氫，是一個很有意思的元素。十六世紀(jì)的時候，一名瑞典醫(yī)生發(fā)現(xiàn)：把鐵屑投到硫酸里會產(chǎn)生氣泡，像旋風(fēng)一樣騰空而起，并且易燃易爆炸?？伤且幻t(yī)生，對于這樣偶然的發(fā)現(xiàn)并沒有在意。一個世紀(jì)后，又是一位醫(yī)生也在一次偶然的機(jī)會發(fā)現(xiàn)了氫，但以當(dāng)時的技術(shù)來看，他也僅僅是把氫定義為了某一類“空氣”。直到18世紀(jì)末，氫終于被重視了起來，人們能夠收集它，利用它，甚至將其定義為“水的母親”。
在之后的時間里，人們逐漸根據(jù)氫的特性來進(jìn)行應(yīng)用，易燃性被在天然氣領(lǐng)域應(yīng)用，抗氧化性被應(yīng)用到了醫(yī)療行業(yè)，而最終其高能量的特性也進(jìn)入到燃料領(lǐng)域，幫助火箭以及汽車進(jìn)行著技術(shù)革命。時至今日，日韓企業(yè)已經(jīng)在氫燃料技術(shù)上邁出了一大步，在海外一些地區(qū)，氫燃料電池汽車已經(jīng)隨處可見了。
和純電動車不同，即便已經(jīng)在汽車行業(yè)中深度應(yīng)用，但氫本身在安全性上仍被很多人所抵觸，另外作為燃料卻難以儲存和運(yùn)輸，建立加氫站的成本難以壓縮，這些都是目前人們看待氫能源汽車技術(shù)上本能的出發(fā)點(diǎn)。所以，借著一次海外活動的機(jī)會，我在美國加州租來了一輛豐田Mirai(參數(shù)|詢價(jià))氫能源汽車，在這個已經(jīng)交付超過4000臺的地區(qū)，實(shí)地感受一下“氫”與“電”，誰才是更終極的能源形式。
● 關(guān)于氫能源汽車的基礎(chǔ)知識
氫能源作為新能源汽車的一種，最大的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)與燃油車的使用體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“無感切換”，加氫三分鐘續(xù)航500公里，和加油沒有任何體驗(yàn)上的區(qū)別。相比于純電動汽車而言，氫能源因?yàn)樵谘a(bǔ)給效率上遙遙領(lǐng)先，而被很多車企認(rèn)為是終極的汽車能源形式。但在整個技術(shù)推進(jìn)速度上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于純電動汽車，而最基本的阻礙就在于：車輛與基建的開發(fā)成本都是硬門檻。
直接充電和加氫后轉(zhuǎn)換為電，兩者最終都是通過電來驅(qū)動車輛。所以很多人會認(rèn)為“加氫”是多此一舉，承擔(dān)了額外的安全風(fēng)險(xiǎn)，還繞了彎路。但這條彎路卻恰恰能改變電動車最大的軟肋：補(bǔ)充續(xù)航的效率。
為了提高效率，氫能源汽車的發(fā)展是“昂貴”的。加氫站的建設(shè)和運(yùn)營成本也遠(yuǎn)高于充電樁。有數(shù)據(jù)顯示，單個加氫站的成本要高于建設(shè)單個高功率超充電樁4-6倍，而根據(jù)后期運(yùn)營方式的不同，成本還將繼續(xù)增加。從2013年開始，日本嘗試加油站內(nèi)嵌套加氫站的方式，而目前美國加州地區(qū)的民用加氫站也均與加油站一體化建設(shè)運(yùn)營。
加氫站在技術(shù)指標(biāo)上和充電樁功率類似，也有不同的標(biāo)準(zhǔn)，目前全球主要的加氫站為35MPa和70MPa兩種壓力標(biāo)準(zhǔn)，也對應(yīng)著氫能源車上的儲氫罐壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，可以簡單理解為后者的燃料密度更高，對于提升車輛續(xù)航有很大幫助。70MPa相比于35MPa可以增加60%左右的儲氫量，但在氫罐上增加的材料成本，以及加氫站的能耗也會增加一倍以上。
氫能源汽車想要達(dá)到500km以上的續(xù)駛里程，氫罐受車身空間的限制（后備廂下方）只能采用70MPa的氫燃料系統(tǒng)。目前來看，日本車企擁有高性能碳纖維材料和70MPa壓力等級瓶口閥、減壓器等關(guān)鍵零部件技術(shù)，成為了領(lǐng)先行業(yè)的優(yōu)勢之一。另外，日本車企也擁有液氫蒸發(fā)等直接獲取70MPa高壓標(biāo)準(zhǔn)的方案，在加氫站儲氫以及運(yùn)輸上也均有優(yōu)勢。目前日系品牌正在結(jié)合這些自有技術(shù)在加州地區(qū)成立了加氫站聯(lián)盟，希望能夠進(jìn)一步推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化的制定。
Truezero目前在加州地區(qū)已經(jīng)擁有超過30個加氫站點(diǎn)，基本可以滿足城市內(nèi)通勤燃料補(bǔ)給的需求，并且當(dāng)?shù)卣畬τ跉淙剂掀囋谫徺I補(bǔ)助以及通行特權(quán)方面都給出了優(yōu)待，在一定程度上對于推行氫燃料汽車甚至超過了日本。因此，當(dāng)?shù)厝藢τ跉淠茉雌嚨慕邮芏?，也能夠說明這種新的能源形式是否適應(yīng)當(dāng)下的汽車市場。
而關(guān)乎用車體驗(yàn)無非集中在幾個方面，能源補(bǔ)給效率、價(jià)格以及可以支撐的出行半徑，相比于在續(xù)航補(bǔ)給方面耗時耗力的純電動汽車而言，加氫三分鐘可以實(shí)現(xiàn)500公里的氫能源汽車能否真的從根源解決用戶痛點(diǎn)？
● 美國加州，氫能源汽車的第二故鄉(xiāng)
豐田Mirai氫能源電池汽車2015年進(jìn)入市場，美國加州成為了繼日本后，豐田第二個大力推廣的地區(qū)。截止2019年6月，豐田Mirai在美國的銷量已經(jīng)超過了4500臺，這個數(shù)量在當(dāng)?shù)仉m然遠(yuǎn)不及特斯拉、通用以及日產(chǎn)旗下的純電動汽車，但在街上也擁有一定的能見度了。
此外，品牌也聯(lián)合政府對消費(fèi)者在購車方面給出了足夠的優(yōu)惠措施，目前豐田Mirai在美國的單車售價(jià)約為40萬人民幣（58385美元），這個價(jià)格對于美國汽車市場而言絕對不算低。但為了引導(dǎo)消費(fèi)，豐田會在用戶購買車輛的同時，附贈一張免費(fèi)的加氫儲值卡，其中的額度足以支持車輛加注超過1000次，約等于車輛終生都可以免費(fèi)加氫（以加注一次續(xù)航500公里計(jì)算），這對于城市面積巨大的加州地區(qū)而言，對于消費(fèi)者的誘惑還是很明顯的。
同時當(dāng)?shù)貧淠茉雌囘€有出行特權(quán)，例如可以無條件行駛在快速通道，對于擁堵系數(shù)并不亞于中國一線城市的洛杉磯等加州城市而言，這一便利性也足夠吸引購買者。
當(dāng)一個地區(qū)大規(guī)模推廣某一類新能源汽車，基礎(chǔ)配套設(shè)施的建設(shè)是必然的，就像中國大力推行純電動汽車的同時，充電樁網(wǎng)絡(luò)目前也是在全球范圍內(nèi)基建數(shù)量上遙遙領(lǐng)先的。所以為了更好的推行氫能源汽車，加州一直在加大加氫站的覆蓋度。
日系品牌把已有的加氫站技術(shù)帶到了美國市場，對于加快當(dāng)?shù)鼗ńㄔO(shè)的幫助也是巨大的。海外氫能源數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)表示，截止2018年年底，全球加氫站數(shù)達(dá)到了369座。日本、德國和美國位居前三位，中國排名第四。而這些加氫站中，日本和美國在民用車加氫站的建設(shè)力度上是最高的，而德國和中國的加氫站目前主要服務(wù)于商用車或者運(yùn)輸車輛。
在此行之前，我已經(jīng)對加州地區(qū)加氫站的具體分布有了初步的了解，首先是加氫站的建設(shè)目前還主要集中在南加州，以舊金山和洛杉磯為主要的示范地。同時站點(diǎn)主要分布在了市區(qū)內(nèi)，一旦出了市區(qū)，數(shù)量開始以個位數(shù)計(jì)算，覆蓋密度從市區(qū)內(nèi)的每30公里一個下降到了每300公里一個。
所以在拿到豐田Mirai后，我設(shè)計(jì)了一條從市區(qū)內(nèi)到市區(qū)外的折返路線，嘗試目前氫能源汽車能實(shí)現(xiàn)的最大出行半徑到底有多遠(yuǎn)。以這次租到的豐田Mirai為例，官方數(shù)據(jù)一次加氫可以實(shí)現(xiàn)500公里（312英里）的續(xù)航，但這僅是官方數(shù)據(jù)，屬于在最理想的環(huán)境狀態(tài)下，車輛能夠?qū)崿F(xiàn)的最高續(xù)航里程。所以如果駕駛Mirai做中長途出行的話，以現(xiàn)有的加氫站覆蓋密度來看，跨城際出行還是有一定困難的。
這里重點(diǎn)說一下氫能源汽車?yán)m(xù)航的問題，目前像豐田Mirai、本田CLARITY以及現(xiàn)代NEXO單次加氫都能夠?qū)崿F(xiàn)超過400公里的續(xù)航里程。但每次加氫100%后的續(xù)航里程并不同，高低差能夠接近150km，因?yàn)閺能囕v本身攜帶的氫罐和加氫站都受到溫度、壓強(qiáng)等外界因素的影響，以我租到這臺Mirai，在三次加氫后總續(xù)航里程均不同，而純電動車則不會有這種情況。
因?yàn)槔m(xù)航能力有較大的誤差，以加州地區(qū)來看，一旦出了城市后，低覆蓋度的加氫站基本上讓目前氫能源汽車放棄中長途出行的可能性。以豐田Mirai為例，對于加氫站的依賴導(dǎo)致在城市外的氫站密度必須控制在200km左右。在這一點(diǎn)上，反而建設(shè)速度快且成本更低的充電樁設(shè)施顯得更有優(yōu)勢一些，畢竟有地方補(bǔ)給才是最關(guān)鍵的。
● 實(shí)際體驗(yàn)：排隊(duì)、故障率
在此次體驗(yàn)中，我還發(fā)現(xiàn)了另外一些意料之外的問題，就是排隊(duì)現(xiàn)象和故障率要比想象中高的多。因?yàn)槟壳凹託湔緝?nèi)嵌在加油站中只有單個加氫樁，如果在住宅密集或者集中商業(yè)區(qū)，加氫排隊(duì)的現(xiàn)象很明顯，而造就排隊(duì)的原因還可能是因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的其它加氫站異常，導(dǎo)致人們只能扎堆在某一個氫站補(bǔ)給。
相比于建立充電樁而言，加氫站除了在成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出之外，建設(shè)速度、安全性和每日燃料的供給量都是問題。所以在現(xiàn)有幾千輛的前提下，幾十個氫站或許還能暫時滿足，但一旦車的數(shù)量提升，氫站的配套率的在現(xiàn)有的問題下，肯定會進(jìn)一步出現(xiàn)。
城市外部密度低，城市內(nèi)部還要解決安全、供給以及故障等問題，以目前加州地區(qū)來看，即便擁有不錯的政府和品牌措施引導(dǎo)，但氫能源汽車仍然只能定位于限制在城市內(nèi)部通勤的產(chǎn)品，加氫效率的確解決了一定的時間成本，但其它方面相比于技術(shù)難度更低的充電樁而言，體驗(yàn)上不一定會針對拉開太大的差距。
總 結(jié)
走訪結(jié)束后，我突然很懷念去年曾在加州地區(qū)駕駛Model 3測試超過1000公里的經(jīng)歷。和國內(nèi)一樣，美國目前在充電樁基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上也達(dá)到了極高的覆蓋密度，以特斯拉的超級充電樁為例，其建設(shè)密度能夠滿足城市內(nèi)每10公里城市外每50公里一個的覆蓋度，且單個充電點(diǎn)的樁數(shù)均在10個以上。在基數(shù)這件事上，加氫站目前來看是絕不可能達(dá)到的。還是那句話有的充，總比沒得充強(qiáng)。
而關(guān)于“氫”是否會比純電動汽車更接近終極能源形式？我覺得答案目前真的無法確定。從全球市場來看，氫能源汽車當(dāng)前占據(jù)的基數(shù)太小，整個產(chǎn)業(yè)鏈還處于孵化階段，示范性的基建配套速度也無法徹底解決人們的續(xù)航焦慮問題。反之，純電動汽車在能源補(bǔ)給方面正在快速進(jìn)步，效率更高的電池和充電技術(shù)正在不斷突破，車企在面對氫能源開發(fā)的高成本面前，現(xiàn)階段仍然會更加青睞于風(fēng)險(xiǎn)更低的純電動汽車。
