電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/劉靜）最近，特斯拉CEO馬斯克再度怒懟氫能源汽車，更直言這是一種非?！霸愀馇矣薮馈钡募夹g(shù)。他認(rèn)為，生產(chǎn)一公斤的氫氣，所需的電量高達(dá)55度，而用這相同的電量，電動(dòng)車能夠輕松駕駛逾400公里。反觀，用一公斤氫氣，汽車的行駛距離卻僅為大約80公里。這一顯著的能源轉(zhuǎn)換效率差異，讓氫能源汽車沒有發(fā)展前途。

這已經(jīng)不是馬斯克第一次給氫能源潑冷水了，早在十年前他就直言不看好氫能的發(fā)展，而執(zhí)著的馬斯克卻也在2023上半年態(tài)度大反轉(zhuǎn)，肯定氫能成為未來(lái)主流新能源的潛力。如今，不到一年的時(shí)間，馬斯克對(duì)氫能的態(tài)度又變了！有網(wǎng)友認(rèn)為，這是馬斯克為他搖搖欲墜的電動(dòng)車帝國(guó)掙扎。


爭(zhēng)議中氫能技術(shù)持續(xù)發(fā)展，2023我國(guó)預(yù)計(jì)年制氫產(chǎn)量突破4300萬(wàn)噸

一直以來(lái)，氫能源的發(fā)展備受爭(zhēng)議，有人支持，也有人反對(duì)，在正反派之間反復(fù)橫跳的也大有人在。爭(zhēng)議的焦點(diǎn)主要集中在氫能源的生產(chǎn)、儲(chǔ)備和運(yùn)輸?shù)确矫??；乜匆恢币詠?lái)氫能的爭(zhēng)論，其實(shí)有很多值得我們重新思考的地方。

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家目標(biāo)碳達(dá)峰和碳中和的重要途徑之一，且對(duì)于改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)汽車領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型具有特殊的戰(zhàn)略意義。如今，我國(guó)已成為世界最大的制氫國(guó)，2023年預(yù)計(jì)氫產(chǎn)量突破4300萬(wàn)噸，較兩年前增長(zhǎng)30%。

2024開年，寧夏、海南、安徽、山東、內(nèi)蒙古、山西、湖北、吉林八大省份接連發(fā)布支持氫能發(fā)展的相關(guān)政策，其中山東率先對(duì)氫能源汽車免收高速公路通行費(fèi)，內(nèi)蒙古則政策支持非化工園區(qū)規(guī)?；茪?。這將加速推動(dòng)全國(guó)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

氫燃料電池出現(xiàn)的時(shí)間比鋰電池要早得多，而且在早期氫燃料電池發(fā)展非常迅速，但由于氫能生產(chǎn)成本高、儲(chǔ)存和運(yùn)輸難度大等問(wèn)題，使其無(wú)法大規(guī)模商業(yè)化落地。并在鋰電池出現(xiàn)后，最終失去能源界的主導(dǎo)地位。

不過(guò)在爭(zhēng)議不斷中，氫能也始終沒有被放棄掉，反而持續(xù)取得一些技術(shù)突破。氫燃料電池是氫能源應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來(lái)，氫燃料電池的性能和可靠性得到了顯著提高，其壽命和效率也得到了大幅提升。一些新型的氫燃料電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率和更低的成本。其中比較有代表性的，2023年底，天津大學(xué)教授焦魁研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)的超高功率密度的質(zhì)子交換膜燃料電池，據(jù)說(shuō)相較于市場(chǎng)主流同類產(chǎn)品，性能提升了近兩倍。

氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸一直是氫能源應(yīng)用的重大難點(diǎn)。近年來(lái)，一些新型的氫氣儲(chǔ)存材料和技術(shù)被開發(fā)出來(lái)，可以在更低的溫度和壓力下儲(chǔ)存更多的氫氣。同時(shí)，一些新的氫氣運(yùn)輸方式，如液態(tài)氫運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)?，也正在得到研究和開發(fā)。

去年，西安交通大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)也放出重磅消息，采用石墨烯界面納米閥技術(shù)成功研制氫氣儲(chǔ)運(yùn)新材料。據(jù)悉，這種新型固態(tài)儲(chǔ)氫材料不需要任何特種設(shè)備，就可以在常溫常壓的條件下進(jìn)行存儲(chǔ)運(yùn)輸，而且儲(chǔ)氫密度最高可達(dá)12.5wt.%，遙遙領(lǐng)先美國(guó)能源部設(shè)定的2025年質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度5.5wt.%的目標(biāo)值。同時(shí)，西安交通大學(xué)研究的新型固態(tài)儲(chǔ)氫材料最高25wt.%的有效水解釋氫密度，這是目前全球最領(lǐng)先的水平。

不過(guò)，在氫氣生產(chǎn)方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。目前，氫氣的生產(chǎn)主要依賴于化石燃料，但這種方式會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。如煤制氫的方式，生產(chǎn)1kg氫會(huì)有10kg碳排放，這也是氫能不被看好的主要原因之一。

為了降低碳排放，人們正在研究和開發(fā)新的氫氣生產(chǎn)技術(shù)，如電解水制氫和生物質(zhì)制氫等。這些技術(shù)可以利用可再生能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等，進(jìn)行氫氣生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)氫氣的清潔生產(chǎn)。但電解水制氫和生物質(zhì)制氫技術(shù)，仍存在高成本、技術(shù)挑戰(zhàn)、基礎(chǔ)設(shè)施不足等問(wèn)題，持續(xù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化。以1000 Nm/h規(guī)模PEM電解槽制氫為例，設(shè)備成本可能高達(dá)3000萬(wàn)元，這還不包括土地成本、土建和設(shè)備安裝成本等額外費(fèi)用。一輛普通的氫版汽車可能會(huì)賣到六七十萬(wàn)的高價(jià)。


氫能源汽車規(guī)模化快速發(fā)展

馬斯克此次怒懟氫能源汽車，也主要是因?yàn)楦叱杀镜膯?wèn)題。如果從成本來(lái)看，氫能源汽車出行成本比電動(dòng)車要高出很多，大眾一般用不起，一定程度上是沒有多大的商業(yè)前途。但是馬斯克似乎忽略了氫能的其他優(yōu)勢(shì)。

目前，雖然電動(dòng)汽車發(fā)展迅猛，并逐漸主導(dǎo)新能源汽車市場(chǎng)。但電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航短、充電慢等痛點(diǎn)問(wèn)題遲遲得不到解決，每每高速一堵車用戶就會(huì)跑出來(lái)吐槽。而氫能不僅極大減少碳排放，而且可以做到更快速充能、更長(zhǎng)續(xù)航里程。

以廣西到北京為例，單次里程大約2300多公里。目前國(guó)內(nèi)純電重卡標(biāo)稱最高續(xù)航里程大約為800公里，實(shí)際續(xù)航里程可能還會(huì)更少，要走完2300多公里，至少要充電3次，單次充電需要120分鐘左右，光充電時(shí)間純電重卡可能就要花上至少6個(gè)小時(shí)。而氫能重卡標(biāo)稱續(xù)航里程可高達(dá)1000公里，單次加氫僅需10分鐘，這意味著司機(jī)從廣西行駛到北京，充能時(shí)間用不到30分鐘。

而且，電動(dòng)汽車在寒冷的極端環(huán)境下，電池續(xù)航里程還會(huì)大大縮短。相比之下，氫能汽車的優(yōu)勢(shì)更顯著，具有更長(zhǎng)期的發(fā)展?jié)摿?。電?dòng)化或許只是當(dāng)下汽車市場(chǎng)需要的，而氫能可能是未來(lái)市場(chǎng)需要的。

豐田曾經(jīng)是氫能源汽車研發(fā)的總舵主，2014年其發(fā)布全球第一款氫能動(dòng)力的汽車——豐田Mirai。這款汽車使用氫燃料電池作為動(dòng)力源，續(xù)航里程高達(dá)650公里，并在短短五分鐘內(nèi)就能充滿氫氣。這也標(biāo)志著氫能源汽車正式進(jìn)入商業(yè)化階段。

隨后，本田汽車也推出了一系列氫燃料電池汽車?，F(xiàn)代汽車在氫能源汽車領(lǐng)域也有深入研究和開發(fā)，其氫燃料電池汽車已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售了。此外，中國(guó)上汽集團(tuán)、中國(guó)一汽集團(tuán)、北京汽車集團(tuán)等也陸續(xù)加入這一領(lǐng)域，研發(fā)氫能源汽車。

氫能源汽車規(guī)模化商用正得到快速發(fā)展。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2023上半年我國(guó)燃料電池汽車銷量超過(guò)2400輛，同比增長(zhǎng)超過(guò)70%。而同一時(shí)間，純電動(dòng)汽車僅同比增長(zhǎng)31.9%。增速上，燃料電池汽車的發(fā)展速度是純電動(dòng)汽車的兩倍多，增長(zhǎng)勢(shì)頭異常強(qiáng)勁。截至2023年底，我國(guó)氫燃料電池汽車的保有量已經(jīng)達(dá)到了18487輛，率先完成了國(guó)家2025年5萬(wàn)輛目標(biāo)的37%。

在應(yīng)用場(chǎng)景方面，2023年中國(guó)燃料電池汽車應(yīng)用場(chǎng)景已由前期單一的公交領(lǐng)域商業(yè)化示范應(yīng)用向環(huán)衛(wèi)、城市物流配送、冷鏈運(yùn)輸、渣土運(yùn)輸?shù)榷鄨?chǎng)景示范應(yīng)用轉(zhuǎn)變，同時(shí)也在船舶、熱電聯(lián)供等新領(lǐng)域開展應(yīng)用。

小結(jié)：

如今市場(chǎng)中，電動(dòng)汽車的確大為賺錢，但直擊電動(dòng)技術(shù)短板的氫能源汽車，也并未毫無(wú)研究?jī)r(jià)值。只關(guān)注電動(dòng)化這一技術(shù)，是不利于未來(lái)汽車市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新的，而且最終各行各業(yè)發(fā)展目標(biāo)都將圍繞雙碳，屆時(shí)氫能這種技術(shù)的重要性將愈加凸顯。那你覺得，未來(lái)氫能源汽車有前途嗎？