馬斯克強懟的氫燃料電池，能和鋰電池一決高下嗎？

技術(shù)本身的完善性才將決定未來(lái)市場(chǎng)的走向。

新能源是個(gè)熱詞，近五年更是一路飆升，成為產(chǎn)業(yè)新貴。

在這個(gè)領(lǐng)域，電動(dòng)車(chē)（鋰電池）是當之無(wú)愧的主角，加上馬斯克等人的站臺，風(fēng)頭十足，但事故頻發(fā)也常常讓人捏一把冷汗。與此同時(shí)，越來(lái)越冒頭的氫燃料則前途未定。

從1834年托馬斯·達文波特發(fā)明直流電機驅動(dòng)式電動(dòng)車(chē)開(kāi)始，經(jīng)歷了第二次工業(yè)革命的推動(dòng)，燃油發(fā)動(dòng)機逐漸上位成為主流，而能源危機再次出現后各國開(kāi)始注重電動(dòng)車(chē)（鋰電池）。

最終，是鋰電池還是氫燃料能扛下這面大旗，助攻新能源成為大風(fēng)口，一切還有待驗證。

新能源汽車(chē)再現輝煌：純電動(dòng)一路狂飆，氫能源暗自磨刀

一．

2003年，特斯拉成立，拉開(kāi)了這一次的新能源熱潮序幕。

就像彼時(shí)的保時(shí)捷，特斯拉成為這一波熱潮非常關(guān)鍵的驅動(dòng)力，而如費迪南德·波爾舍對所處時(shí)代的意義，此時(shí)，馬斯克無(wú)疑擔當了這一場(chǎng)革命的主力。

像是刻意呼應歷史，馬斯克為特斯拉制定的產(chǎn)品推廣路線(xiàn)就是從高端到普通通勤車(chē)。2012年，特斯拉的首款鋰電純電動(dòng)轎車(chē)Model S進(jìn)入市場(chǎng)，一上來(lái)就直接對標寶馬五系。這一次，精致的外觀(guān)、流暢的體驗、合理的價(jià)格和單次充電高達500公里的里程數，讓其一開(kāi)始就獲得了大眾的好評。

歷史再次上演，一承此前的發(fā)展脈絡(luò )，電動(dòng)車(chē)一登場(chǎng)依然是以“高品質(zhì)”開(kāi)始，收獲眾星捧月般的待遇，包括各國政府的重視。這一次，開(kāi)場(chǎng)的相似之下卻暗含顯著(zhù)的不同：此時(shí)的電動(dòng)車(chē)成本極大程度的降低，里程數問(wèn)題因智能化系統的融入得以?xún)?yōu)化，百里提速性能也直逼燃油汽車(chē)。加上鋰電池技術(shù)的商用已經(jīng)十分成熟，這讓電動(dòng)車(chē)的后顧之憂(yōu)少了許多。

確實(shí)，因技術(shù)的成熟和政策的利好，電動(dòng)汽車(chē)很快滲入市場(chǎng)，切實(shí)引爆了新能源產(chǎn)業(yè)。事實(shí)上，特斯拉Model S在投入量產(chǎn)后，很快就獲得了可觀(guān)的銷(xiāo)量。特斯拉最近公布的財報也顯示，單個(gè)季度，Model S的銷(xiāo)量維持在一萬(wàn)五。

在特斯拉的帶動(dòng)下，比亞迪、蔚來(lái)、拜騰、小鵬、吉利等新興車(chē)廠(chǎng)紛紛站隊鋰電池電動(dòng)汽車(chē)，正面對標老牌燃油汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。資本大量流入，特斯拉、蔚來(lái)陸續上市等一系列利好消息不斷傳出，純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)復蘇后的姿態(tài)可謂是一路狂飆。

二．

雖然有各國政府保駕護航，但這場(chǎng)仗也并不好打。

投入量產(chǎn)后，產(chǎn)能不足問(wèn)題首先被暴露出。在汽車(chē)的發(fā)展史上，出廠(chǎng)時(shí)星光熠熠但最終因無(wú)法量產(chǎn)被眾人遺忘的車(chē)型數不勝數，因而它亦不會(huì )對歷史的發(fā)展軌跡造成任何影響。

現在，包括特斯拉在內，新興電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)商都面臨著(zhù)這樣一股強大的阻力。

禍不單行，隨著(zhù)越來(lái)越多的車(chē)輛投入使用，特斯拉汽車(chē)開(kāi)始陸續出現一系列撞車(chē)后自燃事故，鋰電池固有的安全隱患被曝出，這也讓眾多潛在購買(mǎi)者開(kāi)始猶豫，甚至敬而遠之。

其實(shí)這并非個(gè)例，在其他品牌和車(chē)型紛紛投入量產(chǎn)的這一年，電動(dòng)車(chē)起火話(huà)題已經(jīng)成為新聞報道中的“座上客”。數據顯示，就在剛剛過(guò)去的半個(gè)月，電動(dòng)車(chē)起火出現12起，皆歸因于鋰電池。

多事之秋，我國政府也陸續發(fā)布文件，明確表示將降低對電動(dòng)汽車(chē)的補貼，同時(shí)繼續維持對氫燃料電池的額度。

隨著(zhù)政策變化和電動(dòng)車(chē)的不利消息頻頻曝出，不被人熟悉的氫燃料電池進(jìn)入了我們的視野中。最為顯著(zhù)的變化發(fā)生了，日前繼德國推出氫燃料電動(dòng)列車(chē)后，上海宣布正式投入使用了首條氫燃料電池公交線(xiàn)路。

其實(shí)，導向性政策的頒布則更早。2017年，上海出臺全國首個(gè)地方性的燃料電池汽車(chē)發(fā)展規劃，隨后武漢、北京、張家口、如皋、西安、鄭州等城市陸續加入到了氫能燃料電池行業(yè)。為此，廣州甚至一次性投入8億，計劃打造“中國氫谷”，專(zhuān)注于氫燃料電池的研發(fā)和商用。

現在，隨著(zhù)政府主導的落地商用項目出現，這一新能源汽車(chē)品類(lèi)也愈發(fā)受資本的關(guān)注。

但其實(shí)很早，在日本政府的推動(dòng)下，以豐田為首的一系列日系老牌汽車(chē)公司就在氫燃料電動(dòng)汽車(chē)上暗暗發(fā)力了。

氫燃料PK鋰電池，一場(chǎng)新興車(chē)企與老牌車(chē)廠(chǎng)的拉力賽

發(fā)展至今，市場(chǎng)上僅存的兩種電動(dòng)車(chē)品類(lèi)形勢十分明顯，除了部分德、美系車(chē)企處于觀(guān)望狀態(tài)，以豐田為首的眾多德日系老牌車(chē)廠(chǎng)投入氫燃料電池，而以特斯拉為首的新興車(chē)企則大面積站隊鋰電池。

從技術(shù)層面上看，鋰電池和氫燃料電池勢均力敵，各有優(yōu)劣。

公開(kāi)資料顯示，鋰電池造價(jià)成本低，商用化則更加成熟，這讓它自然成為電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)的首選。然而它的能量密度低、易燃、反應產(chǎn)物有毒、充電慢等特征也是潛在的“隱患”，尤其在量產(chǎn)之后，各類(lèi)問(wèn)題也被自然放大。

而氫燃料電池可以直接加氫，補給時(shí)間短，續航能力也能夠輕松達到500km以上，且排出物僅是水，完全無(wú)污染。這一優(yōu)勢輕松力壓鋰電池，也更符合環(huán)保的理念，但氫燃料使用過(guò)程中不可或缺的反應催化劑——鉑稀有貴金屬成本極高，且氫燃料充電站造價(jià)為特斯拉超級充電站的五、六倍，其高昂的成本成為氫燃料成為商用之路的攔路虎，事實(shí)上，也沒(méi)有人愿意為環(huán)保買(mǎi)下這筆天價(jià)單。

相較于鋰電池，氫燃料電池技術(shù)確實(shí)過(guò)于新穎，馬斯克也一度強懟氫燃料電池。但豐田堅持認為新能源最終的贏(yíng)家一定是燃料電池，因為新能源產(chǎn)業(yè)的正確發(fā)展歷程應當是：混動(dòng)-插電式混動(dòng)-電動(dòng)-燃料電池。

混動(dòng)技術(shù)是氫燃料電池得以發(fā)展的基礎，在混動(dòng)技術(shù)上，豐田等日系車(chē)企確實(shí)已經(jīng)打下了堅實(shí)的基礎。數據顯示，豐田混動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量已經(jīng)突破1000萬(wàn)輛，即便在普及度不高的中國市場(chǎng)，豐田的雙擎車(chē)型銷(xiāo)量也占其在華總銷(xiāo)量的10%；而在歐美市場(chǎng)，賣(mài)得好的雷克薩斯大多也都是混動(dòng)車(chē)。

有成熟的混動(dòng)技術(shù)作為基石，豐田等日系車(chē)廠(chǎng)的氫燃料研究看來(lái)也并非空穴來(lái)風(fēng)。根據日本國內的戰略目標，氫燃料電池電動(dòng)車(chē)的續航里程將延長(cháng)至目前的1.5倍，達到1000公里，到2040年氫燃料的保有量將有目前的2000輛增加到300萬(wàn)至600萬(wàn)輛，同時(shí)車(chē)載電池的單位輸出功率將增至當下的3倍。

現在，在日本資源緊缺的國情推動(dòng)下，日系廠(chǎng)商轉而直接去研究氫燃料電池也是合情合理。從汽車(chē)設計的理念來(lái)看，未來(lái)動(dòng)力更強，車(chē)身更為輕便的氫燃料電動(dòng)汽車(chē)確實(shí)有著(zhù)更大的吸引力。

其實(shí)縱觀(guān)電動(dòng)車(chē)的發(fā)展史，人類(lèi)在電動(dòng)車(chē)各類(lèi)發(fā)展方向上的探索上算得上是無(wú)所不用其極，但紛紛以失敗告終，即便是上世紀八十年代的能源危機之下，汽油價(jià)格堪比“天價(jià)”之際，也極少有用戶(hù)愿意為不成熟的“環(huán)保技術(shù)”買(mǎi)單。

與燃油發(fā)動(dòng)機并駕齊驅?zhuān)睒s電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)如何落馬？

一．

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的歷史淵源，可以追溯到十八世界中期第一次工業(yè)革命時(shí)代背景下誕生的蒸汽機。正如書(shū)本中帶有蒸汽機的火車(chē)頭插畫(huà)顯示，那時(shí)的蒸汽就是機車(chē)的動(dòng)力源。

瓦特改進(jìn)蒸汽機成為了關(guān)鍵節點(diǎn)，人們稱(chēng)它為全面進(jìn)入蒸汽時(shí)代的標志。

不得不承認，在讓蒸汽機變小、動(dòng)力變強的過(guò)程中，瓦特的設計起到了關(guān)鍵作用。他改進(jìn)的蒸汽機成功的將冷凝與氣缸做了分離，讓動(dòng)力源可以擺脫笨重蒸汽罐的限制，為其應用到更小更輕便的民用車(chē)埋下了伏筆。后來(lái)著(zhù)名的風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機就得益與此。

因為瓦特的改進(jìn)，現代發(fā)動(dòng)機的前身初露，但是在此之后，在氣缸的數量、點(diǎn)火裝置的發(fā)明和合適燃料的選擇上，工程師們花費了數百年。期間僅在燃料的選擇上，發(fā)明家們就試遍了火藥、煤氣、氫氣等各種燃料，經(jīng)歷起起伏伏，最終才落在汽油技術(shù)上。

19世紀接近尾聲，卡爾·本茨向世界宣告研制出第一輛燃油汽車(chē)，引起了不小的轟動(dòng)，彼時(shí)，燃油汽車(chē)終長(cháng)成。但沒(méi)人意識到，量產(chǎn)后出現的產(chǎn)能不足、故障多、維修困難且行駛里程短等諸多問(wèn)題才成為真正的阻礙，燃油汽車(chē)的發(fā)展因此受壓制，人們甚至一度嘲笑它連馬車(chē)都取代不了。

同一時(shí)期，確切來(lái)說(shuō)要早上幾年，法國工程師古斯塔夫·特魯夫向世界展示了第一輛預量產(chǎn)電動(dòng)三輪車(chē)，動(dòng)力源采用的是鉛酸電池。

相比之下，電動(dòng)車(chē)啟動(dòng)優(yōu)雅，安靜無(wú)味，它一出場(chǎng)就比燃油汽車(chē)“高貴”，備受當時(shí)貴族們的喜愛(ài)，而燃油車(chē)更像是一頭會(huì )吐黑煙的“怪物”存在。

當時(shí)，電動(dòng)車(chē)的定位是高端市場(chǎng)，技術(shù)過(guò)于新穎，多數企業(yè)選擇觀(guān)望，少數企業(yè)轉而擁抱這一新興市場(chǎng)。由此，電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)被催生。

二．

1899年4月，Camille Jenatzy駕駛了一輛外形如火箭般的Jamais Contente登場(chǎng)，并以106公里/小時(shí)刷新了當時(shí)汽車(chē)的最高時(shí)速，引眾人側目。

如眾人所料，這一驚人之舉把電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)推向了新的高度。盡管因為設計缺陷，Jamais Contente最終無(wú)疾而終。但即便今天，透過(guò)它看這短短十余年的電動(dòng)車(chē)發(fā)展史，依然驚嘆它發(fā)展的迅猛之勢。

七個(gè)月后，奔馳創(chuàng )始人之一、汽車(chē)鼻祖戈特利布·戴姆勒去世，如火上澆油，本就根基不穩的燃油汽車(chē)產(chǎn)業(yè)岌岌可危。

同年，年僅二十五歲的波爾舍正式推出了第一輛真正意義上的純電動(dòng)車(chē)，即參加過(guò)當年Semmering比賽的山地賽車(chē)Lohner Porsche。他為這臺車(chē)兩只前輪各安裝一個(gè)輪轂電機直接驅動(dòng)車(chē)輪，并搭配了一套電機與車(chē)輛間的低摩擦直傳系統，讓電池組為電機供電。

第一次將電動(dòng)輪軸與前輪驅動(dòng)結合，波爾舍的這一設計讓每個(gè)前輪電機功率達到1.9-2.6kW（2.58Ps-3.5Ps），輸出瞬時(shí)動(dòng)力最大可達5.2kW（7Ps）。這讓動(dòng)力傳輸效率大大優(yōu)于當時(shí)的燃油內燃機汽車(chē)，驚艷四座。

自此，電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入爆發(fā)式增長(cháng)狀態(tài)。

三．

好的汽車(chē)設計師對技術(shù)有著(zhù)獨特的審美，也正是具備天才獨有的“嗅覺(jué)”，波爾舍看見(jiàn)了汽油這一燃料的魅力。

喜歡改裝車(chē)的汽車(chē)愛(ài)好者都知道，想要車(chē)速和整車(chē)穩定性有顯著(zhù)的提升，“輕量化”處理常常是車(chē)友們的首選。但在電動(dòng)汽車(chē)身上，這一問(wèn)題很難得到有效緩解。當時(shí)，保時(shí)捷車(chē)上74節80V的鉛酸電池重量就高達1.8噸，讓續航里程和車(chē)速的提升受阻。

自然而然，波爾舍想要借助改善設計來(lái)削減電池的數量。

1901年，Lohner Porsche Mixte混動(dòng)版本推出。波爾舍為這臺車(chē)加入了一臺5.5L的四缸發(fā)動(dòng)機，然后利用傳統軸為發(fā)電機供能。借助這一設計，波爾舍成功把這一四驅電動(dòng)車(chē)重量控制在了1.2噸以?xún)?，極大程度上減少了對電池組的依賴(lài)。

憑借Mixte版本，Lohner Porsche也連續刷新了多項奧地利賽車(chē)速度記錄，并在全國拉力賽中連續奪得兩屆冠軍，波爾舍也因此獲得了奧地利最高汽車(chē)工程師獎項。

之后，Lohner Porsche不斷被市場(chǎng)驗證，收獲認可，其性能以及續航表現也在持續提升。與當時(shí)內燃機汽車(chē)相比，以電力為主要傳輸的動(dòng)力技術(shù)在續航、性能、平順性等方面都更具優(yōu)勢，這也讓很多歐洲地區皇室在選擇專(zhuān)用車(chē)時(shí)徹底淘汰掉了馬車(chē)。

這一混合動(dòng)力設計成功壓制了內燃機技術(shù)長(cháng)達30年。1911年，紐約時(shí)報將電動(dòng)汽車(chē)列為“理想化車(chē)型”，因為它更干凈，更安靜，同時(shí)也比汽油引擎車(chē)輛更經(jīng)濟。

數據顯示，至1915年，美國的電動(dòng)汽車(chē)年產(chǎn)量5000輛，保有量達到5萬(wàn)輛。20世紀20年代初，蒸汽汽車(chē)占40%，電動(dòng)汽車(chē)占38%，燃油汽車(chē)只占22%。

短短三十年，憑借技術(shù)的優(yōu)越性，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)占有率大幅超越燃油汽車(chē)，進(jìn)入了第一個(gè)黃金時(shí)代。

四．

發(fā)展到后來(lái)，除德國汽車(chē)廠(chǎng)商，美國的Anthony Electric、Baker、Columbia、Anderson、Fritchle、Studebaker、Riker都相繼生產(chǎn)推出過(guò)很多電動(dòng)車(chē)型。用戶(hù)甚至可以購買(mǎi)不帶電池的車(chē)，然后從電力公司購買(mǎi)可更換的電池，后續只需繳納電費和月服務(wù)費，就可以保證自己的車(chē)輛得到完善的定時(shí)維護以及充足的電力，這項服務(wù)從1910到1924年間變得非常流行。

由此看來(lái)，電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)上下游都發(fā)展到一種相對穩定而繁榮的狀態(tài)。但此時(shí)，大洋彼岸正在發(fā)生微妙的變化。

隨著(zhù)美國經(jīng)濟的急速發(fā)展，公路網(wǎng)絡(luò )逐漸完善；同時(shí)德克薩斯、俄克拉荷馬和加利福尼亞等大油田也被陸續發(fā)現，汽油價(jià)格降低，燃油汽車(chē)產(chǎn)業(yè)獲得了持續增長(cháng)的動(dòng)力支撐。

在這一時(shí)代背景下，燃油汽車(chē)獲得的最大益處就是成本被大幅降低。最終，在消音器、電力啟動(dòng)系統、四沖程發(fā)動(dòng)機技術(shù)陸續完善的狀態(tài)下，至二十世紀三十年代，內燃機汽車(chē)以1/5的價(jià)格優(yōu)勢徹底“消滅”了電動(dòng)車(chē)。

隨后，第二次世界大戰又在某種程度上促使燃油汽車(chē)進(jìn)一步發(fā)展。而后幾十年，電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)一直都存在各大工廠(chǎng)的實(shí)驗室里，再未出現。

直到1973年，因中東戰爭，第一次石油危機爆發(fā)。各國政府再次大資金投入和推動(dòng)新能源汽車(chē)（主要為電動(dòng)汽車(chē)）的發(fā)展，為此，美國還召開(kāi)了第一次國際電動(dòng)汽車(chē)會(huì )議，并展出了一百多輛電動(dòng)汽車(chē)。整個(gè)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始復蘇。

在政策利好的大環(huán)境下，日本、巴西、美國、西班牙、德國等國家紛紛做了混合動(dòng)力、 酒精、液態(tài)氫、鋅氯、太陽(yáng)能等新型電池的研發(fā)和嘗試，但最終紛紛伴隨危機解除，以“失敗”告終。

里程數無(wú)法提高、車(chē)身重量過(guò)重、成本高等一系列“亙古”的問(wèn)題始終存在，這一場(chǎng)因政治帶動(dòng)起來(lái)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)第二次輝煌也終暗淡。

最后

新能源汽車(chē)發(fā)展起起伏伏，最終敵不過(guò)成熟的技術(shù)、高效的能耗比和商用量產(chǎn)等一系列自然而然的選擇。

目前，國際上普遍認為，在新能源領(lǐng)域，電動(dòng)車(chē)是短期內的理想車(chē)型，而最終一定會(huì )走向氫燃料電池汽車(chē)。然一如燃油發(fā)動(dòng)機技術(shù)對當時(shí)汽車(chē)行業(yè)的顛覆，技術(shù)本身的最終完善才將決定未來(lái)市場(chǎng)的走向。

如此看來(lái)，若真如豐田所料，特斯拉更注重當下，豐田則更看重未來(lái)。而透過(guò)歷史發(fā)展反觀(guān)當下，未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，汽車(chē)市場(chǎng)將會(huì )百花齊放，各類(lèi)動(dòng)力源并存，直到恰好成熟而適用的技術(shù)出現。

最后，記得關(guān)注微信公眾號：鎂客網(wǎng)（im2maker），更多干貨在等你！