准确地说,日本发展的是氢燃料电池车,是一种特殊的电动汽车,先提取高纯度的氢,把氢作为燃油注入电动汽车,利用氢的化学反应产生电能,驱动汽车前进。
所谓的氢能源汽车,实际上是把氢当成燃料,可以把氢燃油电池车想像成增程式电动汽车,只不过用来发电的不是汽油,而是纯度较高的氢。
氢燃油电池车虽然环保,但是需要二次转换,第一步利用电来提取高纯高氢,第二步是利用高纯度氢来发电,两次转换中有不少能量白白浪费了。
氢燃料电池车,车身有氢气罐
最关键的是高纯度氢制造成本不低,而且储存和运输比较难,氢有一种现象叫氢脆,运输氢一般用高强度强或者不锈钢材料制造的容器,氢能够溶于钢,造成应力集中,在钢容器的内部形成细小的裂纹,这种现象只能预防,不能治理。
正是因为氢的这种特性,最难解决的就是运输和储存,在这两个方面,日本几乎没有涉及,在全世界范围内来说,氢能源车的应用难度远远大于电动汽车,而且成本居高不下。
丰田旗下的Mirai就是一款氢燃料电池车,售价74.8万元,续航里程781公里,最大扭矩300牛米,这款车在美国2023年的销量是1722辆,2024年上半年的销售是245辆,这还是在优惠4万美元,并且送1.5万加氢卡的前提下的销量,同比暴跌86%。
丰田Mirai就是氢燃料电池车
丰田Mirai2021年在日本卖了2464辆,2022年为848辆,2023年为422辆,逐年减少,越来越卖不动,这是为什么?
主要原因是成本高,加氢难,还不如买纯电动汽车。
建加氢站的成本非常高,至少是充电站的10~15倍,成本高主要就是氢的储存与运输都是高难度的,一旦发生氢脆,就是不可逆,无法解决,所以安全性能要求特别高,这是无法解决的。
电动汽车如果发生事故,最多就是导致火灾,如果氢燃料电池车发生事故,那将是重大事故,可能会发生爆炸的,氢发生爆炸的体积是4~75%之间,很容易发生爆炸,一旦发生,一公斤氢爆炸的威力相当于25公斤TNT炸药的威力,能够炸毁一栋建筑物。
氢燃料电池公交车
那为什么日本要发展氢能源车?
最主要的原因就是日本资源少,获取电能的手段有限,日本发电占比最多的是煤电,占30%,其次是天然气发电,占比25%,但不管是煤还是天然气,都需要进口,成本较高。
日本核能发电最高时占比达30%,福岛核电事故后,核电占比一路下降,电力获取主要依靠还是煤电和天然气发电,至于风力发电、太阳能发电、水力发电占比都很少。
氢燃料特种车辆
相比较之下,利用电解水制氢对日本来说最划算,也不会受制于人,所以日本大力发展了氢能,并为此投入了巨额资金,自上世纪七十年代日本发展氢能源开始,已经累计投入上万亿人民币发展氢能源,这个投入一直是亏的。
已经投入了这么多的资源,申请了相当多的专利,积累了氢能源的诸多经验,想要转行是不可能的,日本是个小国,不像中美两国是大国,可以同时走几条路,中美两国既发展氢能源,也发展纯电动汽车。
只不过氢能源车主要在商业领域运用,比如物流运输,用在固定路线的大货车上,国内的氢能源车非常少,加氢站就更少了。
日本能源不足
不像纯电动汽车,跟氢能比起来,电动汽车补能就方便多了,随便找个地方都能充电,不需要额外去储存和运输氢。
中国地大物博,发电来源多样化,虽然国内煤气占比超过50%,但是新能源发电前景较好,中国有面积庞大的沙漠,在沙漠地区铺上光伏板用来发电,将是一笔巨大的电量,王传福说过,把中国沙漠面积的1%铺上光伏,就足够全国人民的用电了。
中国的电产业在全世界上都是领先的,特高压输送电专利是第一,中国发电来源多样,电产业又先进,发展纯电动汽车有着先天优势,而且电动汽车比氢燃料电池车相对容易,为什么不发展纯电动汽车?
中国既发展纯电动汽车,又发展氢能源车
中国不仅发展纯电动汽车,还要发展燃油车和氢能源车,什么路都要走一遍,在未来的竞争中才不会落后,而日本这种国家体量,只能选择走一条路,没有能力既要又要,自然就只能执迷于氢燃料电池车。