纯电动车和氢燃料车：未来到底谁主沉浮
添加时间：2022-12-23 点击次数：183
作者：李守辉 战略规划中心总监来源：上海华略智库（ID:HUALUETT）
2022年对中国汽车行业而言，是最难的一年，也是最好的一年。遭遇了史无前例的疫情封控、缺芯、原材料疯涨，但中国新能源汽车还是迎来了逆势翻盘，产销暴涨、市场占有率不断提升、海外多点开花。目前中国新能源汽车现在可以说是纯电动车和氢燃料车的天下，那么在这两者中谁又更胜一筹呢？一起来看！全文2539字，阅读约7分钟对中国汽车市场来说，2022年值得铭记，三大标志性事件相继发生：一是中国汽车出口快速超过排名第二的德国，即将登顶全球第一；二是汽车新势力即将突破“生产地狱”线，预计全年新能源汽车市场占有率超过25%；三是氢燃料车发展热潮重新点燃，政府、企业、学者如钟摆一样集体转向。当前，最热门的无疑是纯电动车和氢燃料车的路线PK，那么未来到底谁主沉浮呢？且听作者一一道来。
两种新能源车的前世今生新能源汽车主要是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车。根据动力来源分类，大体分为纯电动汽车、增程式混合动力汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车四类。目前，国内外市场主要集中在纯电动汽车和氢燃料车两大赛道上。
纯电动汽车由于用电机和高压电池包去掉了传统车辆上的发动机和变速箱，致使汽车整个工作原理和结构布置相对简单、易行，但电池包的性能却成为决定电动汽车整车性能的决定性因素。目前市场通用的是三元锂电池和磷酸铁锂电池。
氢燃料车是利用氢气燃料和氧在催化剂的作用下经电化学反应产生的电能，进而驱动汽车，与纯电动车最大不同点就在于电能的来源不一样。目前，我国在纯电技术方面已实现弯道超车，特别是拥有了世界上最完整电动车全产业链，且牢牢把握着全球新能源车产业链的核心技术，形成了最完整的电动车产业生态。还产生了像宁德时代、比亚迪等6家排名全球前十的世界级电池公司，拥有远超美国、日本的锂电专利（2020年，中国锂电池专利申请数量为23751项，美国和日本分别为7689项和6526项）。
但在氢燃料车上，我国技术专利上落后于日本，市场占有率上落后于韩国、美国。但最近几年，中国氢燃料车突飞猛进，超二追一的态势明显。2022年1-10月，燃料电池汽车产销分别完成0.27万辆和0.24万辆，同比分别增长1.8倍和1.5倍，而同期全球氢燃料电池汽车总销量为1.61万辆，同比增加8.8%，我国今年有望超过美国进入全球第二。
两大赛道的技术OR市场之争作为新能源车的两大代表赛道，两类车型从本质上就是存在技术路线之争和市场占有之争。
从技术路线看，纯电动车暂时领先氢燃料车。两者技术路径之争主要集中在电池、电控以及电机三大领域六个细分技术上：
一是电池容量技术。目前已有高镍三元/富锂锰材料或者硅碳负极等，基本实现了汽车续航1000公里以上目标。
二是电池安全技术。目前主要通过材料、电芯、电池包结构、电池管理系统和监控系统等四个方面，对电池和汽车进行全方位监控和保护。
三是电芯结构设计技术。目前特斯拉推出全极耳技术大幅度降低电池的内阻，提升了电池的能量密度和功率密度。
四是换电和充电技术。两种技术同步推进，多种应用场景不断完善。
五是高压快充技术。10分钟左右的高压快速充电技术已经成熟。
六是电池回收技术。目前电池回收已经商业化运营。
对比当前最新生产的奔驰Vision EQXX（纯电动车）和丰田Mirai（氢燃料车），丰田Mirai使用5.6公斤的氢气可行驶1000公里，相当于186.6千瓦时（1千瓦时=1度电）的电力，而奔驰在同里程中仅使用了87千瓦时的电力，比前者降低能耗54%。从市场竞争看，纯电动车完胜氢燃料车。
在使用成本上，以当前国内一公斤氢气的价格大约在80元价格计算，一辆续航在600公里的氢燃料电池乘用车通常需要5.5公斤的氢，成本近450元；而特斯拉model3续航在600公里左右，平均电费成本在200元左右，比前者降低费用56%。
在配套上，目前国内一线城市已完成充电桩布局，但加氢站2021年全国仅为218座（虽然已同比增长了84.7%），远远不能满足快速增长的氢燃料车需求。
在生产上，氢燃料电池发动机的成本高，以燃料电池公交车为例，燃料电池发动机、整车系统、氢气瓶和控制器等成本，占整车成本的近60%，高于电动车电池占整车费用的近20个百分点，且氢燃料车的核心生产技术掌握在国外（日本）。
综合而言，由于技术推进缓慢再加上商用场景有限，具有环保、可再生以及高续航等优势的氢燃料电池已逐渐落后于高速发展的锂电池纯电动技术，且远远落后于纯电动车的市场渗透率。
两大赛道未来鹿死谁手但是，氢燃料车的命运就此被判定了吗？未必。
今年举办的第12届中国汽车论坛就释放可能变局的前瞻信号。与会专家纷纷呼吁新能源多元化发展、多技术路线突破。同时，作为我国纯电动车领头羊比亚迪也早早调整新能源车产销比例，大幅提升新燃油车的比重。
其实究其原因，是因为现阶段纯电动车已到了技术瓶颈期，现有车企只剩下提升电池容量唯一技术途径，同时电池容量、密度与安全等多维平衡已开始制约现有技术路线的单一提升和突破。
那么，氢燃料车就迎来春天了吗？也未必。虽然拥有加注快、续航长、耐低温等天然优势，但氢燃料车要想商业化，还要重点做好以下各项工作。
——降低综合成本。要重点压缩制氢、运氢、储氢、加氢四个环节的运营成本，降低加氢站建设成本，重构氢的供应链、产业链体系，降低全体系生产和运营成本。
——突破关键技术。氢产业链上中下游要全面发力，重点突破如基础材料、催化剂、质子膜、碳纸、高强度碳纤维、安全阀、加氢站离子压缩机等领域的关键技术，实现关键领域、关键技术的全国产替代。同时，还要加强氢安全技术研究，有效引导大众消除对氢安全事故的恐惧。
——完善氢产业生态。顶层设计上，要把氢能、储能、纯电动汽车、光伏结合起来，构建一个高效清洁的分布式独立能源系统。并以氢能应用为牵引，在以市场为导向、企业为核心、产学研协同创新的驱动模式下，形成一整套从材料到运输、加氢，乃至最后运行的全生命周期氢产业发展路线图，实现氢燃料电池的全产业链发展。
还是一句话说得好，在点燃未来科技之路上，小国才做选择，大国全都要。对新能源车来说，纯电动车和氢燃料车同等重要，需协同合力发展。
在未来新科技不断涌现、不断突破的背景下，既不是氢燃料车独霸天下，也不是纯电动车一枝独秀，而一定是在一个高效清洁的分布式独立能源系统下，包含纯电动车、氢燃料车在内多种新能源车协同发展，共建一个超越现有汽车产业、超十万亿级的新能源电动车产业集群，助力中国攀登全球产业链巅峰、站牢世界舞台中央。