有人說，2018年是氫燃料電池的元年。

在此之前，我總以為新能源理所當(dāng)然應(yīng)該經(jīng)過電氣時(shí)代，再談其他。事實(shí)上，電動(dòng)汽車也的確正成為眾多車企向新能源轉(zhuǎn)型的“主流”方式。

但隨著新能源轉(zhuǎn)型的加快，許多車企提出了另一種觀念：氫燃料電池才是最終新能源的走向。這樣的說法在電動(dòng)汽車始終陷入續(xù)航瓶頸的情況下，格外受到關(guān)注。

一是因?yàn)闅鋭?dòng)力汽車能達(dá)到的續(xù)航里程，相比電動(dòng)車來說更接近燃油車的水平，豐田首款氫動(dòng)力車型mirai據(jù)悉續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了500公里，而在豐田的規(guī)劃中到2040年這個(gè)數(shù)字應(yīng)達(dá)到1000公里。

二則是氫燃料汽車的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物是水，幾乎是最清潔的一種能源。

日本車企在新能源的方向上再次顯示出自己的主見。豐田集團(tuán)會(huì)長內(nèi)山田竹志認(rèn)為，汽車全電動(dòng)化時(shí)代不會(huì)到來，因?yàn)槔m(xù)航里程、充電時(shí)間、電池壽命等亟待解決的課題還有很多，如果快速普及純電動(dòng)汽車，那么幾乎所有車企都會(huì)虧損。

但氫燃料電池目前所遇到的難題更不在少數(shù)。

豐田二十年研發(fā)降下“天價(jià)”成本

豐田早從上世紀(jì)90年代開始就展開了對(duì)氫燃料電池技術(shù)壁壘的攻克。

氫燃料電池并非是要“燃燒”氫氣，也與鋰電池的原理不同。它是將氫氣和氧氣分別置于陽極和陰極兩端，氫質(zhì)子穿透質(zhì)子交換膜（PEM）的孔洞與氧分子結(jié)合，在催化劑的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)。同時(shí)被阻隔在膜外的電子需要繞道電極板兩端，在此過程中不經(jīng)過熱能轉(zhuǎn)換直接產(chǎn)生了電流，轉(zhuǎn)化效率高，無噪音，并生成最終唯一的反應(yīng)產(chǎn)物——水。

首先一個(gè)急需解決的問題便是，電池反應(yīng)堆中的催化劑必須是貴金屬——鉑（沒有替代材料），對(duì)氫的純度要求極高（99.99%），空氣中的CO、SO2一旦與其接觸會(huì)大大降低催化效果。

豐田對(duì)其進(jìn)行了電鍍處理，降低了90%的鉑使用量。但一輛車仍至少需要15克鉑才能運(yùn)行，成本問題仍成為極大的困擾。

但豐田二十年的鉆研成效是顯著的，在氫燃料電池技術(shù)上他們申請(qǐng)了15867個(gè)專利，涵蓋燃料電池堆專利、高壓儲(chǔ)氫罐專利、燃料電池系統(tǒng)控制專利以及加氫站技術(shù)等。而原本成本無法估量的氫動(dòng)力汽車，也在豐田的成本控制下做到了量產(chǎn)價(jià)只需要不到人民幣40萬（補(bǔ)貼前）。

首款氫動(dòng)力車型豐田Mirai，搭載的氫燃料電池發(fā)電功率為114kw，采用了能夠承受70MPa壓力的儲(chǔ)氣罐。兩個(gè)儲(chǔ)氣罐全部加滿后實(shí)際續(xù)航里程可以達(dá)到550公里，在日本補(bǔ)貼后售價(jià)僅為26萬元人民幣，加氫價(jià)格僅為58.4元/公斤。

雖然它的動(dòng)力性能——最大功率152馬力，最大扭矩335N·m，百公里加速時(shí)間約為9s，與現(xiàn)在電動(dòng)汽車中的領(lǐng)先者特斯拉相比并沒有多少優(yōu)勢(shì)，但它的續(xù)航里程和充能時(shí)間無疑是一項(xiàng)“硬技能”。

日本舉國之力“下注”氫能源

豐田的燃料電池技術(shù)已然做的風(fēng)生水起，但他們對(duì)于推向市場(chǎng)的預(yù)估仍然很冷靜，認(rèn)為實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化起碼還需等到2030年。無疑成本問題始終制約產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

在大多數(shù)國家車企均將電氣時(shí)代作為邁入新能源之路的第一步時(shí)，為何豐田為代表的日本車企要堅(jiān)定地實(shí)行這樣的“三級(jí)跳”？

除了日本企業(yè)有民族性獨(dú)立的思路，并且總有“做到最好”的野心這一點(diǎn)之外，與日本本身的國情不無關(guān)聯(lián)。對(duì)于地狹資源少的島國來說，可再生能源的發(fā)掘，往遠(yuǎn)了說幾乎關(guān)系到未來民族的生存問題。

豐田投入氫燃料電池的研發(fā)二十年，如果沒有國家相關(guān)建設(shè)的支持或許也無法順利進(jìn)行。

目前日本已經(jīng)建立了100余座加氫站，根據(jù)日本氫能源和燃料電池戰(zhàn)略協(xié)會(huì)發(fā)布的“氫能源和燃料電池戰(zhàn)略路線圖”的官方目標(biāo)，到2021年3月之前要建設(shè)160座加氫站、普及4萬輛氫燃料電池汽車。今年3月，豐田汽車公司、日產(chǎn)汽車公司、本田技研工業(yè)公司、東京燃?xì)夤竞腿毡菊咄顿Y銀行等11家公司聯(lián)合成立了“日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司”，旨在體系化建設(shè)加氫站。

日本政府甚至在2017年的《能源白皮書》中明確要求要舉全國之力為燃料電池技術(shù)的研發(fā)提供支持。

不如說是舉全國之力做一場(chǎng)與時(shí)代的賭博。

多國政府為氫動(dòng)力研發(fā)投資

與最初堅(jiān)持發(fā)展氫能源只有豐田、本田、通用、寶馬、戴姆勒等寥寥數(shù)家車企的局面不同，2018年這一年事情發(fā)生了更多的轉(zhuǎn)變，尤其在中國國內(nèi)。

前不久我國總理考察日本的豐田氫燃料電池汽車的事件也引起了行業(yè)內(nèi)的一陣熱議。據(jù)悉總理回國后，國務(wù)院相關(guān)部門隨之成立了氫燃料電池聯(lián)合小組，氫燃料行業(yè)的發(fā)展將會(huì)迎來一波提速。

截至去年，我國共有宇通、福田歐輝、上汽大通、東風(fēng)、青年等8個(gè)品牌的10款車型燃料電池汽車在產(chǎn)，總產(chǎn)量為1272輛，其中，燃料電池專用車992輛，占燃料電池汽車總產(chǎn)量的比例達(dá)78.0%，燃料電池客車280輛，占燃料電池汽車總產(chǎn)量的比例為22.0%。

中國、美國在內(nèi)的多個(gè)國家已經(jīng)開始紛紛向氫能源投入更多的資金支持和政策補(bǔ)貼。

要真正實(shí)現(xiàn)氫燃料汽車的產(chǎn)業(yè)化，不光需要降低它的制造成本、加快技術(shù)研發(fā)，還需考慮到氫燃料電池整個(gè)的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、充能體系，這令政府需要投入極大的建設(shè)成本，光在全國建設(shè)為汽車補(bǔ)給的“氫能站”這一項(xiàng)，花費(fèi)就遠(yuǎn)高于現(xiàn)在的加油站。

去年美國加氫站每公斤氫氣價(jià)格約為16美元/kg左右（約合106元人民幣），之后空氣產(chǎn)品公司宣布其在加州的數(shù)座加氫站可以實(shí)現(xiàn)每公斤低于10美元的價(jià)格。

氫燃料汽車最終能否如豐田所想的那樣在十年后普及，我們靜待變革的推進(jìn)。