目前,汽車能源占比最大的還是燃油,但日趨衰落已成事實;純電動的瘋狂擴張,大有取代之勢;最具爭議的還是氫能源,是大多數(shù)從業(yè)者認為能和鋰電一較高下的新能源。
氫能相對于鋰電的優(yōu)勢零排放,環(huán)保友好高效的能源補充,加氫只需幾分鐘沒有電池廢棄物問題降低依賴化石能源的依賴,氫氣來源豐富,水即可電解國家戰(zhàn)略層對比汽車大國日本是氫能的絕對擁護者,無論是國家政策引導還是幾大汽車集團大力投入氫能研發(fā),甚至放棄純電動;中美推動了鋰電新能源的快速發(fā)展,2023年上半年,鋰電新能源汽車銷量占比已經(jīng)突破28%,5年左右將和燃油車平分天下。世界70%的氫燃料汽車技術專利都掌握在日本公司手里,豐田車企的專利就已經(jīng)達6000多項,占到了全球相關專利的一半。日本因國土面積小,礦產(chǎn)資源短缺,唯一的清潔能源就是核能,在2012年福島核泄漏后,直接關停了所有的核電站,能源自給率更是直接從25%跌至13.9%,政策層面,日本發(fā)展氫能是不得已的選擇。
中國地大物博,礦產(chǎn)資源豐富,成熟的能源技術又能有力支撐中國汽車行業(yè)的彎道超車,發(fā)展鋰電勢在必得,而且中國并未放棄氫能的發(fā)展,目前國內(nèi)部分企業(yè)已在商用車上搭載氫能設備。成本層面對比沒有政策的支持,氫能很難市場化,下圖幾種能源對比,購車成本上以20萬級別的燃油車為例,天然氣改制增加2萬成本,同級別的純電動約30萬,但價格一直在下降;氫能汽車因其復雜的結(jié)構,成本翻番。使用成本上氫能是純電動的2.5倍,甚至高于燃油車;如此大的價格差很難成為消費者的選擇。
除了購車及使用成本,方便性也是一大挑戰(zhàn);加氫站極少,而且建設成本過高,普通的充電站成本為100 萬上下,而氫氣燃料站要上升到1000 萬以上,氫氣的特性是易燃易爆,加氫站建設時,對投入的硬件設施的要求苛刻。技術層面對比純電動汽車,一塊動力電池代替了油箱,驅(qū)動電機直接取代了發(fā)動機、變速器、傳動軸等復雜機構;如果搭載氫能設備,復雜度和燃油車類似,除了純電動的蓄電池組和驅(qū)動電機外還有高壓儲氫罐,燃料電池堆,燃料電池升壓器等,直接提升了汽車的設計制造難度;而且當前的技術并不成熟。
除了車載方面,氫能的運輸儲存技術難關仍然不小,生產(chǎn)、運輸、存儲的過程,燃料電池易燃、不穩(wěn)定、耐高溫差的問題,稍有不慎極易產(chǎn)生重大事故。
能源轉(zhuǎn)化效率對比電動汽車的能源轉(zhuǎn)化率一般在80左右:其中包括電池內(nèi)部損耗5%,電池的充電和放電會損失額外高達10%,電動機的 5%的損失;氫能因其復雜的結(jié)構不到60%,因為制氫 / 存儲 / 運輸 / 氫加入汽車/ 氫能轉(zhuǎn)為電能 / 電機驅(qū)動等步驟,它的電能的利用率只有38%。
原材料對比我國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為鉆、錳、鎳、鯉、石墨材料、碳材料等原材料資源的開采、加工。據(jù)了解,全球的鋰資源儲量非常豐富,目前仍有60%的鋰資源尚未得到勘探和開發(fā)。鋰礦的分布相對比較集中,主要分布在南美的“鋰三角”地區(qū)、澳大利亞和中國。氫能雖然用水也可以制造,但避免不賴不了使用催化劑,一般使用貴金屬電催化劑鉑。,按照統(tǒng)計,世界鉑族元素礦產(chǎn)資源總儲量為3.1萬噸,而鉑金總儲量為1.4萬噸。在國內(nèi)探明的鉑族金屬僅為310 噸,鉑儲量為119 噸,資源少。當下氫燃料汽車單車鉑消耗量大概為20 克,如果2030年國內(nèi)燃料電池車保有量200萬輛,鉑消耗量約為40噸,對國內(nèi)鉑資源沖擊很大。放眼世界儲量也很有限。
綜上,中短期的未來能源之爭基本上已成定論,氫能源很難在10-20年內(nèi)形成市場化規(guī)模。






