一辆车到底该用电,还是用氢?表面上看,这是两种动力技术的选择,在现实交通中却更像是“谁适合什么场景”的重新分工。
城市通勤、家用代步等纯电动车已经形成了比较成熟的使用环境。充电桩数量越来越多、车辆价格和电池成本也不断变化,普通消费者更容易接触到这类产品。氢燃料电池车没有急着全面进入家庭市场,它更可能先在重卡、公交、物流运输等对续航和补能时间要求更高的领域寻找位置。
两者都采用电机驱动车轮的方式进行驱动力输出的不同之处在于能量储存方式不同。纯电动车将电能储存在动力电池中,需要通过充电来完成补能;氢燃料电池车则把氢气和空气中的氧气进行电化学反应,在现场产生电能,并且排出的主要是水。换句话说,氢燃料电池更接近一套车载发电系统,而不是传统意义上的“充电电池”。
由此也带来了不同的使用体验。纯电动车的优势在于能源链条比较直接,在家里、单位和公共停车场都可以布置充电设施;氢燃料电池车则可以在加氢站完成补能,按照行业常见的技术参数,补充氢气所需时间一般短于长时间快充,车辆满载后也适合持续运行。对于每天行驶里程较长的物流车辆来说,减少等待时间就是提高运营效率的一部分。
低温环境也是氢能经常被讨论的原因之一。动力电池在寒冷天气下会出现续航下降、充电速度变化等情况;燃料电池工作的时候会发热产生热量,并且它的热管理方案和纯电车型不同。但是这并不意味着氢能车辆在冬季就没有技术难题了,低温启动、储氢系统以及整车能耗都是需要依靠工程设计来解决的。更准确的说法是氢能在部分寒冷、长距离运输场景中具有进一步研究和应用的价值。
日本较早关注氢能源,同自身能源结构有直接关系。作为岛国,日本一次能源进口依赖程度较高,能源价格、供应稳定性、灾害风险都会影响交通体系的选择。丰田从上世纪九十年代开始研究氢燃料电池汽车,在2014年推出量产车型Mirai。2017年,日本把氢能源当作国家战略来提出来,企图用技术、政策和产业合作的方式来创建起一种与纯电动汽车不同的能源体系。
但是海水多并不是制氢天然便宜。不管是采用电解水还是其他的制氢方式,都需要消耗能源,而且之后还要有压缩、储存、运输和加注的过程。氢气从生产端到汽车端的整个链条要比直接使用电力要复杂得多。日本选择持续投入氢能,更多是能源安全、产业基础和长期路线安排共同作用的结果,而不是单纯因为氢气制造简单。
中国大力发展纯电动汽车也有自己的现实条件。中国电力系统规模大、发电方式多样,充电基础设施具备大范围铺开的基础。公开数据显示,截至2022年9月,全国上报的公共充电桩数量已达到163.6万台。对于人口规模大、地域跨度广的市场来说,先把相对成熟的充电网络建起来,更容易形成车辆销售、能源供应和售后服务之间的循环。
基础设施成本也是重要因素。充电桩可以按照社区、商场、停车场以及高速服务区等的需求分散布置;加氢站需要更高的建设投入、更严格的安全管理以及稳定的氢源供应。车辆数量不足时,加氢站利用率很难提高;站点数量不够时,消费者又会担心出行范围。相互制约之下,氢能汽车很难在短期内复制出纯电汽车的普及之路。
不过氢能并没有退出汽车产业的视野。2024年9月,宝马集团宣布计划在2028年推出面向市场的量产氢燃料电池车型,并且和丰田展开合作。宝马方面表示纯电动是主要的发展方向,氢能可以成为另一条动力路线的选择。对于车企来说,保留多种技术方案是为了应对不同的地区能源状况以及用户需求。
国内氢燃料电池汽车目前的应用重点仍然是商用车。重卡、大巴、物流车的运行路线比较固定,在规划加氢站的时候容易找到合适的站点;车辆每天行驶的时间长,补能效率和载重能力比家用车更重要。据有关数据显示,2023年我国氢燃料电池汽车销量为5791辆,同比增长72%。这个规模远小于纯电动汽车的市场规模,但是已经形成了比较明确的方向。
所以电动和氢能不一定会出现一方淘汰另一方的局面。纯电动更适应城市短途、家庭使用、充电条件较好的区域;氢能则可能在长距离、高频率、重载运输中占据更大的空间。最终决定市场走向的,不是车辆能不能跑,而是能源价格、补能网络、车辆成本、政策支持和全生命周期的运营账。
汽车动力的新阶段,并不是所有的车辆都用同一种能源,而只是各个技术按照各自擅长的场景逐步分工。氢能能否走进更多人的生活还要看加氢站密度和使用成本是否可以继续改善,在长途商用运输领域它已经占据了值得观察的位置。