握核心技術和工藝,當年氫能源汽車的產量要達到5萬臺,2030年要形成較為完備的氫能產業技術創新體系。
這個規劃不禁讓人想起了2016年國家發布節能與新能源汽車技術路線圖,當時所有人都覺得不可置信。結果6年過去了,電動汽車和混動汽車全面崛起,成為了當紅炸子雞。
氫能源汽車的發展前景究竟如何呢?讓功夫汽車帶大家一起看一下。
(1)氫能、電動同步崛起,燃油“白科技”要被終結?
關于電動車與燃油車的競爭,在這幾年愈演愈烈。雖然燃油車機械結構復雜,也不夠環保,工作方式也是最原始的化石燃料燃燒推動氣體膨脹做功。
但它有個非常大的優點,那就是一種液體兩分鐘就能加滿,然后就能跑超過500公里,堪稱“白科技”,而且加注這種液體的點到處都是。
電動汽車的出現,對傳統燃油車造成了很大的沖擊。以電驅為主的系統,繼承了電機的諸多優勢。比如電機的工作是沒有怠速概念的,它可以在開啟的瞬間就輸出最大的扭矩。電機的加速絕對線性,甚至不需要多檔變速箱配合做工,就能滿足日常的用車需求。不管是純電動車還是混動車,相比傳統的燃油車確實更加環保,在節能減排方面更有優勢。
但不管怎么說,哪怕油耗降低一半,混動車的碳排放量依舊不低。電動車則受制于動力電池,需要大量金屬礦產,而且電池的處理也不可避免是有污染的,充電效率也制約了電動汽車的推廣。
而氫能源的普及,則可能更進一步,達成更高維度的環保,把現有新能源車的短板進一步補上。
首先氫能源是真正無毒、無污染的清潔能源,并且有非常廣泛的可燃范圍,燃燒速度非常快。氫燃料的加注速度也非常快,基本能在5分鐘以內完成加氫,續航可以達到八九百公里,這一點是充電沒法比擬的。
但理想很豐滿,現實卻很骨感。氫元素的化學性質太過活躍,以至于地球上基本不存在單質氫氣,氫氣的制取需要從化合物中提取,然后制取氫氣本身就是耗能的。比如號召大家不要用電,改用氫,可能所用的氫反而是用電制取的,而發電用的原料,則又可能是化石燃料。
因此雖然電動汽車看起來比燃油車環保,氫能源汽車看起來比電動車環保,但細究起來,很可能還是一筆糊涂賬。
但不管怎么說,既然大的政策要往這個方向引導,大概率后續氫能源也要起勢了。它將作為新能源汽車的一環,與電動車、混動車一起,向燃油車發起挑戰。
(2)專利壁壘即將放開,氫能源崛起正當時?
大家都知道,我們國家一直希望在汽車領域實現“彎道超車”,但這在燃油領域已經幾乎無法實現。原因倒也簡單,汽車發動機、變速箱的原理早已公開,大眾的EA888、保時捷的PDK我們也不是造不出來,但達到國際大廠的規模和溢價能力卻幾無可能,導致大量利潤被這些國際大廠卷走。
國家大力發展新能源汽車,就是希望改換賽道,在對手不那么強的領域取得突破。
而在新能源領域,卻是另一番光景。2014年,特斯拉免費公開了大量電動車的專利技術,極大地帶動了全球電動車技術的發展。倒不是說各大廠家用了多少特斯拉的技術,而是有一個成功的例子擺在眼前,大家知道這條路是能夠走通的,確實做起事來事半功倍。
而到了最近幾年,國內混動技術飛速發展,比亞迪、長城、吉利、奇瑞都推出了最新一代的混動技術,其實某種程度也得益于早期的混動專利已經過了專利保護期。比如本田i-MMD與比亞迪DM-i其實是師出同門,都是以電驅為主的混動系統,它們在工作原理上都借鑒了美國Paice公司的US6209672專利,而該專利已經過了二十年保護期。
而在氫燃料領域,也有一個專利大戶,那就是豐田,它擁有近80%的氫燃料電池汽車專利,初代產品是2014年推出的。但看一眼它的歷年專利申請,可以看出它的專利布局集中在2004-2009年,其中2007年更是達到了巔峰,也就是說在2024-2029年間絕大多數專利都會過期。
而屆時,很可能是國內氫能源產業騰飛的時候。雖然有點不地道,但彎道超車就是這樣的。要不然面對國際巨頭規模成本、品牌認可度、專利壁壘的三重擠壓,想突破太難了。
(3)清潔易儲存,氫能源大有可為?
至于氫能源的制取需要消耗能源的問題,其實還可以換個思路,那就是將它轉化為能儲存的設施。
比如太陽能、風能的發電廠,它們發電的時間與大家用電的時間其實并不重合,完全可以將高峰期多余的電量用于氫能源的制取。再就是一些日照時間充足的位置,如果電能不能及時輸送走,也會造成大量的浪費,同樣可以用于制氫。
最典型的就是海馬,它的第三代氫燃料電池汽車即將開展模擬示范運營。而為了為這些氫能源汽車服務,海馬打造了制氫加氫一體站。通過光伏進行發電,然后通過水電解制氫,每天可以生產約107kg “綠氫”,同時它的外接氫氣加注能力可以達到250 kg /天。因為海口地區的太陽能資源極為豐富,且水資源更為豐富,它的整個運營除了前期的投資,后期幾乎是無本買賣。
在海馬的遠期規劃中,將在海南省東、西、南、北、中五個方位,各建一座氫能源綜合服務體,可以滿足氫能源汽車的使用需求。對于海南省這樣的熱帶島嶼來說,這樣的設計簡直堪稱完美。
而在剛剛結束的北京冬奧會上,主辦方投入了816輛氫燃料電池汽車開展示范運營,其中不僅有豐田柯斯達(配置|詢價)中巴車、豐田MIRAI乘用車,也有福田歐輝氫能源客車這樣的“本土選手”。
尤其是冬奧會零下十幾度的天氣和大量山地賽事,更像是為氫能源打廣告。它與電動車可不一樣,不怕低溫,而且續航能力更強。
(4)功夫拍案
氫能源汽車與電動汽車一樣,都是為了減少碳排放的產物。它的優勢還是挺多的,清潔易儲存、加注速度快、續航能力強,而且不怕低溫。但除此之外我們仍然應該看到,氫能源離大規模商用依然還比較遠。豐田第二代Mirai的售價要近40萬,比起同樣級別的凱美瑞(配置|詢價)貴了近一倍,使用費用一年要達到10多萬,這意味著它離真正鋪開還有很長的路要走。
但隨著專利壁壘的清除和國家投入的加大,氫能源汽車的發展將迎來一個春天,它毫無疑問將在未來的出行中占據一席之地。至于會有多大的分量,就要看大家用腳投票了。