大家好，我是在观网陪你看世界的谷智轩。本月初，我国氢燃料电池行业的“国家队”——国氢科技，一口气发布了7款高端自主产品。宝马和博世两大德国巨头，也同期公布氢燃料电池开发计划。对燃料电池车这个争议的概念，吃瓜群众印象最深的，是特斯拉CEO马斯克屡次公开嘲讽是“智商税”、用来造车是“最愚蠢的选择”。靠氢能源的燃料电池车，与用锂电池的纯电动车是一对“冤家”，马斯克这话也许有私心。但众所周知，过去10年的电动车热潮中，只见中美企业乘风破浪，深耕燃料电池车多年的日本公司，却根本拿不出成绩。当年的“先行者”丰田，干脆“真香定律”，转而搞锂电池车了。燃料电池与锂电池之争，似乎已分出输赢。

本期《轩讲》就来聊聊，我们该怎么看待燃料电池车，它的出路又在何方？

(资料图片)

今天聊的主角——燃料电池车（FCV），用电驱动引擎，也算电动车的一种，但离不开二次能源氢能。所谓的“燃料电池”，实际上是一个能源转换器，通过原料氢与氧化剂结合，将化学能转化为电能，即中学化学知识里的逆向“电解水”。与用锂电池的纯电动车相比，燃料电池车充的是氢能，上路后“边开边发电”，多了电化学反应那一步。这是两者最大的区别。对消费者来说，燃料电池车优势独特。氢气的能量密度远高于锂电池，一公斤氢气，供能相当于3.3升柴油。

所谓“充电5分钟，续航1000公里”，让锂电池车望尘莫及。其次，电化学反应属于静态发电，而不是机械发电，产生的噪音极低，大概相当于台式电脑运行的声音，乘车体验杠杠的。最后，氢能的获取途径多样，各种工业生产会产生大量氢气，取之不尽用之不竭。燃料电池车的运作，只排放水蒸气与热空气，既不像燃油车有碳排放，又不像锂电车需要担心重金属污染。充到车里的氢能，可分五种方式制取。如果是出自清洁能源，既所谓的“绿氢”，那么整辆车就真正实现了环保无污染。不论是制备“绿氢”，还是发展燃料电池车，日本都属于先行者，政府花大力气搞产业扶持，技术上提前布局。即便这十年来锂电池车大火，日企依然顽固地押宝氢能，以至于一条路走到黑。要理解燃料电池车的沉浮，日本是最有代表性的研究案例。

首先，日本发展氢能的动机十分明确：一方面要甩掉依赖石油的枷锁，实现能源自主；一方面有助于节能减排。日本作为一个岛国，要啥没啥，资源高度依赖进口。98%的原油消费，都用来填国内汽车的油箱。1973年爆发第一次石油危机后，日本痛定思痛，决定成立氢能源协会，依托高校和企业，研究提取储存氢能的技术，探索制造氢能源车。1981年，日本通商产业省启动“月光计划”，开始研发燃料电池。40年来，日本在氢能利用与造车领域，积累了大量经验。在燃料电池车的关键部件——电堆和高压储氢罐制造上，处于世界领先水平。从生产、运输到消费，也建立了一套完善的车用氢能产业链。

日本经济产业省曾预测，未来氢能和燃料电池领域，将有一万亿美元市值，创造3000万就业机会。有了技术积累，又能解决能源需求，日本政府靠各种补贴与规划，全面下注氢燃料电池车的市场化：2014年，日本公布“氢能与燃料电池路线图”，打算在6年后的东京奥运会上，实现“氢能社会”。2017年，日本又发布“氢能基本战略”，计划2030年氢能产量达30万吨，发电装机规模100万千瓦，全日本加氢站900所，氢燃料电池汽车80万辆。去年，日本政府又加码宣布，未来10年投入3700亿日元，扶植氢能产业，还计划2030年氢能年供应量达300万吨，比4年前定的目标翻了10倍。也正是2014年，丰田造出了第一代氢能源实验车，并在两年后，向市场投入第一代氢能源车Mirai。Mirai当时价格约合46万元人民币，政府补贴20万。算上各种税费，个人实际支付约30万人民币。氢气罐充能只需3分钟，每次花费约300元。本田很快也推出了Clarity，两款燃料电池车航程都超过了500公里。然而日本借燃料电池车打入全球市场的野心，很快遭遇滑铁卢。2020年，日本国内一共卖出去791辆燃料电池车，全国保有量总共不超过4000辆。Mirai上市四年，销量惨淡，在日本、美欧加起来只卖了1.6万辆。而那一年，特斯拉全球销量接近50万。面对如此悬殊的差距，在丰田、本田牵头的燃料电池造车群里，有企业开始打退堂鼓。2021年初，日产尼桑率先宣布，退出氢能源汽车研制。本田随后也终止了Clarity车型的生产。本田CEO三部敏宏放起了“马后炮”，说10年前就看出来，氢燃料技术不会成为主流。他劝丰田，一起搞纯电动车吧！一向看不上纯电动车的丰田，也不得不向市场妥协。在去年年底，一口气发布了15款电动车型，还斥资700亿美元，计划2030年在全球推出30款电动车。当初，最早将氢能源汽车推向市场的，就是丰田和本田，如今却纷纷“真香定律”了。

在我看来，日本燃料电池车卖不动的原因，一是缺少加氢站。结合纯电动车的案例，加氢站、充电桩这类基础设施的普及，直接影响车卖得好不好。截至今年5月，全日本运作中的加氢站，一共只有161座，而且三分之一集中在东京都市圈。东京以外的地区，充能十分不方便。而一个加氢站，仅仅是各项设备，就需要5亿日元，约合2500万人民币，这还没算地价与工程费用。加上氢气不稳定的特性，对储存的安全要求很高，后期维护成本，远高于加油站和充电站。今年以来，日本各地建设加氢站的速度一再延缓，照这样下去，到2030年，恐怕只能完成三分之一的目标。就算消费者中意燃料电池车，“充能难”的现实，也足以劝退他们。

另一方面，目前燃料电池车价格过高。前面提的Mirai，售价大约是混合动力车的两倍。日本政府希望到2025年，把燃料电池车的价格拉到混合动力车一个水平，也就是300万日元以内。侧面说明，燃料电池车的溢价还很严重。其实成本问题，在大洋彼岸的美国也一样。加州一辆氢燃料巴士，价格约120万美元，是老式柴油巴士的五倍、混合动力巴士的两倍。燃料电池车成本的大头，是燃料电池系统。其中的核心——电堆，往往占整车成本的一半以上。而电堆六成的成本，又花在了铂金这种催化剂上。这部分成本压不下去，燃料电池车在价格战中，只会节节败退。

而影响日本燃料电池车成本的决定性因素，恰恰是一件与市场和技术无关的事——2011年福岛大地震与核泄漏事件。由于日本政府企业拖延瞒报，这场“天灾+人祸”损失超乎想象，直接导致全日本核电站关闭。清洁、稳定且高产的核能，原本是企业提取氢能、发展燃料电池车的一条“大腿”，如今这条腿却“说折就折”。作为替代，日企只好在澳大利亚投资煤制氢，千里迢迢从海上运回国。一方面，煤制氢的过程会产生碳排放，“绿氢”降级成“褐氢”，戳破了日本燃料电池车“绝对环保”的牛皮。另一方面，走海运意味着，日本只能选择液态氢的储运方案。氢气的液化过程有三分之一的损耗率，全程需要零下253度的超低温环境，运输成本高昂。加上日本选择了固体高分子型燃料电池，整个流程下来，转换发电的效率仅40%。这进一步拉低了燃料电池车的性价比。卖不动车，就无法摊薄成本。日企靠环保的噱头做宣传，瞄准的市场，也仅限日本国内、美国加州和欧洲部分发达地区。摆明是要让燃料电池车，成为有钱有闲人群的“玩物”，炒作“花钱支持环保”的概念。由此可见，马斯克喷燃料电池车是“智商税”，虽然私心难免，但也不无道理。

其实，日本凭可再生能源制氢的技术积累，用太阳能、风能制氢，也算一条出路。但地理环境决定了，日本这些能源并不丰富。而且搞氢能发电，动了国内电力集团的蛋糕，比如福岛事故的责任方东电公司。在他们反对下，日本规划的光伏制氢基地，直到2020年才建成投产。地点就在当年的灾区福岛，距离事故核电站只有20公里的浪江町。这确实不会抢其它发电厂的生意了。但大把的时间被浪费了，整个燃料电池车行业的发展也被拖延。这个基地目前的年产能，只能供应一万辆燃料电池车上路。按日本政府规划，8年后全国要上路80万辆燃料电池车，真不知道他们接下来该如何完成这个目标。

日企造燃料电池车失利，有成本、技术、基础设施等多方面原因。但应该分清楚，哪些是燃料电池车的问题，哪些是日本自身的问题。用不上核电，加氢站太少，就可以归到后一类。在技术专利的问题上，日本也玩起了“小九九”。作为“行业带头人”，日企手握大把燃料电池汽车专利，涉及软硬件各种核心技术，却打算坐拥专利，回头来卡“后进生”的脖子。别的企业想学造车，就等着打专利官司吧。按照日本的设想，全世界只有我一家能造燃料电池车，躺着收专利费，美滋滋。没想到，中美两国开辟新赛道，在纯电动车领域风生水起。丰田迫于无奈，公开了近6000项制造燃料电池车的专利。假如没有纯电动车的挑战，日企何至于如此“慷慨”？因为路径依赖与私心，日本押错了宝，既赔掉了市场，又没赚到吆喝，纯粹是“聪明反被聪明误”。

当然，责任也不全在日本身上。大众CEO赫伯特·迪斯认为，十年内，氢能源的乘用车都不可能大规模应用，因为“物理学逻辑就不合理”。前面说过，就凭多出电化学反应这一步，加上电解制氢、储运氢气的损耗，同等技术水平下，燃料电池车的能量转化效率，必然不如纯电动车。奔驰母公司戴姆勒，2020年就停止了乘用车氢燃料电池的研发计划。但要注意，德国人不看好的，都是燃料电池乘用车——这恰恰点出了关键。乘用车市场庞大，以跑短途为主，要求随时充能。燃料电池车的优势无从发挥，成本劣势却暴露无遗。它真正的用武之地，其实在商用车领域，最典型的例子就是干线物流的重载卡车。这类车型跑长途运输，往返站点固定，也就不需要广撒网建加氢站。目前，我国的商用车主力是柴油车，高能耗高排放。如果用纯电动车代替，为了保证续航，电池将更大更重，充电时间也要延长，得不偿失。而燃料电池车续航远，充能快，只需要在固定路线两头建加氢站，甚至可以就地取材，配套光伏风电制氢，降低能量转运过程中的损耗，是最理想的替代方案。

正如戴姆勒卡车公司CEO马丁·道姆所说，电池驱动和氢燃料电池之间，平衡才是关键。两种技术都有适合发挥的场景。也就是说，彼此并非“零和竞争”。面对锂电池的发展上限、燃料电池的成本之痛，真正的大国、大市场，理应齐头并进，不做选择题——“我全都要”。盲目死守一条路线，只会增加风险、白白错失机遇。我国在发展燃料电池车的同时，就总结了日本造氢能源车的教训。去年，国家发改委、能源局联合印发了《氢能产业发展中长期规划》。其中强调，发展氢能产业前，先要解决好“氢从哪里来”的问题。摆明了，我们不能被“釜底抽薪”，不能让燃料电池车产业变成“无米之炊”。

我国已是世界上最大的制氢国，但主要来源是工业副产制氢，工艺成熟、成本低，只是还不能实现零碳排。节能减排和发展氢能源技术，注定是一场持久战。《规划》制定的“三步走”发展战略，并没有像日本那样“冒进”。这种实事求是，恰恰体现了我国对低碳转型、汽车产业升级的承诺与重视。不管多先进的技术，没有经过市场的检验、消费者的认可，注定只能停留在PPT上。只要有越来越多像国氢科技这样的中国企业攻坚克难，我国燃料电池的大规模生产与运用，将指日可待。我想这样的发展趋势，才是马斯克们，真正需要关注的事情了。