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日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

2021-09-21  mrjiangkai
原创2021-09-20 04:35·芯主张

近日,华为的一场签约引发了无限遐想。7月8日,华为公司与大连化物所签署了战略合作协议。这个研究所拥有我国能源领域的第一个研究氢能源燃料电池的国家实验室。

然而芯片哥要告诉你的是,氢能源曾是新能源汽车的主流技术路线,现在氢能源重新“火了”,世界各国对氢能源研发投入都很大。那么氢能源车能否取代电动车?中国在这方面有什么样的布局?关注芯片哥,我们接着往下看。

日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

氢能源能否取代锂电池?

刚结束的东京奥运,运动员的日常接送采用氢能源汽车。紧接着8月15日,印度总理莫迪宣布投入100万亿印度卢比建设氢能源生产中心。就在同一天,中国石油首座冬奥加氢站投入使用。

欧盟更是大手笔,规划了长达30年的战略,直接砸了4500亿欧元,用来发展氢能源。

与此同时,中国正逐步退出锂电池新能源车补贴政策。这是否代表了氢能源才是新能源汽车发展的未来,而锂电池将会被淘汰呢?

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你也许有印象,新能源汽车从一开始就有多种技术路线,纯电动、混合动力、氢能源等。

你可能不知道的是,最早布局新能源汽车的国家就是日本,汽车一直是日本支柱产业。现在看来,日本仿佛是把自己的未来梭哈在了氢能源发展方向上。

其实,日本最开始没有押宝氢能源。丰田在1997年就推出国油电混合动力车型普锐斯。纯电动方面日本车企也非常领先,日产在2009年就推出了第一款经济型纯电动车。

但很快,日本汽车公司以丰田为首,纷纷转向另一条技术路线,即氢燃料电池技术。

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日本的发展方向,可是由最懂造车的三大车企内部人士决定的。日本将几大发展路线都尝试了。最终才选择的氢能源,这种战略是经过深思熟虑的。

日本的选择错了吗?

其实,日本的选择没有错,是中美两国,用自己庞大的市场,硬生生把锂电池技术路线,掰成了主流。

要知道,即使到了现在,全世界83%的氢能源专利仍属于日本企业,日本的丰田公司,一家就独占了全世界48%的氢能源专利。当年的日本,更是对氢能源技术几乎完全垄断。

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但任何产品,刚开始都是不完美的,需要市场给出反馈,企业继续投入资金研发,不断迭代,才能让技术越来越完善。

而日本的悲哀就在于没有这么大的市场。日本非常依赖海外市场来养活自家企业,汽车产业也一样。

日本既没有足够大的国内市场,来撑起氢能源车的整个产业链,还要搞技术垄断。把全产业链几乎所有的钱都赚走。其他国家怎么甘心当日本的产品倾销地呢?

于是两个最大的市场,中国和美国心照不宣倒向电动汽车技术路线。

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前几年,中国对新能源汽车的补贴力度很大,但只补贴纯电动和插电混合动力,氢能源汽车在补贴范围之外。美国的做法也差不多。目的不言而喻。

于是越来越多车企开始投入资金研发,造电动汽车,市场规模越来越大,技术不断迭代。电动汽车最终完全超越了氢能源汽车,各项指标都优于氢能源车。

所以,并不是日本的产品好,就能占领市场,而是日本要让自己的产品在市场里,有机会完善产品,继续讨好市场。

2020年,全球只销售了氢能源汽车9006台。全球加氢站中投入运营的仅有504座。

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失去中国和美国这两个巨量市场,日本技术再先进也没有用。拖几年,先进技术也落后了。

那么为什么今年各国重新拿起氢能源技术呢?因为氢能源的一个优点,是锂电池技术不论怎么发展也实现不了的。那就是理论上,氢能源可以在全生命周期都不产生碳排放。

我们首先从排放来对比。在化石能源中,即使像天然气等清洁能源,虽不产生硫化物和氮氧化物等污染气体,但燃烧时还是会生成二氧化碳。而氢气燃烧生成的物质只有水。

我们再从生产上来对比,要知道电池在生产阶段很难做到零碳排放,而且废电池回收利用率现在并不高。

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即使是寿命最长的磷酸锂电池也只能循环充放电八年左右,处理不当,对环境的污染比二氧化碳更加严重。而氢气理论上可以靠电解水的方式制取。

事实上,靠风电、光伏、水电等清洁能源电解水来制取的氢气,被称为“绿氢”。人类早就能够制取。使用“绿氢”已经能做到全产业链零碳排放,只是现在“绿氢”的生产成本还很高。

另外,氢的能量密度是石油、天然气等燃料的三倍以上。燃烧氢气的发动机热转化效率比燃烧汽油的发动机效率更高。氢能汽车在满气情况下行驶数百公里不在话下。

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氢能理论上还比电池要安全,韩国公司对储氢瓶进行了高空坠落试验、爆破试验、耐火试验等十五项测试,通过了世界上最苛刻的联合国全球统一标准。

但氢能源技术,想要得到发展,也有一些难关很难跨过去。

最主要的就是安全问题,要知道氢气可以燃烧也可以爆炸,初期的买家并不信任氢能源车。也许经过技术进步,氢能源车可以很安全,但这不是一朝一夕的事,不应该强迫消费者购买氢能源车当小白鼠。

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锂电池汽车在初期碰到过这个问题,电动车自燃的新闻常常登上头版头条。消费者对锂电池自燃和车祸后起火的事件非常关注。当时很多人想着先观望,等锂电池安全技术成熟了再购买。

而氢气却不只可以燃烧这么简单,它会爆炸而且威力惊人,爆炸会伤及车主之外的人。谁都不想自己等红绿灯的时候被爆炸波及,所以氢能源车一旦发生爆炸事故,社会舆论这关就过不去。

然后便是氢气的运输成本太高。按照计算,一辆大卡车能运送的氢气,只能加满5辆家庭自用小轿车。氢气还能腐蚀现有的天然气管道。这些技术难题都很难解决。

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马斯克就曾称氢气用在汽车上是荒谬的。以现在的眼光看,天平完全倾向锂电池技术。

我国为什么要发展氢能源?

你敢相信吗?

现象级电影《流浪地球》竟然可以和哲学联系起来,这部电影里有一个“饱和式救援”的概念。电影中几个救援小队,同时救援一个重要设施,只要有一个救援小队能抵达,救援任务就成功了。

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“饱和式救援”能够以极高的冗余配比来提升救援这件事的完成概率。塔勒布在《反脆弱》一书用了整本书来写这个概念,而《反脆弱》的出版比《流浪地球》原著小说晚了八年。

现在的中国,就是这种饱和策略的践行者。

比如,目前新冠病毒疫苗研发有5条技术路线,核酸疫苗,腺病毒载体疫苗,灭活疫苗,重组蛋白疫苗和减毒流感病毒载体疫苗。

日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

英国疫苗和俄罗斯疫苗只选了其中一种;美国疫苗覆盖了其中两种。而中国选择在所有的五条线路同时研发。时至今日,全世界4条路线的疫苗已经获批上市,而中国的疫苗占了3种。

钟南山在上海科技大学2021届毕业典礼上还透露,中国有71个疫苗正在研发,9个在临床三期试验中,2个已经被世卫组织列入紧急使用清单。

而中国在新能源领域,一样采用饱和式策略。十多年前,国家只知道世界的发展迟早要摆脱化石能源。

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但是没有人能知道,哪一个新能源技术路线最终可以取得突破。既然不知道,那就全面下注。

从清洁能源生产角度,中国在光伏、风电、核电各个领域全面开花。特别是光伏产业,已经占据全球70%的产能。

从消费角度,一开始有氢能源、混合动力、纯电动几种技术路线齐头并进,中国也是在这几条技术线路上同时发力。

现在形势越来越清晰,纯电动应该是新能源车技术路线的主流,而中国也跑出来蔚来、比亚迪等一众新能源独角兽车企。

日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

而在运输环节,中国有特高压技术。而电解制氢并用管道运输氢气,也是能源运输的发展方向之一。

另外现在清洁能源有一个大问题,就是储能,储能技术的发展方向非常多。比如抽水储能、超级电容、压缩空气储能等,储氢就是储能技术的发展方向之一。

事实上,我国之所以在去年年底提出“碳中和”,是因为我国有底气实现它。我国的清洁能源产业已经形成全产业链闭环。

我国清洁能源产业已经全部可以脱离国家补贴独立运营。接下来依靠市场的力量,这些产业将自然生长壮大。但未来不排除其他的发展方向后来居上。

日本举国押注,华为也开始布局,氢能真的是新能源的未来吗?

形成今天这种局面,中国其实已经在所有技术路线上整整下注了20年。反观日本,氢能源可不是日本第一次押错技术路线。

当年的光刻机巨头尼康和佳能全面押注“干刻法”,而名不见经传的荷兰小公司阿斯麦尔联合台积电研究出了“湿刻法”,突然就将尼康甩开。自此,日本在芯片领域失去了很大话语权。

在电视机产业,日本的松下公司曾全面押注等离子屏幕技术,后来液晶电视成为市场主流。2016年,日本夏普公司守着好几个错误的技术路线,被富士康收购。

一次次面对窘境,既不是运气问题,也不是日本产业界的人士不够聪明不够专业。可能日本的格局需要打开,要重新思考小国生存之道。

《人民日报》曾对中国选择五条路线同时研究疫苗作出评价:目标很明确,一定要保证成功。如果比喻成一场战斗,那就是不管投入多少火力都要攻下“山头”。

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