氢能源汽车能否取代电动汽车？日本的新能源之路到底如何？
日本新能源起步早，为何在电动车道路上反而落后？
大家好，我是二家。今天我们来继续聊聊日本在新能源方面的情况。当我们谈论新能源汽车时，大多数人脑海中出现的应该都是纯电动车。而在纯电动车领域，似乎只有特斯拉引领了科技进步。那么日本丰田这家早在1997年就量产了世界销量第一的油电混合汽车普锐斯的公司，为什么这些年没有参与到纯电动车的竞争中呢？日本作为最早尝试在汽车中加入电力系统的国家，为何让后来者特斯拉独占鳌头？要知道特斯拉在2012年以后才推出了第一款成熟车型modelX。虽然混合动力并不是纯电动车，但从97年就可以量产普锐斯的丰田，为何一直没有更进一步推出纯电？这其实就和日本对于未来能源的独特认知有很大的关系。
发展理念与认知的不同
日本的理念始终不认为纯电池的汽车是清洁能源，因为在发电和制造电池的过程中一样会造成很大的污染。电动车只能是应对石油危机的一种临时的替代品，它依然会消耗煤炭和天然气。日本坚信的终极能源是利用氢气来给汽车以及其他所有交通工具提供动力。本期节目二家就带大家了解一下什么是氢燃料，以及为什么在中国加速并全力发展电能的时候，日本却要豪赌氢能源实现轻社会。美国又有哪些企业正在伺机超越特斯拉新能源领导者的地位？
综合各国推出新能源进程的时间表，我们不难发现，燃油汽车的时代很快就会终结了，人类将全面淘汰传统的汽车。海南计划在2030年前实现全岛使用新能源汽车，这与德国、瑞士、比利时的时间表是一致的。还有的国家把燃油车禁售的时间提前到了2025年，比如荷兰和挪威。另外，大众汽车也宣布2026年推出内燃机平台的最后一代产品，之后将不再研发燃油车。目标是在2030年前，大众将把所有原有的车型全部升级为新能源车。
日本豪赌氢能源
新能源时代已经来临，但世界各国对于新能源的发展方向有所不同，尤其是日本就特别重视氢能源。日本已经宣布将成为世界上第一个普及氢能源汽车的国家。有一次，李克强总理去日本访问，安倍晋三特地带他参观了丰田汽车北海道厂区的氢能源汽车工厂。日本计划在2021年3月之前建成160个加氢站和销售4万辆氢能源汽车。去过日本的小伙伴们应该体会过，日本是一个干净到变态的国家，连街道小巷都是一尘不染。氢燃料电池汽车就是利用氢气和空气中的氧气在燃料电池内部发生电化学反应，产生电能驱动汽车，并且只排放水和热量。这种反应既清洁又高效，符合日本对于清洁与环保的追求。
- 氢能源的优势
氢燃料电池汽车与锂电池汽车相比有着相当多的优势。比如每千克氢电池可以储存40度电，每千克锂电池只有0.278度电，氢能源是锂电池的143倍，再加上锂电池有寿命衰减，实际使用中的氢电池可以达到锂电池的240倍能效。锂电池汽车如果想增加行驶里程数，就得多加电池组，会增加很多机身的重量，增大消耗，而且还会占用车内空间。无论在日本还是中国的北方，冬天寒冷，锂电池在低温下会有能量损耗，低温性能不如氢燃料电池系统。另外，锂电池的充电也慢，就拿特斯拉modelS举例，就算是去特斯拉单独建设的超级充电桩，也得半个小时以上才能充满，在家则需要8个小时才能充满。但是氢电池只需要3分钟就可以加满氢气，并且可以续航600公里，和加汽油一样便捷。
- 氢能源的现状
目前市场上真正量产并销售的氢燃料电池汽车有三个品牌，分别是现代的NXO、本田的Clarity和丰田的Mira。那为什么这样一种便捷高效的能源，只有这几款车型一直没有普及呢？首先，造车的成本是个问题，氢燃料电池材料中需要昂贵的铂金属。比如丰田的Mira车型，出厂价折合人民币约42万元，这是在丰田每天生产9辆车的基础上算出的成本，所以会有些高。日本政府会补贴给消费者10万元，所以购车价在32万元左右，但这也比同级别的传统车要高出不少，这个价格足够买一辆特斯拉顶配的model3了。
另外，制氢成本目前仍然偏高。大规模工业化制造氢气的方式大概分为四种，分别是电解水、天然气和利用石油和煤炭。除了电解水，其余的方式都需要工厂消耗大量的电能，把传统的能源转化为氢气排放出温室气体，那样就与锂电池生产弊端是一样的了。所以日本采用的是利用风能或者太阳能等自然能源来分解水中的氢气，这样虽然环保，但是产量会很低。
各国氢能源现状
但这些问题在美国似乎已经被解决了。总部位于美国亚利桑那州凤凰城的氢燃料电池汽车企业尼古拉，近年来被众多投资人看好。其创始人米尔顿自称是伊隆马斯克的粉丝，从公司的名字尼古拉就能看出来，因为大家都知道马斯克的特斯拉是为了纪念传奇科学家尼古拉特斯拉而起的。这位马斯克的粉丝也就用了这位科学家名字的一部分作为自己汽车的品牌。
与特斯拉专注于家用轿车领域不同，尼古拉另辟蹊径，目标客户定位为长途的重卡。由于加氢站还没有得到普及，建设长途运输的路线常年都是固定的，方便规划和建设加氢站。国际能源署统计，全球卡车的石油消耗量和小型车的消耗量大体是相当的，约占全球石油消耗的1/5。卡车占到了全球温室气体排放量的7%，每天会消耗掉1700万桶石油。
重型卡车的体积非常大，如果未来升级为锂电池的，需要建设面积庞大的充电站来服务，而且还要算上充电的等待时间，其实运输效率是会降低很多的。那么氢能源就彻底解决了这个问题。尼古拉计划在2028年前建设一个可以覆盖全美范围内超过700个加氢站的燃料补给网络，并且只租不售的创新形式来消除客户对于新能源汽车不保值的忧虑。客户只是需要租用就可以享受尼古拉提供的全包服务，价格甚至包括了车辆的维护和燃料成本，使得长期的全生命周期成本与现存的柴油车型持平，甚至低于柴油车型。
由于不需要全款买卡车，无论是个人司机、客户还是大型物流公司都节约了非常大的前期投入成本。这一营销策略使得尼古拉在没有一台车交付使用的情况下，就拿到了超过100亿美元的订单。其中美国啤酒业巨头安海思布希就预订了800辆大卡车。可以说，日本和美国已经充分认识到了氢能源的重要性，并且在加速实施中。中国不重视氢能源的原因也许有些无奈。同济大学教授张春满表示，由于起步远远晚于日本和美国，国产技术落后国外5-10年，而且就和别的尖端领域一样，在一些关键技术和设备环节，中国面临被卡脖子的局面。好在2018年潍柴动力已经开始技术布局，斥资1.6亿美元购入了被称为氢燃料界鼻祖的加拿大巴拉德动力公司19.9%的股权，其中的战略意义很高。
中国在电动车之路上仍需全面发展
要知道，氢能电池和锂电池虽然都属于新能源，但实际上氢能的地位相当于石油煤炭，而电能的地位要低一个级别，因为发电本身还是需要依赖煤炭那种传统的能源。没有哪个国家不想摆脱对石油和煤炭的依赖，解决了氢能，那么能源危机就能解决。所以汽车用锂电池还是氢燃料，表面上是个市场消费问题，实际上背后是国家层面的能源布局问题，不能小视。中国的电力系统世界领先，无论是各种形式的发电站，还是特高压输电技术，都属于尖端地位。而且电动汽车的核心电池组件需要大量的稀土资源，也是中国大力发展电动车得天独厚的优势。但是不应该因为这个舒适区而只埋头发展电动车。中国原油对外的依存度超过了70%，天然气进口量超过了45%。只靠电能是没有办法解决中国能源安全问题的。
在19世纪人类发明出蒸汽火车的时候，没有人能想到后来燃油汽车的普及，更想不到燃油车会被电动车淘汰。氢能源作为最纯净的能源，使用中的诸多优点又是显而易见的。科学上的难题障碍就像人们的悲伤情绪一样，会随着时间而消失，甚至会超出我们预想的速度。我相信，氢能源在未来也许会成为人类科技发展的又一个里程碑，中国也一定会迎头赶上。
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