□ 雷靈龍 施文博 蔡林智 安 旭

6月15日,本田宣布年內將停產氫能汽車CLARITY FUEL CELL。圖為氫能汽車CLARITY FUEL CELL在加充氫氣。李東 供圖
6月15日,本田宣布將關閉日本狹山工廠,年內將停產氫能汽車CLARITY FUEL CELL。該款車型2016年上市,售價783萬日元。在停產氫能汽車的同時,本田將更加關注電動汽車,并計劃到2040年把全球銷售的新車改為純電動汽車等零排放汽車。
此前,日產也宣布暫停與戴姆勒及福特合作開發氫能汽車的計劃,將力量集中于發展電動汽車。2020年4月,戴姆勒因制造成本問題終止了氫能乘用車研發計劃,并逐步停產與福特、日產合作開發的GLCF-Cell氫能汽車。
一方面日系車企停止生產氫能汽車,另一方面電動汽車崛起,有人不禁要問,連氫能產業走在世界前列的日本都放棄氫能源了,氫能源是不是已行不通了?答案是否定的。本田和日產的企業戰略調整僅是日系乘用車生產企業對產業形勢的應對,而并不能代表全球能源轉型的大勢。
本田停產的CLARITY FUEL CELL為乘用車,該車在日本和美國銷售,累計銷量僅1900輛。不止是本田,豐田、日產等企業的氫燃料電池乘用車都面臨著同樣的問題:價格昂高、使用成本高、銷量不佳。
價格昂高和銷售低迷互為因果:一方面,由于研發成本高昂,初期較低的銷量難以攤銷巨額的研發成本;另一方面,較低的產量難以形成規模效應,無法通過規模化采購、更高水平的自動化生產等手段,降低生產及制造成本,導致氫燃料電池乘用車售價相較同檔次電動車和燃油車更昂高。反過來,遠高于同等車型的售價讓有意嘗鮮的消費者望而卻步,無法形成“銷售-擴產-降價-銷量”提升的正循環。
對比電動汽車的發展歷程,導致上訴困局的更深層次原因是高昂的使用成本,也就是加氫難、加氫貴。加氫貴這一點,由于全球各國能源結構的巨大差異,不一定具有普適性,而且日本作為能源進口大國,氫氣終端成本劣勢并不大,影響氫能乘用車消費者使用體驗的主要原因還是加氫不便。根據h2station的報告,截至2020年底,全球在運營的加氫站為553座,其中日本就有143座,數量在全球遙遙領先。然而,同樣在日本,即使數量不斷減少,目前仍有超過3萬座加油站在運營。基礎設施的巨大差異,必然導致消費者使用體驗的天差地別,畢竟誰也不想在需要加氫的時候,發現最近的加氫站還在100公里外。
盡管全球加氫站建設不斷加速,但是想達到充電樁乃至加氣站、加油站的覆蓋規模,還有很長的一段路要走。因此,本田、日產等企業選擇停產氫能乘用車是其當前較為理性的選擇。
不同于前述日企,美國、歐洲及中國等地的汽車企業先后選擇了商用車作為氫能交通的發展方向。首先,商用車尤其是重卡要面對愈發嚴格的環保要求。以全球最注重主動環保的歐盟為例,它已經明確所有境內的商用車制造商必須在2025年將其產品線的平均碳排放水平降至2019年的85%,該比例到2030年將進一步下降至70%,否則將面臨高昂的罰款。其次,相較于乘用車領域電動車巨大的領先優勢,動力電池技術由于其能量密度限制及低溫下的衰減,導致其在重卡等大功率長續航的應用領域發展受限。而在低碳、智能化需求推動的車輛電氣化趨勢下,氫燃料電池成為必然選擇。最后,由于商用車在使用場景上應用于固定的線路,且單車用氫量較大,僅需要在其路線的起始點等處規劃建設保障性的加氫站即可滿足其使用需求,大大降低了基礎設施對其發展的限制。因此,發展氫能商用車更符合氫能產業發展初期的實際情況。
例如美國主打氫能重卡的尼古拉公司,在2020年上市后市值一度超過300億美元。其主要產品為大型氫燃料電池貨運車Nikola Two、Nikola Tre,宣稱其已獲得超過32億美元的訂單。同樣在歐洲,2020年9月,戴姆勒也發布了GenH2燃料電池概念卡車。其定位為真正的重型長途卡車,擁有40噸總質量和25噸裝載質量,達到歐洲長途牽引車的標準配置。該車型技術核心是其配備了兩個液氫儲罐,以及高功率燃料電池系統,可有效實現高負載和超1000公里的超長續航里程。韓國現代等企業也紛紛布局氫能商用車。
氫能的應用潛力遠不限于交通領域,更是實現全球碳中和目標的重要手段。由于可再生能源與生俱來的波動性,隨著全球風電光伏等可再生能源產業的發展,急需通過發展制氫這種調峰儲能的手段,實現可再生能源的有效消納利用。同時,氫氣作為重要的化工原料,廣泛應用于甲醇、氨等主要化工產品的生產中。然而,由于生產成本低,基本來源于煤制氫工藝,伴隨著大量的二氧化碳排放,需要通過綠氫替代實現碳減排。另一方面,據測算,當前鋼鐵生產工藝每生產1噸鋼鐵約產生兩噸二氧化碳。若采用綠氫還原鐵礦石的生產方式,可將碳排放降至零。據測算,生產1噸粗鋼約需要0.07噸氫氣。因此,綠氫在工業需求的潛力遠大于交通領域。
根據由數十家氣體企業組建的行業協會“歐洲氫骨干(EHB)”在2021年發布的報告預測,歐洲在工業領域(包括綠色冶金、制氨等)對氫氣(包含綠氫及藍氫)的需求將在2030年達到2380億度(約折合氫氣430萬噸),在2040年達到6920億度(約1250萬噸),在2050年到9830億度(約1790萬噸)。在工業中作為燃料替代天然氣的氫氣需求分別達560億度(約100萬噸)、1650億度(約300萬噸)和2170億度(約395萬噸)。而在能源領域的氫氣需求分別達120億度(約22萬噸)、3010億度(約550萬噸)和6260億度(約1140萬噸)。其需求總量遠超過歐洲目前的氫氣總產量。
在全球能源消費排名中,日本排在第四位,僅次于美國、中國和俄羅斯,由于其地理特點,日本沒有足夠的能源來滿足其需求,極度依賴石油和天然氣進口。據統計,截至2020年底,日本90%以上的能源均來自進口。其關于能源結構多元化的討論并不新鮮,而且可以追溯到以前。在20世紀70年代,日本依賴從中東進口的石油,目前仍占其能源的50%。這在1973年石油危機期間適得其反,導致經濟崩潰和失業率飆升。后來,日本大規模發展核電導致其能源結構發生較大變化,在2011年日本近30%的能源來自核反應堆,當時政府的政策目標是2017年達到40%、2030年達到50%。然而2011年福島核事故的悲慘后果使日本的核能發展受阻。而燃煤電站等能源項目對環境無法避免的影響使其無法成為日本能源自主的選擇。為保障其能源安全、解決其減排困境,氫能成為日本保障其能源安全的重要選擇,并在2017年發布基本氫能戰略。其主要目標包括到2030年實現氫能源發電商用化,以削減碳排放并提高能源自給率,還包括未來通過技術革新等手段把氫能源發電成本降低至與液化天然氣發電相同的水平。為推廣氫能源發電,日本政府還將重點推進可大量生產、運輸氫的全球性供應鏈建設。
2020年12月,菅義偉內閣提交了日本2021年至2022年財年的預算草案,其中包括日本經濟產業省要求的47.5億日元,用于澳大利亞和日本之間的液化氫運輸,這意味著液化氫運輸將可能在國會批準后的下一財年進行。同時,2021年1月日本經濟產業省發布的《日本2050年實現碳中和的綠色增長戰略概述》中也提到,將在未來10年建立規模達到兩萬億日元的綠色發展基金,在包括氫能在內的綠色能源領域,帶動價值15萬億日元的私人研發和投資,同時計劃到2050年由綠氫或綠氨提供的電力占到其總電力消耗的10%,并在商業及民用住宅等領域進一步推廣氫能的使用。

日本經濟產業省對日本實現碳中和的路線規劃
隨著《巴黎協定》的簽署及美國重返巴黎協定,世界各國相繼確立碳中和目標。在全球能源革命的大背景下,日系車企停產氫能乘用車,不過是其對自身商業誤判的糾正,并不影響氫能產業發展的大趨勢。值得一提的是,本田也并未放棄氫能汽車,表示將繼續與美國通用汽車合作,共同研發燃料電池車,并在恰當時機推出新車型。氫能之路,道阻且長,何妨吟嘯且徐行。