猜想四:减缓来自内部的压力
丰田为了研发燃料电池,这么多年已经投入了数十亿美元,到2020年就会开始有收获吗?笔者是门外汉,下不了这个结论,但是这么多年关注燃料电池也认识了不少燃料电池研发人员,他们有中国、美国、加拿大、日本、德国等国家的博士级、教授级的研发人员,他们都没有那么乐观。
研发燃料电池,给丰田汽车带来了沉重的经济负担,放开专利或者是为了减缓来自内部的压力,最后一搏,或许取得意想不到的效果,
笔者猜想,丰田汽车内部也并不是100%的全力支持燃料电池研发,内部也有反对声音。
丰田汽车要花钱全力研发的技术太多了,混合动力技术已经取得了全球领先优势,也看到了经济前景,理应优先获得资金支持继续研发下去;传统汽车技术也不能放弃,毕竟传统汽车的利润是现金牛,失去传统汽车的市场竞争力,混合动力、燃料电池的未来前景无论多么美好,都是“水中花,镜中月”,从丰田汽车最近花重金研发缸内直喷、涡轮增压等可见一斑;虽然丰田在纯电动汽车上没有什么优势,但也花了不少钱;燃料电池的研发更加开支巨大。
这么多要花钱研发的东西,仅靠丰田汽车自己一家难以承担,日本政府给了一部分,但政府不能全包,大部分还得靠丰田汽车自己,这或许逼迫丰田汽车不得不有所选择。混合动力已经看到了经济前景,即将到来的利润增长点,研发经费不能砍;传统汽车的市场竞争力不能受影响,研发经费不能砍,燃料电池还看不到明确的经济前景,对其做出调整或许是必然选择。
但是,丰田已经投入了数十亿美元,无论哪个企业已经投入这么多,就这么放弃,谁也不会甘心,放开专利最后一搏,或许能取得意想不到的效果。
燃料电池有绕不过去的坎
燃料电池的研发真得很难,主要体现在5个方面:催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。目前,燃料电池的催化剂必须使用贵金属铂,铂的储量非常少,全部供给汽车业使用可能都不够。
丰田汽车采用镀层技术,把每辆车铂的用量降到100克,未来争取达到20克。目前,全球汽车保有量超过10亿辆,即使按照20克计算,也需要2万吨。有资料显示,世界铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨,其中,铂的总储量约为1.4万吨。很显然,燃料电池必须摆脱对铂的依赖,才有广阔的发展空间。
催化剂、膜、储氢、系统复杂性与燃料电池本身相关,随着技术进步,这些难题都能破解,然而,氢气从哪里来是一个绕不过去的坎。
目前,燃料电池使用的氢气主要来源于化工副产品和天然气重整。化工副产品制氢,其成本大部分被主产品承担了,自然价格比较便宜。但是,化工副产品制氢的数量有限,当燃料电池大规模投入使用后,化工副产品制氢还能满足需求吗?
天然气重整制氢的经济性并不突出,这种方法有三个问题,一是燃料电池较高的能源效率被制氢过程拉低,整个过程的能源效率与传统汽车相比没有什么优势;二是重整制氢的整个生产过程碳排放量比单纯燃烧天然气还要高,没有表现出低碳经济的特点;三是重整制氢还会陷入居民生活与燃料电池争夺气源的尴尬境地。几个城市已经出现天然气出租车排队2小时加气的景象。
唯一可满足燃料电池大规模使用的氢气来源只有电解水,但是,这个方法需要耗费大量的电能,成本非常高。这种方法只有“人造太阳”成功后,才有可行性,那时候,电能成为非常低廉的商品。
现阶段,燃料电池有一定的发展空间,这个空间取决于现有的几种工业制氢量与燃料电池使用量的平衡点,超过了平衡点,燃料电池的优势荡然无存。