豐田章男帶著他的氫能源夢(mèng)想來(lái)了。

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日前，豐田中國(guó)宣布，將以進(jìn)口車方式限量引入111輛氫燃料電池轎車MIRAI，首批50輛，借助廣汽豐田的銷售渠道，市場(chǎng)建議起售價(jià)為74.8萬(wàn)元。而日本本土市場(chǎng)MIRAI的起售價(jià)為710萬(wàn)日元（約合人民幣34.5萬(wàn)元），價(jià)格僅為中國(guó)市場(chǎng)的一半。

此次在華銷售的MIRAI為豐田于2020年發(fā)布的第二代車型，距離上一代產(chǎn)品發(fā)布已過去六年時(shí)間。新款MIRAI對(duì)燃料電池結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，配備三個(gè)氫氣罐，合計(jì)141升，續(xù)航里程可達(dá)850公里。

MIRAI在日語(yǔ)中意思是“未來(lái)”，但特斯拉CEO馬斯克、大眾前CEO赫伯特·迪斯等一眾“大佬”卻一致認(rèn)為，氫燃料電池在乘用車市場(chǎng)沒有“未來(lái)”。馬斯克甚至直言氫燃料電池是智商稅、“愚蠢的選擇”。

韓國(guó)研究機(jī)構(gòu)SNE Research數(shù)據(jù)顯示，今年一季度，全球共銷售4000輛燃料電池汽車，而遭豐田章男嘲笑的電動(dòng)汽車同期銷量達(dá)到200萬(wàn)輛，是前者銷量的500倍。

中國(guó)作為全球最大的電動(dòng)車市場(chǎng)，豐田姍姍來(lái)遲，又遭遇交付危機(jī)。如今想憑借MIRAI打開燃料汽車市場(chǎng)，豐田章男的想法究竟有沒有未來(lái)？

保守的MIRAI

日系車在燃油車上的保守策略已衍生到氫燃料電池。

上世紀(jì)90年代，第三次石油危機(jī)爆發(fā)，主打省油的日系車徹底在美國(guó)市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟。彼時(shí)，手有余糧的豐田不想被石油卡脖子，考慮布局新能源汽車。

時(shí)任社長(zhǎng)豐田達(dá)郎認(rèn)為，氫是自然界最充沛的資源，是解決能源問題的終極方案。押注氫燃料技術(shù)，也讓能國(guó)土狹小、資源匱乏的日本擺脫資源稟賦差的短板。

1992年，豐田開始研制氫燃料電池。兩年后，豐田推出第一款概念車型。

歷經(jīng)近三十年的研發(fā)，豐田已持有5千多項(xiàng)氫燃料電池專利，包括燃料電池堆專利、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)專利等，全球第一。

豐田在氫燃料電池領(lǐng)域的地位，類似早期特斯拉在電動(dòng)汽車市場(chǎng)的地位，在業(yè)內(nèi)絕對(duì)領(lǐng)先。例如，國(guó)金證券研報(bào)指出，直接影響燃料電池壽命的質(zhì)子交換膜，業(yè)內(nèi)主要研究方向是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高耐久的同時(shí)，降低質(zhì)子膜的厚度。目前，國(guó)內(nèi)主流膜電極廠商交換膜厚度在15微米左右，而豐田的質(zhì)子交換膜厚度已降至10微米。

在其他廠商還在展示概念車時(shí)，豐田在2014年洛杉磯車展就悄然亮相全球首款量產(chǎn)氫燃料車型MIRAI。作為行業(yè)內(nèi)第一個(gè)吃螃蟹的車企，MIRAI一經(jīng)上市便引起轟動(dòng)。

MIRAI的動(dòng)力模組由動(dòng)力電池組、儲(chǔ)氫罐、燃料反應(yīng)堆、升壓?jiǎn)卧?dòng)力控制單元以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)（包括變速箱）構(gòu)成。氫氣和氧氣在燃料堆中反應(yīng)，電能輸送至動(dòng)力電池組和驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。

中汽中心數(shù)據(jù)表示，MIRAI的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說，就是電解水的逆反應(yīng)。把氫氣和氧氣分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過Pt催化劑生成氫離子，失去的電子通過外電路到達(dá)陰極，產(chǎn)生電能；與此同時(shí)，陽(yáng)極側(cè)的氫離子通過質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極與氧氣反應(yīng)生成水。

豐田氫燃料電堆反映原理圖 圖源：中汽中心數(shù)據(jù)

如果說第一代MIRAI引領(lǐng)了氫車技術(shù)方向，如今的第二代MIRAI，卻又落入日系車保守主義的怪圈。

長(zhǎng)安汽車材料工程師告訴觀察者網(wǎng)，對(duì)比兩代MIRAI電堆設(shè)計(jì)，陰極板從上一代的3D流場(chǎng)簡(jiǎn)化為2D流場(chǎng)。同時(shí)，基于水熱平衡考量，冷卻劑進(jìn)口與空氣進(jìn)口同側(cè)。此外，燃料電池催化劑的Pt量(g/kW)降低了58%，意味著對(duì)稀有金屬鉑的使用量減少。

簡(jiǎn)言之，豐田第二代的革新主要集中在空間利用率以及成本上，包括減小燃料電池堆總成體積大小，這還是日系車銷量驅(qū)動(dòng)的思維模式。

但在技術(shù)層面的革新顯然不夠，豐田披露的數(shù)據(jù)顯示，第二代MIRAI氫氣罐容積為5.6公斤，較上一代提升1公斤。其電機(jī)最大功率為134kW，整車重量超過1.8噸，如果算上4名乘客，其重量將達(dá)到2噸。對(duì)比豐田普銳斯，重量增加500千克，但電機(jī)功率僅提升26%，MIRAI依然沒有改變“小馬拉大車”的現(xiàn)狀。

橫向?qū)Ρ冉衲晗掳肽晖懂a(chǎn)的第二代寶馬iX5 Hydrogen，儲(chǔ)氫罐的容量將達(dá)到6公斤，反超MIRAI，氫燃料動(dòng)力綜合馬力可達(dá)374匹。同樣將在中國(guó)上市的現(xiàn)代Nexo也縮小了和豐田的差距，其零百加速9.2秒、最高時(shí)速179KM/h，均反超豐田MIRAI的性能。

這和燃油車的發(fā)展歷程極其相似，豐田代表的日系車強(qiáng)調(diào)車輛運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性，而歐美車企更追求技術(shù)的革新。例如本田最早研制渦輪增壓技術(shù)，但并未大規(guī)模推廣，反而受到大眾等歐美車企的偏愛。豐田依舊沿用自然吸氣，避免“不必要的麻煩”。

保守的豐田將這種經(jīng)營(yíng)理念衍生到燃料電池賽道，但在燃料電池賽道發(fā)展初期，市場(chǎng)更需要技術(shù)迭代，空有專利的豐田，其領(lǐng)先地位正在消失。

氫燃料乘用車前景在哪？

價(jià)格不菲、使用更貴的氫燃料汽車，在乘用車市場(chǎng)何來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力？豐田的一廂情愿或許只會(huì)得到中國(guó)市場(chǎng)的冷漠回應(yīng)。

佛山市原副市長(zhǎng)許國(guó)曾發(fā)文稱，“經(jīng)過近十年的發(fā)展，中國(guó)氫能汽車市場(chǎng)規(guī)模至今不到1萬(wàn)臺(tái)?！睌?shù)據(jù)顯示，截止到2020年年底，中國(guó)氫燃料電池汽車的保有量剛到7000輛。

動(dòng)輒售價(jià)百萬(wàn)的燃料電池車，離不開政府的采購(gòu)和補(bǔ)貼。今年9月，康明斯聯(lián)合萬(wàn)向汽車中標(biāo)上海臨港52輛燃料電池客車訂單。去年7月，長(zhǎng)城汽車獲得雄安新區(qū)100輛燃料電池重卡的采購(gòu)訂單。不過，涉及燃料電池乘用車采購(gòu)信息并不多。

除了采購(gòu)成本，運(yùn)營(yíng)投入同樣不菲。上海公共交通職工楊羽力曾在《人民公交》上算過一筆賬，其公司投運(yùn)的氫能公交車單車采購(gòu)招標(biāo)價(jià)197萬(wàn)元，如果一輛氫能公交運(yùn)營(yíng)八年，期間需要更換2-3個(gè)燃料電池堆，每個(gè)電堆的成本在25萬(wàn)元左右。

廠商宣稱燃料電池堆壽命在8000小時(shí)-1萬(wàn)小時(shí)，但實(shí)際使用數(shù)據(jù)和宣傳的大相徑庭，究其原因，是重型商用車在使用過程中要求電池堆持續(xù)大功率輸出，電池耐久性并不滿足復(fù)雜工況。

第二代豐田MIRAI底盤

在業(yè)內(nèi)有個(gè)笑話，實(shí)驗(yàn)室的單電池到燃料電堆，實(shí)際性能要打六折；從電堆到再到氫能系統(tǒng)，折上六折，而電堆占整車成本近6成。

楊羽力的經(jīng)濟(jì)賬并未談到日常加氫費(fèi)用。根據(jù)電動(dòng)車百人會(huì)發(fā)布的《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》顯示，國(guó)內(nèi)加氫站價(jià)格每公斤在30-80元。其中，佛山每公斤的價(jià)格在70-80元。

信達(dá)證券指出，氫燃料電池百公里成本接近1000元，而燃油車百公里綜合成本為528元、電動(dòng)汽車百公里綜合成本只有441元。

氫燃料成本居高不下背后是制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫的商業(yè)化困境。首先是制氫，豐田追求的綠色能源方案并不環(huán)保?，F(xiàn)階段，制氫分為化石原料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及電解水制氫，業(yè)內(nèi)按照碳排放量分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫。

東吳證券研報(bào)指出，以我國(guó)為例，化石原料制氫中煤制氫的氫氣價(jià)格約為10-15元/kg；天然氣制氫的氫氣價(jià)格約為15-20元/kg。工業(yè)副產(chǎn)氫副產(chǎn)焦?fàn)t氣制氫價(jià)格一般不高于12元/kg，燒堿副產(chǎn)物制氫等價(jià)格一般不高于18元/kg。而更環(huán)保的電解水成本也最高，價(jià)格為30-40元/kg。

運(yùn)氫方面，雖然高壓拖車運(yùn)輸有泄露風(fēng)險(xiǎn)，但仍是主流運(yùn)輸方式。國(guó)內(nèi)氫氣運(yùn)輸壓強(qiáng)為20MPa，運(yùn)輸距離為100km時(shí)，運(yùn)輸成本為8.66元/kg；當(dāng)距離為500km時(shí)，運(yùn)輸成本猛增到22元/kg。管道運(yùn)輸成本只有1.2元/kg，但每千米管道投資額約584萬(wàn)元。

同時(shí)，加氫站高昂的建設(shè)成本直接影響加氫站的數(shù)量。電動(dòng)車百人會(huì)預(yù)估，不涉及后期人員運(yùn)維以及土地成本，投建一座單日加注能力500公斤的加氫站，成本約為1200萬(wàn)元左右，是燃油車加油站的3倍多。

因此，加氫站往往選址在園區(qū)、港區(qū)等商用車高頻次固定線路，為商用車主提供便捷性。但對(duì)于普通乘用車車主，可能加一次氫的往返里程就達(dá)到40公里，遠(yuǎn)途加氫的體驗(yàn)并不好，也會(huì)加劇里程焦慮。

既沒有燃油車實(shí)惠，也不比新能源環(huán)保，氫燃料乘用車的未來(lái)更像是偽命題。豐田章男寄希望通過MIRAI打開中國(guó)氫燃料市場(chǎng)，中國(guó)消費(fèi)者會(huì)如何選擇？

關(guān)鍵詞： 燃料電池 氫燃料電池 電動(dòng)汽車