丰田的氢能车 Mirai 售价超过 70 万人民币(补贴前),跟一辆奥迪 Q7 大中型豪华 SUV 价格差不多。用起来又贵又麻烦,行驶百公里消耗的氢气约 0.66kg,百公里燃料成本(补贴前)约 62.51 元,是相似尺寸电车的 3.38 倍,油车的 1.19 倍。
补贴后燃料成本接近电动车,但持续多少时间还是未知数。
就算到了最后的使用终端——加氢站,困难还不会结束。建一个加氢站比加油站或者充电桩贵多了,只有 2~3 个加氢枪的加氢站,要投入近千万元——这些钱能买上百个直流充电桩。
运营起来要求也更多。氢气是一种危险的气体,不用需要碰上什么火星子,泄露到空气中(浓度达到 4%)遇到静电就会爆炸,威力是 TNT 炸药的 5 倍。
我们探访的加氢站,里面到处都是警示牌,写着各种注意事项,例如不让工作人员抽烟、玩手机。离加氢处 5 米远的地方,专门设置了静电杆,用来消除静电。加氢的司机也需要去一个 10 米外的屋子里等候。
一位在加氢站工作三年多的人士说,加氢站不会存放太多的氢气,快用完的时候,会打电话让人来送氢。“(加氢站)一旦着火,就没救”。
截止去年底,全球能给汽车加这种昂贵燃料的地方不到 1000 个。如果在北京,车主得去西北六环或者西南六环附近。
《晚点 LatePost》 了解到,现在成本划算的氢能项目都尽可能避开运输和存储。比如研发氢燃料电池管理系统的公司溯驭技术的一个项目,有低于市场价的电力供应,能够低成本制氢,再配合附近的使用场景,比如物流园区的运输车使用等。
“3~4 年就能回本”,溯驭技术创始人董震说。他认为这是氢能最现实的发展路径,先从点做起,能收回成本后,再发展到更多地方。
在锂电池难以覆盖的领域,寻找存在的意义
丰田是氢能车最坚定的支持者,2014 年就发布 Mirai,先在日本本土和美国加州借助政府补贴建设加氢站、售卖汽车。
今年 8 月,丰田投资约 56 亿美元(约合人民币 400 亿)建设锂电池基地。这一笔投资就超过了丰田、壳牌等十几家车企也能源公司组建的氢能委员会 2018 年以来的全部氢能投资之和。
《晚点 LatePost》 采访的多位氢能领域的投资人和创业者的潜在共识是,当前氢能存在的意义是,能做到锂电池能力范围之外的事。
比如氢气比锂电池轻。让一个重一吨多的汽车跑 600 公里,需要 100 千克的锂电池,可以接受。但如果要让载货 19 吨、自重 12 吨的重型卡车跑 200 公里,电池就有 3 吨重。完全不经济,这还没算给电池充满电需要消耗大量时间。
这是许多氢能创业公司打算从卡车或者大巴进入市场的原因之一。类似的场景还有长途运货的船。也有不少公司在研发氢能驱动的飞行器,毕竟带着氢气上天比带着锂电池负担轻多了。
氢能的另一个可能的优势场景是储能。2017 年,比亚迪创始人王传福在一档公开节目中说:“中国的沙漠的面积百分之一,如果铺上太阳能电池板,我们中国十三亿人民的用电,就解决掉了。”
王传福说得夸张了一些,但没差太多。在中国 1% 的沙漠上铺满光伏板,的确有一年供应 3.52 万亿度电的能力,相当于 2/5 个中国的用电量。
主要问题是如何输送和存储电能。现在中国最常用的储能方式是蓄水——电力供不应求时,用太阳能发电把水抽到高处,电网缺电时放水转动水轮机发电。但在沙漠里,水是稀缺资源。用锂电池也不现实,制造能存下来这么多电的锂电池,暂且不考虑成本,地球上的锂矿都不一定够用。
氢没有这些麻烦。澳大利亚墨尔本大学等机构的科学家 9 月发布在《自然·通讯》上的研究,展示了一种从沙漠的空气中吸取水蒸气再电解制氢的方法,研究人员称,“只要有电,在世界上最干旱的地区也能制造氢气”。
在这些领域使用氢能的前提是降低成本。人们正在寻找新的催化剂,降低铂的用量,在保证效率的同时,压低制氢的成本。比如加州大学洛杉矶分校的研究人员发现一种铂镍氧合金,铂金使用量减少 97%,催化效率是以前的 8 倍。
还有公司正在寻找新的方法便宜制氢。一家澳大利亚的公司 Hysata 今年 3 月宣布,它新研究的电解水技术用了海绵状的交换膜,未来能将氢气生产成本降低到约 0.63 元 / 立方米,比用煤气制氢还便宜。