氫，是一個(gè)很有意思的元素。十六世紀(jì)的時(shí)候，一名瑞典醫(yī)生發(fā)現(xiàn)：把鐵屑投到硫酸里會(huì)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(duì)于這樣偶然的發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有在意。一個(gè)世紀(jì)后，又是一位醫(yī)生也在一次偶然的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)了氫，但以當(dāng)時(shí)的技術(shù)來(lái)看，他也僅僅是把氫定義為了某一類(lèi)“空氣”。直到18世紀(jì)末，氫終于被重視了起來(lái)，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(shí)間里，人們逐漸根據(jù)氫的特性來(lái)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(chē)進(jìn)行著技術(shù)革命。時(shí)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(chē)已經(jīng)隨處可見(jiàn)了。
和純電動(dòng)車(chē)不同，即便已經(jīng)在汽車(chē)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(chǔ)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(chē)技術(shù)上本能的出發(fā)點(diǎn)。所以，借著一次海外活動(dòng)的機(jī)會(huì)，我在美國(guó)加州租來(lái)了一輛豐田Mirai(參數(shù)|詢價(jià))氫能源汽車(chē)，在這個(gè)已經(jīng)交付超過(guò)4000臺(tái)的地區(qū)，實(shí)地感受一下“氫”與“電”，誰(shuí)才是更終極的能源形式。
● 關(guān)于氫能源汽車(chē)的基礎(chǔ)知識(shí)
氫能源作為新能源汽車(chē)的一種，最大的優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崿F(xiàn)與燃油車(chē)的使用體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“無(wú)感切換”，加氫三分鐘續(xù)航500公里，和加油沒(méi)有任何體驗(yàn)上的區(qū)別。相比于純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)企認(rèn)為是終極的汽車(chē)能源形式。但在整個(gè)技術(shù)推進(jìn)速度上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于純電動(dòng)汽車(chē)，而最基本的阻礙就在于：車(chē)輛與基建的開(kāi)發(fā)成本都是硬門(mén)檻。
直接充電和加氫后轉(zhuǎn)換為電，兩者最終都是通過(guò)電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。所以很多人會(huì)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(dòng)車(chē)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(chē)的發(fā)展是“昂貴”的。加氫站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本也遠(yuǎn)高于充電樁。有數(shù)據(jù)顯示，單個(gè)加氫站的成本要高于建設(shè)單個(gè)高功率超充電樁4-6倍，而根據(jù)后期運(yùn)營(yíng)方式的不同，成本還將繼續(xù)增加。從2013年開(kāi)始，日本嘗試加油站內(nèi)嵌套加氫站的方式，而目前美國(guó)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(yíng)。
加氫站在技術(shù)指標(biāo)上和充電樁功率類(lèi)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(duì)應(yīng)著氫能源車(chē)上的儲(chǔ)氫罐壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，可以簡(jiǎn)單理解為后者的燃料密度更高，對(duì)于提升車(chē)輛續(xù)航有很大幫助。70MPa相比于35MPa可以增加60%左右的儲(chǔ)氫量，但在氫罐上增加的材料成本，以及加氫站的能耗也會(huì)增加一倍以上。
氫能源汽車(chē)想要達(dá)到500km以上的續(xù)駛里程，氫罐受車(chē)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(lái)看，日本車(chē)企擁有高性能碳纖維材料和70MPa壓力等級(jí)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(shì)之一。另外，日本車(chē)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(chǔ)氫以及運(yùn)輸上也均有優(yōu)勢(shì)。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(guò)30個(gè)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?duì)于氫燃料汽車(chē)在購(gòu)買(mǎi)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(duì)于推行氫燃料汽車(chē)甚至超過(guò)了日本。因此，當(dāng)?shù)厝藢?duì)于氫能源汽車(chē)的接受度，也能夠說(shuō)明這種新的能源形式是否適應(yīng)當(dāng)下的汽車(chē)市場(chǎng)。
而關(guān)乎用車(chē)體驗(yàn)無(wú)非集中在幾個(gè)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(shí)耗力的純電動(dòng)汽車(chē)而言，加氫三分鐘可以實(shí)現(xiàn)500公里的氫能源汽車(chē)能否真的從根源解決用戶痛點(diǎn)？
● 美國(guó)加州，氫能源汽車(chē)的第二故鄉(xiāng)
豐田Mirai氫能源電池汽車(chē)2015年進(jìn)入市場(chǎng)，美國(guó)加州成為了繼日本后，豐田第二個(gè)大力推廣的地區(qū)。截止2019年6月，豐田Mirai在美國(guó)的銷(xiāo)量已經(jīng)超過(guò)了4500臺(tái)，這個(gè)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(dòng)汽車(chē)，但在街上也擁有一定的能見(jiàn)度了。
此外，品牌也聯(lián)合政府對(duì)消費(fèi)者在購(gòu)車(chē)方面給出了足夠的優(yōu)惠措施，目前豐田Mirai在美國(guó)的單車(chē)售價(jià)約為40萬(wàn)人民幣（58385美元），這個(gè)價(jià)格對(duì)于美國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)而言絕對(duì)不算低。但為了引導(dǎo)消費(fèi)，豐田會(huì)在用戶購(gòu)買(mǎi)車(chē)輛的同時(shí)，附贈(zèng)一張免費(fèi)的加氫儲(chǔ)值卡，其中的額度足以支持車(chē)輛加注超過(guò)1000次，約等于車(chē)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(duì)于城市面積巨大的加州地區(qū)而言，對(duì)于消費(fèi)者的誘惑還是很明顯的。
同時(shí)當(dāng)?shù)貧淠茉雌?chē)還有出行特權(quán)，例如可以無(wú)條件行駛在快速通道，對(duì)于擁堵系數(shù)并不亞于中國(guó)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(gòu)買(mǎi)者。
當(dāng)一個(gè)地區(qū)大規(guī)模推廣某一類(lèi)新能源汽車(chē)，基礎(chǔ)配套設(shè)施的建設(shè)是必然的，就像中國(guó)大力推行純電動(dòng)汽車(chē)的同時(shí)，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(chē)，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(guó)市場(chǎng)，對(duì)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(guó)和美國(guó)位居前三位，中國(guó)排名第四。而這些加氫站中，日本和美國(guó)在民用車(chē)加氫站的建設(shè)力度上是最高的，而德國(guó)和中國(guó)的加氫站目前主要服務(wù)于商用車(chē)或者運(yùn)輸車(chē)輛。
在此行之前，我已經(jīng)對(duì)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(shí)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(kāi)始以個(gè)位數(shù)計(jì)算，覆蓋密度從市區(qū)內(nèi)的每30公里一個(gè)下降到了每300公里一個(gè)。
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(chē)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(chē)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(zhǎng)途出行的話，以現(xiàn)有的加氫站覆蓋密度來(lái)看，跨城際出行還是有一定困難的。
這里重點(diǎn)說(shuō)一下氫能源汽車(chē)?yán)m(xù)航的問(wèn)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(guò)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?chē)輛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(tái)Mirai，在三次加氫后總續(xù)航里程均不同，而純電動(dòng)車(chē)則不會(huì)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(lái)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(chē)放棄中長(zhǎng)途出行的可能性。以豐田Mirai為例，對(duì)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(shì)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(wèn)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(gè)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(gè)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(wèn)題。所以在現(xiàn)有幾千輛的前提下，幾十個(gè)氫站或許還能暫時(shí)滿足，但一旦車(chē)的數(shù)量提升，氫站的配套率的在現(xiàn)有的問(wèn)題下，肯定會(huì)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(wèn)題，以目前加州地區(qū)來(lái)看，即便擁有不錯(cuò)的政府和品牌措施引導(dǎo)，但氫能源汽車(chē)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(shí)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(huì)針對(duì)拉開(kāi)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(cè)試超過(guò)1000公里的經(jīng)歷。和國(guó)內(nèi)一樣，美國(guó)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(jí)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(gè)的覆蓋度，且單個(gè)充電點(diǎn)的樁數(shù)均在10個(gè)以上。在基數(shù)這件事上，加氫站目前來(lái)看是絕不可能達(dá)到的。還是那句話有的充，總比沒(méi)得充強(qiáng)。
而關(guān)于“氫”是否會(huì)比純電動(dòng)汽車(chē)更接近終極能源形式？我覺(jué)得答案目前真的無(wú)法確定。從全球市場(chǎng)來(lái)看，氫能源汽車(chē)當(dāng)前占據(jù)的基數(shù)太小，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈還處于孵化階段，示范性的基建配套速度也無(wú)法徹底解決人們的續(xù)航焦慮問(wèn)題。反之，純電動(dòng)汽車(chē)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(chē)企在面對(duì)氫能源開(kāi)發(fā)的高成本面前，現(xiàn)階段仍然會(huì)更加青睞于風(fēng)險(xiǎn)更低的純電動(dòng)汽車(chē)。
