Nikola Tesla，偉大的電氣工程師、交流電之父，世界上有兩輛新能源汽車(chē)以他命名，一輛是眾所周知的特斯拉，另一輛是少為人知的尼古拉，尼古拉主打氫能重卡，又被稱(chēng)為“燃料電池汽車(chē)界的特斯拉”。
2020 年 6 月，尼古拉在納斯達(dá)克上市，系全球首個(gè)實(shí)現(xiàn) IPO 的燃料電池整車(chē)廠商，其市值巔峰時(shí)一度超過(guò)福特汽車(chē)，然而兩年多以后，尼古拉的創(chuàng)始人特雷弗?米爾頓被判三項(xiàng)欺詐罪，這給向來(lái)對(duì)燃料電池汽車(chē)嗤之以鼻的馬斯克再添說(shuō)辭。
眼下，新能源汽車(chē)主導(dǎo)的全球汽車(chē)革命如火如荼，鋰電池成為炙手可熱的核心資源，雖然同屬新能源，但燃料電池汽車(chē)仍屬小眾。
中國(guó)在新能源汽車(chē)探索之初，燃料電池汽車(chē)的地位甚至高于鋰電池汽車(chē)。2009 年，隨著“十城千輛”工程的開(kāi)啟，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化拉開(kāi)帷幕，純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力和燃料電池三種技術(shù)路線齊頭并進(jìn)。
三種路線站在同一起跑線，卻跑出了不同的加速度，燃料電池汽車(chē)的普及程度始終落后于鋰電池汽車(chē)，而且差距越拉越大。
2022 年，中國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量 688.7 萬(wàn)輛，其中純電動(dòng) 536.5 萬(wàn)輛，插電混動(dòng) 151.8 萬(wàn)輛，而燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量不足 3400 兩，不及純電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)零頭。
雖然燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量慘淡，但中國(guó)從未放棄這一技術(shù)路線，特別是啟動(dòng)示范應(yīng)用推廣行動(dòng)以來(lái)，燃料電池汽車(chē)漸有“發(fā)跡”之勢(shì)。行業(yè)普遍認(rèn)為，目前我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈正處于 10 年前鋰電池汽車(chē)的蟄伏期，爆發(fā)指日可待。
1、“終極方案”
早在 1839 年，英國(guó)的威廉?格羅夫發(fā)明了第一臺(tái)氣體燃料電池，這比世界公認(rèn)的第一輛汽車(chē)誕生還要早 47 年，不過(guò)燃料電池真正用于驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸機(jī)械，要等到 120 年后。
1959 年，世界第一款搭載燃料電池的運(yùn)輸機(jī)械 —— 阿利斯?查爾默斯拖拉機(jī)問(wèn)世。1966 年，美國(guó)通用汽車(chē)推出全球第一款燃料電池汽車(chē)。自此，燃料電池汽車(chē)才進(jìn)入公眾視野。
燃料電池汽車(chē)也是電動(dòng)汽車(chē)的一種，燃料本身并不直接提供動(dòng)力，而是通過(guò)內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。其動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池、高壓儲(chǔ)氫罐、電動(dòng)機(jī) / 發(fā)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池等組成。
根據(jù)車(chē)載燃料的不同，燃料電池汽車(chē)可分為甲醇燃料電池汽車(chē)、氫燃料電池汽車(chē)等類(lèi)型，其中氫燃料是當(dāng)前發(fā)展的主流，因此行業(yè)普遍將“燃料電池汽車(chē)”視同于“氫燃料電池汽車(chē)”。
需要注意的是，雖然燃料電池汽車(chē)與鋰電池汽車(chē)均屬電動(dòng)汽車(chē)，但燃料電池與鋰電池有著本質(zhì)的不同。
燃料電池本質(zhì)上是一種發(fā)電裝置，這其實(shí)有點(diǎn)像增程式的工作方式，只不過(guò)增程式電動(dòng)車(chē)是通過(guò)汽油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。而鋰電池是儲(chǔ)能裝置，其電能來(lái)源于外部充電。
從理論上講，燃料電池汽車(chē)是新能源汽車(chē)的“終極方案”或“完美方案”。
首先，燃料電池汽車(chē)的續(xù)航能力上限不但遠(yuǎn)超鋰電池汽車(chē)，而且燃料電池汽車(chē)補(bǔ)能只需要添加燃料，比鋰電池汽車(chē)充電消耗的時(shí)間短很多。
其次，氫元素是宇宙中豐度最高的元素，地球上的氫資源遠(yuǎn)比鋰礦資源要豐富，可謂取之不竭，一旦氫燃料電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，意味著人類(lèi)將告別能源危機(jī)。
然而，鋰電池汽車(chē)的扛大旗者馬斯克并不看好這種終極方案。在 2019 年特拉斯股東大會(huì)上，馬斯克直言 Fuel Cell（燃料電池）是 Fool Cell（蠢貨電池），認(rèn)為燃料電池汽車(chē)根本不可能成功。
馬斯克的輕視也不無(wú)道理，畢竟燃料電池汽車(chē)要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，成本實(shí)在太高了。
一方面，從燃料電池汽車(chē)本身來(lái)看，燃料電池汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)的成本比傳統(tǒng)燃油車(chē)和鋰電池汽車(chē)都要高，一輛燃料電池汽車(chē)售價(jià)大約是燃油車(chē)的 3 倍、鋰電池汽車(chē)的 1.5-2 倍。此外，燃料電池所需要的金屬催化劑目前為納米級(jí)的鉑，就是鉑金那個(gè)鉑，稀有且昂貴。
另一方面，從燃料電池汽車(chē)所需配套的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)看，制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫、加氫等一系列環(huán)節(jié)的成本都居高不下。比如一個(gè)加氫站的建設(shè)費(fèi)用就超過(guò) 1000 萬(wàn)元，這比加油站和充電樁的費(fèi)用高出太多。同時(shí)，每公斤的氫氣價(jià)格也要幾十元，也遠(yuǎn)超油價(jià)和電價(jià)。
成本困境之下，全球各國(guó)燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化量產(chǎn)進(jìn)度一拖再拖。2020 年 10 月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)展規(guī)劃（2021-2035 年）》中提到，力爭(zhēng)經(jīng)過(guò) 15 年的持續(xù)努力，燃料電池汽車(chē)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用?？梢?jiàn)燃料電池汽車(chē)任重道遠(yuǎn)。
2、中國(guó)進(jìn)程
自第一輛燃料電池汽車(chē)誕生 50 多年來(lái)，全球主要汽車(chē)大區(qū)對(duì)燃料電池汽車(chē)的投入整體上不斷增加，其間囿于技術(shù)不成熟、成本高企，燃料電池汽車(chē)的推進(jìn)難免遇到挫折。
梳理我國(guó)燃料電池汽車(chē)的發(fā)展歷程，大概可以分為四個(gè)階段：探索期、緩滯期、換擋期，以及 2022 年以來(lái)的示范期。
第一階段，探索期（2009 年之前）
我國(guó)燃料電池研究始于 1958 年，20 世紀(jì) 70 年代在發(fā)展航天事業(yè)的推動(dòng)下，燃料電池研究第一次快速發(fā)展。美國(guó)燃料電池的商業(yè)化也是首先應(yīng)用于 NASA 的空間項(xiàng)目。
“九五”期間（1996-2000 年），科技部與中科院將燃料電池技術(shù)列入“科技攻關(guān)”計(jì)劃。1999 年初，時(shí)任科技部副部長(zhǎng)的徐冠華向國(guó)務(wù)院建議，推廣天然氣、液化石油氣等代用燃料汽車(chē)。這一年，清華大學(xué)研制出中國(guó)第一輛氫燃料電池汽車(chē)，但相比美日，我國(guó)研究燃料電池汽車(chē)較晚。
到“十五”期間（2001-2005 年），科技部甚至把半數(shù)專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)投入到燃料電池領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上，我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展之初，燃料電池汽車(chē)居于首要地位，其次才是插電混動(dòng)和純電動(dòng)。
上汽是我國(guó)最早進(jìn)軍燃料電池汽車(chē)的整車(chē)廠之一，2006 年起開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池汽車(chē)，這一年，北汽福田與清華大學(xué)、北京億華通組建聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為即將到來(lái)的北京奧運(yùn)會(huì)研發(fā)氫燃料電池客車(chē)。
第二階段，緩滯期（2009-2017 年）
北京奧運(yùn)會(huì)之后，中美先后延緩了燃料電池汽車(chē)的研發(fā)，特別是 2009 年啟動(dòng)“十城千輛”工程以來(lái)，鋰電池汽車(chē)轉(zhuǎn)為主攻方向，但燃料電池汽車(chē)仍在持續(xù)推進(jìn)，只不過(guò)進(jìn)入相對(duì)緩滯的時(shí)期。
2012 年，《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái)，首次將燃料電池汽車(chē)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向，日本也在 2013 年將發(fā)展氫能源置于國(guó)家戰(zhàn)略的高度。
在此期間，國(guó)家有關(guān)方面以及部分車(chē)企發(fā)布都發(fā)布過(guò)燃料電池汽車(chē)的規(guī)劃，如今回過(guò)頭看，整體結(jié)果不及預(yù)期，燃料電池汽車(chē)始終在極小范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)性運(yùn)營(yíng)。
根據(jù)中汽協(xié)發(fā)布的數(shù)據(jù)，2017 年，中國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)銷(xiāo)量 77.7 萬(wàn)輛，其中純電動(dòng) 65.2 萬(wàn)輛，插電混動(dòng) 12.5 萬(wàn)輛，燃料電池汽車(chē)則忽略未計(jì)。
第三階段，換擋期（2018-2021 年）
2018 年 5 月，國(guó)務(wù)院總理訪日，參觀豐田汽車(chē)廠區(qū)時(shí)在一輛氫燃料電池乘用車(chē)前駐足，國(guó)內(nèi)反響巨大而且影響深遠(yuǎn)。
中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高曾感慨，氫燃料電池汽車(chē)在 2018 年“火得不得了”。
次年兩會(huì)前夕，有消息稱(chēng)燃料電池汽車(chē)的“十城千輛”工程即將啟動(dòng)。兩會(huì)期間，多位代表和委員針對(duì)燃料電池汽車(chē)建言獻(xiàn)策，直接推動(dòng)氫能源首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告。此后，各種支持燃料電池汽車(chē)發(fā)展的政策密集出臺(tái)，燃料電池汽車(chē)從此換擋，由緩滯到加速。
有意思的是，市場(chǎng)上一度引發(fā)“技術(shù)路線動(dòng)搖”的猜測(cè)，認(rèn)為國(guó)家將不再支持鋰電池汽車(chē)，轉(zhuǎn)而主攻燃料電池汽車(chē)，這顯然是一種誤讀。實(shí)際上，中國(guó)新能源汽車(chē)的三大路線從來(lái)不是替代的關(guān)系，只是各自的發(fā)展進(jìn)程有快慢。
2021 年 9 月，《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用的通知》正式發(fā)布，“新政”以結(jié)果為導(dǎo)向，將燃料電池汽車(chē)的購(gòu)置補(bǔ)貼調(diào)整為示范應(yīng)用獎(jiǎng)勵(lì)，即“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”，該政策被稱(chēng)為“十城千輛”工程的翻版。
3、示范效應(yīng)
2021 年 8 月及年底，北京、上海、廣東和河南、河北分兩批通過(guò)示范城市群審批，標(biāo)志著中國(guó)燃料電池汽車(chē)的進(jìn)入新的發(fā)展階段 —— 示范期。
五大示范城市群范圍不只“十城”，累計(jì)覆蓋 47 個(gè)城市或地區(qū)，跨度十分之大。其中，山東省淄博市是唯一一個(gè)橫跨五大示范城市群的合作城市。
燃料電池汽車(chē)推廣目標(biāo)也不只“千輛”，2025 年之前，北京、上海、廣東、河南和河北各自的目標(biāo)分別為 5300 輛、5000 輛、10000 輛、5000 輛和 7710 輛燃料電池汽車(chē)，累計(jì)達(dá)到 33000 輛。
從河南、河北示范城市群獲批之日算起，五大城市示范群至今已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一個(gè)完整的自然年。
國(guó)金證券數(shù)據(jù)顯示，2022 年全年，河北示范城市群的燃料電池汽車(chē)上險(xiǎn)量最多，為 1677 輛，河南、北京、上海和廣東示范城市群分別為 1601 輛、1395 輛、1284 輛和 450 輛，累計(jì) 6407 輛，占總體規(guī)劃目標(biāo)的 19.4%。
考慮到北上廣地區(qū)燃料電池汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展較早，五大城市示范群推廣目標(biāo)完成進(jìn)度已經(jīng)超過(guò) 20%。目前距離示范期結(jié)束還有 3 年時(shí)間，后續(xù)國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)的發(fā)展大概率將會(huì)提速?？傊宕笫痉冻鞘腥和瓿杉榷繕?biāo)難度不算大。
難度雖然不大，但并非完全沒(méi)有問(wèn)題。隨著示范車(chē)輛爭(zhēng)奪，氫能源的供給正在成為五大示范城市群都無(wú)法回避的難題，特別是綠色氫能源。
此外，資金不足可能也是一個(gè)隱憂。根據(jù)示范應(yīng)用獎(jiǎng)勵(lì)辦法，每個(gè)城市群最高可獲得 17 億元獎(jiǎng)勵(lì)，就算加上額外的 10%，最多也只有 18.7 億元。相比過(guò)去十多年來(lái)高達(dá)上千億元的鋰電池汽車(chē)補(bǔ)貼，五大示范城市群可得獎(jiǎng)勵(lì)加起來(lái)也不超過(guò) 100 億元。
特別值得注意的是，隨著頂層設(shè)計(jì)的陸續(xù)出臺(tái)，以及示范城市群的帶動(dòng)，燃料電池汽車(chē)的發(fā)展并未局限于示范城市群內(nèi)，非示范城市也不惜發(fā)力。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，去年以來(lái)，甘肅、岳陽(yáng)、貴陽(yáng)、山西、南京、無(wú)錫、寧東、包頭、湖北、成都、海南、濟(jì)南、重慶、安徽、新疆等地區(qū)，紛紛制定計(jì)劃布局氫能產(chǎn)業(yè)。
到 2025 年，近 20 個(gè)省市自治區(qū)氫燃料電池汽車(chē)規(guī)劃目標(biāo)估算達(dá)到 10 萬(wàn)輛，這一規(guī)模已經(jīng)超過(guò) 2022 年 3 月發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021～2035 年）》中提出的 5 萬(wàn)輛目標(biāo)。
地方熱衷氫能產(chǎn)業(yè)也不難理解，行業(yè)普遍認(rèn)為，當(dāng)前我國(guó)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)，與 10 多年前鋰電池汽車(chē)起步之時(shí)的情況類(lèi)似，未來(lái)燃料電池汽車(chē)或?qū)?fù)刻鋰電池汽車(chē)的成長(zhǎng)軌跡。試看眼下鋰電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的火熱，誰(shuí)不想在下一輪新能源汽車(chē)的高潮中占得先機(jī)。
不過(guò)，面對(duì)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)熱度提升的局面，國(guó)家發(fā)改委有關(guān)方面也發(fā)聲提醒，謹(jǐn)防地方盲目跟風(fēng)、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)、低水平建設(shè)的苗頭，當(dāng)因地制宜、循序漸進(jìn)，畢竟燃料電池產(chǎn)業(yè)仍處于示范應(yīng)用和商業(yè)化探索階段，這塊“蛋糕”到底有多大尚未明朗。
【全文參考】
[1]《考驗(yàn)、磨練、成長(zhǎng) —— 燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群項(xiàng)目啟動(dòng)一年記》，中國(guó)汽車(chē)報(bào)
[2]《燃料電池汽車(chē)“叫好不叫座”》，中國(guó)能源報(bào)
[3]《氫能觀察 | 曾在“第一陣營(yíng)”，我國(guó)燃料電池汽車(chē)緣何起大早趕晚集》，中國(guó)汽車(chē)報(bào)
[4]《電動(dòng)汽車(chē)“中國(guó)路”》，財(cái)新網(wǎng)
[5]《燃料電池行業(yè)研究：FCV 單月上千已兌現(xiàn)，全年裝機(jī)量突破歷史新高》，國(guó)金證券
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：車(chē)百智庫(kù) （ID：EV100_Plus），作者：秦海清
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