日本加速打造氫能社會

文 / 王俊

在全球汽車電動化大潮洶涌而來時，日本宣布將繼續加大氫能源汽車研發投入。作為一個嚴謹、內斂、謹慎的國度，此舉到底有何考量？

氫能源汽車發展現狀

相比純電動汽車，氫能源汽車補充燃料的過程與加油類似，無需長時間等待。同時在續航、運力達到一定閾值后，儲氫罐會比電池更小、更輕，在長續航、大運力商用車以及部分公共交通方面，會表現出更為明顯的優勢。

當前全球氫氣生產主要采取兩種方式：一種是天然氣制作氫氣，一種是煤制作氫氣。而被多數人寄予厚望的水解氫并非主流技術，實際產量僅占全球氫產量1%左右。

日本和歐美國家多采取天然氣制氫技術；而中國則根據本土煤儲量豐富優勢來實現采煤制氫。

目前，無論天然氣制氫還是煤制氫，都存在成本過高的問題。但由于水解氫技術限制，地球上氫存儲量最大的資源卻無法被用來大規模生產氫。

于氫能源汽車而言，如果不能有效降低制氫成本，氫能源汽車很難從根本上降低價格，也難以從價格層面與燃油車競爭。

同時，氫原子小而輕的特點給儲存和運輸也帶來了相當的難度，在高溫、高壓下，氫氣甚至可以穿過很厚的鋼板，因而儲氫罐對工藝的要求很高。而大規模工業化制備氫氣目前也還沒能得到很好的解決，這些都給氫能源汽車的發展帶來了阻礙。

此外，加氫設施的建設與運營難度大也是阻礙氫能源汽車發展的重要原因。

一是加氫設施的安全性和技術性要求很高，建設成本遠大于加油設施；二是當前氫能源汽車總體使用量不大，大型網絡化加氫設施經常會出現設施閑置，目前全球所有加氫站都是虧本運營。

氫能源汽車自誕生之日就命運坎坷，不僅市場接受程度不高，還因為安全和使用問題備受詬病，特別是當美德等汽車巨頭宣布放棄氫能源汽車項目后，氫能源汽車發展一度受到質疑。

跨國車企路徑分化

就像“不能將雞蛋放進一個籃子”一樣，在跟隨電動車潮流之際，世界汽車“大腕”包括豐田、本田、現代、通用汽車、寶馬、奔馳等，都曾在氫能汽車上發力，不過在純電動汽車不斷加速發展的當下，并不是所有企業都有“毅力”堅持。

前不久，通用汽車就宣布暫停氫燃料電池的開發，轉向全面電動化的發展路線；而在氫燃料電池汽車領域積累起雄厚基礎的現代、豐田、本田等企業，目前仍然在持續發力。

從CPA人數來看，2010年-2014年分別為 2304人，2179人，1951人，2 335人和2 357人，從業務收入來看，2010年-2014年分別為174 174萬元，220 420萬元，243 709萬元，277 592萬元，306 202萬元。綜合排名2010年合并前兩家分別為第5名和第7名；2011年為第6名和第9名，合并后三年分別為第3名，第3名，第4名。

早在2013年，現代就量產了首款氫燃料電池車ix35 FCEV，是全球第一家推出量產氫燃料電池汽車的品牌。而2018年推出的NEXO，截至去年6月在全球銷量已經超過一萬輛，在2020年，NEXO銷量更是占據了全球氫燃料電池汽車75%的市場份額。

2014年初，豐田第一代Mirai上市，只要3分鐘加滿氫氣，其實際續航可達483km。這樣的續航里程顯然還是偏短，于是豐田再接再厲，第二代Mirai車型將于明年底上市，續航里程達到644km。目前，全球范圍已經賣出10000輛Mirai。

在去年的廣州車展上，本田也推出了其旗下的氫燃料汽車——第二代CLARITY。和上一代相比，燃料電池單元變薄20%，電池堆的體積縮小了33%，且輸出密度達到世界最高水平的3.1kW/L。這輛車可實現最大130kW的輸出功率和300N·m的峰值扭矩，媲美1.8T的汽油發動機，加滿氫只需3分鐘，最長續航里程高達750km。

日本氫能源技術遙遙領先

對于資源匱乏的日本來說，氫能源是擺脫石油依賴的絕佳機會。

日本政府在2017年年底就發布了“氫能源基本戰略”，要在2030年實現氫氣價格每立方米30日元，氫能源汽車數量達到80萬輛，實現200000輛燃料電池汽車和900個加氫站網絡的目標。日本目前有135個加氫站，比其他任何國家都多。目前日本加氫的價格和汽油相當，300元的氫氣可以行駛650km，并且日本政府提出，2025年氫能源汽車的用車成本要和混動汽車相當。

不僅是加氫站的數量，日本在氫能源技術的專利數量上也是遙遙領先。

據統計，全球氫燃料電池技術專利83%掌握在日本人的手里。一旦氫燃料電池技術全球推廣，日本將擁有和當初混動汽車類似的技術優勢（2019年，豐田宣布無償開放其2.3萬項混動相關專利至2030年）。

2019年，松下集團在大阪建造了“H2 Kusatsu Farm”加氫站，可利用兩種制氫方式：一種是利用太陽能電池板發電，再通過電解水的方法制氫；另一種是利用制氫設備與氣體重整工藝相結合，該技術來自“Ene-Farm”家用天然氣燃料電池，已經可以實現穩定制取氫氣。

今年東京奧運會上，豐田提供100輛氫燃料電池巴士，以運送運動員，每輛巴士有10個氫氣罐，總共可攜帶600升氫氣。日本正以奧運會為契機，加速其氫能雄心的壯大。

前段時間，豐田章男連發多條微博為氫燃料汽車點贊，他表示：“豐田正努力實現碳中和目標，創造一個可持續發展的氫能社會?！?/p>

有人曾說未來是電動汽車的時代，可電池技術無法實現質的突破，成為橫貫在面前的天塹。

而日本的氫能源汽車，卻如同一條全新的發展道路，現在日本在大街上隨處可以看到氫能源汽車行駛，更具有憂患意識和前瞻性研究的日本，似乎又一次走在全球“碳中和時代”的前面。