丰田燃料电池车滑铁卢

谜苏·诗卷 · 发表于 2014-12-16 09:33:20

1834年，一名叫做达文波特(Thomas Davenport)的美国人，把直流电机装配在汽车上，使其可以在环形带电轨道上驶动。时隔半个世纪，第一辆商用电动汽车就在1897年以出租车的形象，出现于纽约街头。很快，1900年，电动汽车占领美国公路车市场28%的份额；1912年，全球电动汽车保有量达到3万辆。

　　然而好景不长。随着内燃机技术的进步，及其所带来的成本下降，以及大量廉价石油供给到世界各地，电动汽车在电池的自重、续航里程、充电时长、高损耗等方面的劣势逐渐凸显，到1935年，电动车几乎从市场上绝迹。

　　三十年河东，三十年河西。以化石能源为基础的人类社会，很快就遭遇了严重的汽车尾气污染。1966年美国国会通过立法，建议把电动汽车作为减少空气污染的一种手段。几年之后，1973年石油输出国组织(OPEC)施行石油禁运，使得油价居高不下。

　　此后，从电动汽车的研发补贴，到汽车尾气的排放标准，各国政府争相出台各种政策，一拉一推，助力电动汽车产业。很快，作为全球第一款商用混合动力汽车，丰田普锐斯(Prius)在投产的第一年，就售出1.8万辆。而当石油价格在2008年超过145美元一桶后，日产亦于2010年推出纯电动电池汽车聆风(Leaf)。

　　尽管如此，实力再雄厚的整车厂，也不敢在电动汽车市场上开足马力，因为这件特殊的商品还远达不到规模经济。这就意味着，它在很大程度上仍依赖于政府补贴，不论是体现在科研端的投入，还是对消费者的购置补贴，抑或是对充电网络的基建投入。因而，政府对补贴政策的选择，就变相地成为了对技术路径的选择，这成为厂商最大的不可控因素。

　　还没有主导型技术路线

　　早在18世纪时，莱布尼兹就发明了二进制，但如果不是1880年的美国首次人口普查，统计学家霍列瑞斯(Herman Hollerich)也不会依据二进制原理，发明穿孔纸带。而这项产品后来也成为IBM[微博]前身CTR公司的主营业务。再往后，二进制成了人类数字化生存的基础。

　　基础技术就在那里，关窍在于厂商选择什么样的市场运用基础技术，之后又去进一步发展哪些技术。电动汽车也是如此。传统汽车总少不了内燃机引擎和油箱，但新能源汽车则因其“内脏”不同，走向不同技术分叉。

　　首要的区别在于电池，是加载一个可以储电、放电的蓄电池，还是搭载一个不能储电的燃料电池(Fuel Cell)？燃料电池汽车，其原理是作为燃料的氢，与大气中的氧气，发生氧化还原化学反应，从而产生出电能来带动电动机工作。目前商业化轿车中，仅有丰田于2014年12月15日在日本开始出售该类汽车——Mirai。

　　搭载蓄电池的汽车，则是根据汽车是否需要插入电网进行充电，再分为混合动力(HEV)与电动汽车。混合动力是指汽车同时使用汽油驱动和电池驱动系统，代表车型为丰田普锐斯、福特翼虎、现代索纳塔以及宝马[微博]X6等车型的混动版。这类汽车动力性能好、排放量低，且不依赖电网，因此被认为是“今天的市场”。

　　而接入电网的汽车，则根据其对汽油的依赖与否，以及混合发动机的工作机理，分为纯电动(EV)、插电混动(PHEV)以及增程式电动(extended-range EV)。这一大类汽车，亦属于包括中国、德国等国电动交通政策的扶持对象。

　　目前，中国政府希望实现“弯道超车”的，是纯电动汽车。纯电动车绕开了传统汽车复杂而难以逾越的内燃机技术，因此给了汽车产业的后来者中国企业“弯道超车”的机会。

　　纯电动车的关键之处在电池，车载电池需要在有限的空间内，把功率做到超过上百千瓦(kW)，电量超过数十千瓦时(kWh)，同时还要让消费者可以负担得起。

　　车企的市场定位决定了它对电池的技术选择。

　　定位大众消费人群的日产聆风，选用的是相对廉价的锂离子电池组(Li-ion)，它能够提供24kWh的电量，足以支持小车跑100公里，达到普通内燃机汽车里程的五分之一。但电池组的价格则高达1.2万美元，占整车零售价的三分之一(美国市场)。而对于定位高端市场的特斯拉[微博]Model S来说，则不惜血本地把电量做到了85kWh，能跑480公里，是目前全球续航里程最高的电动车。

　　目前，锂离子电池组的价格可以做到500美元至650美元每kWh。但是业内估计，电动汽车若想达到规模经济，电池组的单价要做到200美元以下。正因为如此，德国联盟党负责经济事务的议员普费福尔(Dr. Joachim Pfeiffer)接受《财经》记者采访时表示：“(电动车)还是一个未来的市场。政府不应该通过补贴来拉动市场。”

　　考虑到消费者对电动汽车的里程恐惧，不少整车厂推出插电式混合动力汽车，但它在缓解了里程恐惧的同时又带来了价格忧虑。虽然雪佛兰沃蓝达(Volt)用的是16kWh的电池组，但它的混合动力系统造价高昂，最终售价比日产聆风还要贵出近5000美元。

　　比价格更重要的是安全性。与锂离子电池相比，镍氢电池(NiMH)的技术则更为成熟，因此，除现代索纳塔混动版用的是锂聚合物电池(Lithium polymer)外，大多数混合动力车型均选择了镍氢电池，其中包括丰田普锐斯和奔驰的ML450混动版。

　　因此，在市场、技术和补贴政策三头都不确定的情况下，大多数传统车企选择在混合动力与并入电网的技术路径上，两线作战。

　　通用汽车既有插电混动的雪佛兰沃蓝达，也有混合动力的土星；宝马既有纯电的i3和Mini E，也有混合动力的X6；丰田也在混合动力的普锐斯成功后，推出纯电的RAV4 EV，还将推出燃料电池车Mirai。

　　由政府选择技术路线风险巨大

　　从南美大陆延入太平洋，约1000公里的地方，有一处隶属厄瓜多尔的火山群岛，叫做加拉帕格斯岛。岛上的动物因为远离大陆，从而以自己的特色进化着。这种现象也被用来描述日本产业，即：在本国所向披靡，在全球范围内却节节败退。

　　丰田的燃料电池车Mirai尚未推出就遭到了这样的批评。在接受媒体采访时，大众集团日本地区总裁庄思茂(Shigeru Shoji)说：“Mirai或许能在日本国内起飞，但飞不到全球。”而大众集团日本地区发言人Yasuo Maruta更是毫不留情地说：“这是安倍和丰田之间的交易。”

　　2014年9月，日本首相安倍晋三在访美时发表公开演讲，在阐述自己的经济增长方略时，重点提出“氢社会”概念。在这套体系里，从用风能、电能这些可再生能源制造氢开始，到加氢站使其成为氢燃料，服务于燃料电池汽车；还能通过楼宇的燃料电池，服务于居民家庭耗能，使社会的能源结构以氢替代碳，实现零排放。

　　丰田Mirai的零售价是670万日元(约合35万元人民币(6.1910, 0.0005, 0.01%))，日本政府计划补贴200万日元(约合10.5万元人民币)。

　　然而，丰田集团仅希望在第一年，日本本土出售400辆、日本之外售出300辆。其中一个重要原因在于，目前全球仅有数十个氢燃料供给站，日本建设了30个左右。为了实现自己的“氢社会”计划，安倍也将掏出重金投入基建。据日本新能源与工业技术发展组织(NEDO)资料，除研发投入外，日本将在2015财政年度，建设100个氢燃料供给站，并计划在2020年让家用燃料电池达到140万组。

　　德国早在2006年就出台了一个为期十年的《氢与燃料电池国家创新项目》(NIP)，但是它的风头很快就在2009年被《国家电动交通发展计划》给盖过。该计划认为，电动交通，应是包含车辆、智能交通以及智能电网的系统性方案；并且确认电动汽车包括：纯电、插电混动、增程式电动三种技术路径。

　　德国人认为，电动汽车成功与否，很大程度上受制于电动汽车的配套产品，例如充电桩分布是否合理。然而，德国移动与社会变化创新中心的研究表明，未来的变量，除了年轻人群倾向于分享车而非拥有车之外，消费者亦更加倾向灵活性的出行方式。因此把握未来的唯一的办法，就是做大规模的公路试验，从而预测可能的出行模式和消费行为。

　　在新的刺激政策下，德国政府先后资助了8个电动出行示范区以及4个示范窗项目，一则用于大规模户外研究，二则服务于电动出行的形象推广。以罢工和晚点著称、并积极寻求自身数字化转型的德国铁路公司则积极参与到其中的“柏林与勃兰登堡”示范窗项目。因此，这个项目从设计之初就定下了电动汽车与公共交通相结合的目标，并以此设计其租车业务。

　　截至2014年1月1日，德国注册的12156辆电动轿车中，只有25.5%为私人所有，32.7%为车企所有，用作研究和推广。

　　是并网的电动汽车、智能交通、智能电网，还是燃料电池、氢燃料供给站和氢社会，这些已经远远超过电动汽车的技术路径，而是整个社会从一个均衡到另一个均衡的转变。

　　糟糕的是，一旦电动汽车超越了产业范畴，变成类似公共产品之时，它就变成了一个政治问题。

　　从一个均衡到另一个均衡，这在数学上可以被混沌理论或非线性所定义。在这样的转型中，每一个参与者面临的不确定性都是巨大的。

　　因此，政府的刺激政策不能像传统的反周期干预，或者是在赶超模式下，一味地集中资源来拉动需求，从而变相选择技术路径。否则，一旦选择错误，追随这一技术路径的企业们就把自己放在了加拉帕格斯岛上。

汉尼拔 · 发表于 2014-12-16 09:55:05

氢燃料才是最环保的，可惜在安全技术还得突破

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