盡管氫能一直被視為綠色交通下一個(gè)重大風(fēng)口，但就目前來(lái)看，它似乎錯失成為輕型汽車(chē)主要燃料的良機。

純電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為大多數美國消費者的綠色汽車(chē)首選。比如特斯拉，去年僅加州就銷(xiāo)售近18.7萬(wàn)輛，占據該州市場(chǎng)份額僅次于豐田燃油車(chē)。而同期，豐田汽車(chē)在全美僅銷(xiāo)售2094輛Mirai氫燃料電池汽車(chē)。

目前市場(chǎng)上只有兩種氫燃料電池選擇——豐田Mirai和現代NEXO燃料電池。本田汽車(chē)從2024年開(kāi)始銷(xiāo)售氫燃料電池CR-V，擬取代2021年停產(chǎn)氫燃料本田Clarity。

相比之下，今年將有超過(guò)50款電動(dòng)汽車(chē)上市或銷(xiāo)售。這種巨大反差，勢必影響氫燃料電池工程師招徠和資金投入。

波士頓咨詢(xún)公司（Boston）汽車(chē)研究董事總經(jīng)理布萊恩·科利（Brian Collie）認為，燃料電池輕型汽車(chē)時(shí)機已過(guò)?！皩?zhuān)注很重要，現實(shí)是，汽車(chē)制造商只能在資源有限的環(huán)境中運營(yíng)?！彼f(shuō)。

無(wú)論從何種維度觀(guān)察，氫能目前都完敗于電動(dòng)汽車(chē)。

其一，據標普全球移動(dòng)（S&P）數據，自2013年1月至今，美國電動(dòng)乘用車(chē)注冊近230萬(wàn)輛，燃料電池輕型汽車(chē)只有1.5萬(wàn)輛。

其二，美國能源部數據，美國只有55個(gè)公共加氫站，而聯(lián)邦政府估計有近5.1萬(wàn)個(gè)公共電動(dòng)汽車(chē)充電站，可提供超過(guò)13萬(wàn)個(gè)充電端口——這還不包括數千個(gè)家用充電樁。

其三，氫氣昂貴，尤其是作為一種可持續燃料時(shí)。目前，綠色氫的生產(chǎn)成本約為每公斤4.40美元。普氏能源（Platts Analytics）數據顯示，這一價(jià)格相當于每英里21.6美分的燃油成本。

豐田汽車(chē)通過(guò)為Mirai提供1.5萬(wàn)美元燃料卡來(lái)解決費用問(wèn)題。

其四，與電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主使用公共充電樁時(shí)常遇到的問(wèn)題一樣，燃料電池司機也經(jīng)常發(fā)現氫氣站意外故障。不同之處在于，城市地區附近通常有其他電動(dòng)汽車(chē)充電樁，但距離下一個(gè)氫氣站可能很遠。

氫燃料電池是補充而非取代

硬幣的另一面，綠色氫燃料可以提供一種強大的脫碳替代方案，來(lái)吸引大量投資。

綠氫通過(guò)電解生產(chǎn)，過(guò)程清潔，但它只占氫生產(chǎn)總量很小部分。大多數氫氣由甲烷或天然氣產(chǎn)生，這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為蒸汽轉化，不吸收溫室氣體。

現階段，美國已有大量資源集中在降低綠色制氫成本上。2021年基礎設施立法中，拜登（Joe Biden）政府撥出70億美元用于4個(gè)區域氫樞紐，再撥出7.5億美元用于加速清潔氫技術(shù)。

美國能源部“氫能攻關(guān)項目”制定了綠色氫降價(jià)目標，到2025年每公斤2美元，2030年每公斤1美元。

麥肯錫咨詢(xún)公司氣候技術(shù)高級合伙人貝恩德·海德（Bernd Heid）認為，綠色氫降價(jià)后，再加上人們對電網(wǎng)的擔憂(yōu)，氫能或成為乘用車(chē)的選擇之一。

“我們每使用一噸氫氣，成本就會(huì )降低一些。當成本足夠便宜時(shí)，將會(huì )有大規模的氫基礎設施建設，當然主要用于卡車(chē)，也可用于汽車(chē)?！?/p>

海德預計，向電動(dòng)汽車(chē)大規模轉型將使電力基礎設施成為瓶頸，采取電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料汽車(chē)混合方式，最終比電動(dòng)汽車(chē)更便宜。

氫燃料非常適合重型卡車(chē)。

對長(cháng)途8級卡車(chē)而言，笨重的電池占據太多重量，降低了負載。此外，長(cháng)時(shí)間充電也削弱了靈活運輸貨物的能力。一輛氫燃料汽車(chē)加氫所需時(shí)間與一輛柴油卡車(chē)加油差不多。

豐田汽車(chē)通過(guò)與美國肯沃斯載重車(chē)公司合作，研發(fā)一款8級燃料電池卡車(chē)，且已在南加州投入使用。戴姆勒卡車(chē)集團和沃爾沃卡車(chē)也在合作開(kāi)發(fā)一種燃料電池動(dòng)力系統。其他氫燃料卡車(chē)開(kāi)發(fā)商包括現代汽車(chē)集團和尼古拉公司。

卡車(chē)運輸的一個(gè)特點(diǎn)是——需要更少的燃料補充站。一個(gè)氫站網(wǎng)絡(luò )，散布在主要卡車(chē)運輸路線(xiàn)上，將使長(cháng)途貨運行業(yè)使用燃料電池成為現實(shí)。

但豐田汽車(chē)、本田汽車(chē)和現代汽車(chē)集團仍然相信，燃料電池在輕型汽車(chē)的作用，并堅持向前推進(jìn)。

長(cháng)期以來(lái)，日本和韓國一直支持氫基礎設施發(fā)展。豐田汽車(chē)和本田汽車(chē)已經(jīng)花了30年時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)燃料電池技術(shù)。

氫能CR-V設計有助于本田汽車(chē)建立對該技術(shù)的信心。這款車(chē)包括一個(gè)插電選項，允許充電。

“電力可以滿(mǎn)足日常使用，可提供方便的夜間充電?！泵绹咎锬茉礃I(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)部主管瑞恩·哈蒂（Ryan Harty）說(shuō)，“氫氣提供了額外的長(cháng)續航，使客戶(hù)能在公共燃料站快速補充燃料?！?/p>

本田汽車(chē)的混合動(dòng)力策略突顯出與豐田汽車(chē)的共同理念——氫燃料電池將補充并增強電動(dòng)汽車(chē)，而不是取代電動(dòng)汽車(chē)。

豐田北美研發(fā)部燃料電池集團高級工程經(jīng)理杰基·索爾（Jackie Birdsall）說(shuō)：“氫能還有一種非常特殊的使用場(chǎng)景?！?/p>

對那些沒(méi)有自己的房子，住在暖氣和空氣都成問(wèn)題的城市公寓樓里，還要兼顧孩子和工作，又沒(méi)有豪華充電樁的人來(lái)說(shuō)，這款車(chē)可能是一個(gè)不錯的選擇。

即使氫燃料汽車(chē)需要數年時(shí)間才能進(jìn)入美國，豐田汽車(chē)、本田汽車(chē)和其他汽車(chē)制造商已經(jīng)為通用設計建立了全球標準，從而大大降低了市場(chǎng)準入壁壘。

但即使是氫燃料愛(ài)好者也承認，氫燃料電池輕型汽車(chē)仍然是未來(lái)解決方案。海德估計，廣泛的商業(yè)化至少需要幾十年時(shí)間，部分原因在于網(wǎng)絡(luò )容量的挑戰。

畢馬威負責全國汽車(chē)行業(yè)研究的加里·西爾伯格（Gary Silberg）認為，電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池技術(shù)都在發(fā)展，破壞任何一種技術(shù)的進(jìn)一步研究都是短視行為。

“我們投資電動(dòng)汽車(chē)和基礎設施是正確的，這很重要，但氫能在這個(gè)故事中也很重要?！蔽鳡柌窨春脷淠荛L(cháng)期前景，“把所有雞蛋都放到一個(gè)籃子里是魯莽的?！?/p>

豐田的首要任務(wù)

豐田汽車(chē)新任首席執行官佐藤恒治（Koji Sato）表示，盡管他會(huì )加倍關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)，但氫燃料將是碳中和戰略的首要任務(wù)。

在佐藤恒治領(lǐng)導下，到2030年，豐田汽車(chē)重點(diǎn)要擴大氫基礎設施和使用未來(lái)燃料的行業(yè)。

今年3月18日，佐藤恒治在日本超級耐力賽場(chǎng)外說(shuō)：“我們希望確保氫燃料仍然是一個(gè)可行的選擇?！痹谶@場(chǎng)比賽中，豐田汽車(chē)計劃推出一款氫動(dòng)力賽車(chē)?！拔覀冃枰粋€(gè)生產(chǎn)和運輸供應鏈，除非我們看到這些領(lǐng)域的發(fā)展，否則不能指望氫能使用量會(huì )增加。

佐藤恒治將于4月1日接任豐田汽車(chē)社長(cháng)。這家全球最大汽車(chē)制造商“必須徹底改變”經(jīng)營(yíng)方式，采取“電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)先”心態(tài)。目前，該公司致力于為2026年開(kāi)發(fā)一個(gè)新專(zhuān)用電動(dòng)汽車(chē)平臺，以提供成本更低、性能更好的電動(dòng)汽車(chē)。

豐田汽車(chē)預計到2030年，在全球銷(xiāo)售350萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)。與其在純電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的大膽進(jìn)取相比，豐田汽車(chē)在談?wù)摎鋭?dòng)力汽車(chē)時(shí)相對謹慎。

該公司憑借Mirai水蒸汽氫動(dòng)力汽車(chē)引領(lǐng)燃料電池技術(shù)發(fā)展，但它沒(méi)有制定具體銷(xiāo)售目標?！拔覀兡壳皼](méi)有非常具體的業(yè)務(wù)目標?！弊籼俸阒握f(shuō)。

當豐田汽車(chē)2020年發(fā)布第二代Mirai燃料電池轎車(chē)時(shí)，將產(chǎn)能提高到每年3萬(wàn)輛，比第一代增加了10倍。但自2014年12月銷(xiāo)售以來(lái)，第一代和第二代Mirai共售出21700輛。

日本政府宣布，到2025年，日本道路上的燃料電池汽車(chē)將達到20萬(wàn)輛，2030年將達到80萬(wàn)輛。豐田汽車(chē)表示，日本約有160個(gè)加氫站，預計到2025年攀升至320個(gè)，2030年達到900個(gè)。

豐田汽車(chē)在實(shí)現碳中和多管齊下方法中，氫能將發(fā)揮關(guān)鍵作用?！拔覀冋σ愿?，重要的是保持靈活性，根據不同市場(chǎng)的不同碳中和需求定制產(chǎn)品和能源?！?/p>

佐藤恒治認為，把更多合作伙伴帶到談判桌上，建立一個(gè)制造、運輸和使用氫能的網(wǎng)絡(luò )尤其重要。

為此，在周末的耐力賽中，佐藤恒治與液氫運輸船制造商川崎重工（Kawasaki），以及制造氫氣并運營(yíng)燃料網(wǎng)絡(luò )的日本公司巖谷產(chǎn)業(yè)（Iwatani）總裁一起上臺。

盡管豐田汽車(chē)正在努力測試和開(kāi)發(fā)氫燃料賽車(chē)，但川崎重工總裁橋本靖彥（Yasuhiko Hashimoto）預計，氫能技術(shù)將在重型卡車(chē)、公共汽車(chē)、建筑設備、火車(chē)、飛機和固定式發(fā)電機上產(chǎn)生最大影響。

川崎重工正在研制一種新的液化氫運輸船，運力將是目前運輸船的128倍。其目標是，到2030年，將氫氣價(jià)格降至每立方米30美分左右?！皻淠苁俏磥?lái)不可或缺的能源?！睒虮揪笍┱f(shuō)。

佐藤恒治理認為，所有工業(yè)部門(mén)都應盡其所能，這很重要。豐田汽車(chē)將率先向基礎設施和物流等領(lǐng)域投資，“這并不是說(shuō)豐田汽車(chē)會(huì )在這些投資上起到積極的帶頭作用?！?/p>

還有很長(cháng)的路要走

3月19日，在日本西部鈴鹿賽道舉行的五小時(shí)耐力賽上，豐田汽車(chē)原計劃展示一款新型液化氫碳中和內燃機GR花冠，但這一計劃因意外事故而破滅。

這輛經(jīng)過(guò)改裝的花冠賽車(chē)在測試期間因氫燃料管道泄漏起火。

豐田汽車(chē)解釋道，3月8日的事故中無(wú)人受傷，緊急故障保護啟動(dòng)后，司機設法逃離了車(chē)輛。但技術(shù)人員無(wú)法讓這輛車(chē)在日本超級耐力賽上實(shí)現首次亮相。

豐田汽車(chē)社長(cháng)豐田章男（Akio Toyoda）原計劃親自參與這次比賽，作為推動(dòng)清潔氫燃燒技術(shù)宣傳的一部分。自2021年以來(lái)，他一直在用氫燃料發(fā)動(dòng)機賽車(chē)。

2023年賽季中，豐田汽車(chē)計劃通過(guò)使用液化氫來(lái)引入一項新技術(shù)。前兩個(gè)賽季，豐田汽車(chē)使用的是壓縮氫氣。參賽的豐田汽車(chē)在內燃機中燃燒氫氣，就像汽油車(chē)燃燒汽油一樣。

它們不像Mirai轎車(chē)那樣，通過(guò)氫氣補充燃料電池發(fā)電。液氫是一種難以處理的燃料，有時(shí)會(huì )成為火箭中的禍害。去年秋天，美國國家航空航天局（NASA）試圖為阿爾忒彌斯一號（Artemis I）任務(wù)發(fā)射一枚巨大的月球火箭，但因液氫泄漏而推遲。

豐田汽車(chē)高管表示，火災發(fā)生在富士國際賽道（Fuji International Speedway）的一次私人試車(chē)期間，與該車(chē)采用氫燃料而非汽油無(wú)關(guān)，事故原因是車(chē)輛振動(dòng)導致管道接頭松動(dòng)所致。

豐田Gazoo賽車(chē)公司總裁Tomoya Takahashi這樣解釋道：“氫氣不是導致問(wèn)題的原因，更確切地說(shuō)，這是因為我們對設計工作考慮不足，我們使用的任何燃料都可能泄漏并起火?！?/p>

盡管遭遇挫折，豐田章男還是命令團隊繼續研究液氫燃燒技術(shù)。豐田汽車(chē)希望這輛車(chē)能在5月底的下一次耐力系列比賽中做好準備。未來(lái)這場(chǎng)比賽將在富士賽道進(jìn)行24小時(shí)。

豐田章男顯然不會(huì )讓這一事件阻止他參賽?！八麑⒗^續駕駛這輛車(chē)，因為他決心展示氫的安全性?！盩omoya Takahashi說(shuō)。

當地媒體報道，泄漏發(fā)生在發(fā)動(dòng)機附近，氫氣因高溫而引燃。故障安全泄漏傳感器隨后自動(dòng)關(guān)閉氫氣供應，防止火勢擴大。

管道接頭松動(dòng)的部分原因可能是，液氫傳動(dòng)系統比氣態(tài)氫系統重約300公斤（661磅），加劇了振動(dòng)幅度，大約100公斤（220磅）重量由于額外的安全設備。Tomoya Takahashi說(shuō)，豐田汽車(chē)正在尋找根本原因，并采取補救措施。

相對于高壓氣態(tài)氫和傳統汽油，液化氫具有很大優(yōu)勢，因為后者能量密度更高。舉例來(lái)說(shuō)，同等重量下，液氫所含能量大約是汽油的3倍。

該技術(shù)也有可能比氣態(tài)氫更簡(jiǎn)單、更便宜。液化氫必須冷卻到-253攝氏度，但它可以?xún)Υ嬖谝粋€(gè)相對簡(jiǎn)單、絕緣、真空密封的類(lèi)似保溫瓶的缸體內。

氣態(tài)氫則必須儲存在由昂貴的碳纖維制成的高壓儲罐中。液態(tài)氫只需一個(gè)大儲氣罐，而氣態(tài)氫則需要4個(gè)獨立儲氣罐。

同等場(chǎng)景下，液氫在滿(mǎn)箱情況下可以行駛20圈，而氣態(tài)氫只能行駛12圈。使用液化氫還可以建造更密集的氫氣加氣站，因為它不需要特殊設施來(lái)提高壓力。

豐田汽車(chē)希望研發(fā)氫燃燒技術(shù)，以便有可能引入量產(chǎn)汽車(chē)。但是顯然，距離這一階段還有很長(cháng)的路要走，豐田汽車(chē)甚至沒(méi)有給出一個(gè)時(shí)間表。

今年2月，當最新一代氫能花冠在富士賽車(chē)場(chǎng)進(jìn)行試車(chē)時(shí)，豐田汽車(chē)稱(chēng)這是世界上第一款以液氫燃料為燃料的賽車(chē)。

Tomoya Takahashi說(shuō)，豐田汽車(chē)在賽車(chē)壓力下測試新技術(shù)，以盡早根除潛在問(wèn)題并加快開(kāi)發(fā)。從這個(gè)意義，火災也是“因禍得?！?。

“這不是意外，也不是什么嚴重問(wèn)題?！盩omoya Takahashi說(shuō)，“這是積極的。我們發(fā)現了以前不為人知的東西，我們正在反復測試以確定問(wèn)題?！?/p>