盡管氫能一直被視為綠色交通下一個重大風口，但就目前來看，它似乎錯失成為輕型汽車主要燃料的良機。

純電動汽車已經成為大多數美國消費者的綠色汽車首選。比如特斯拉，去年僅加州就銷售近18.7萬輛，占據該州市場份額僅次于豐田燃油車。而同期，豐田汽車在全美僅銷售2094輛Mirai氫燃料電池汽車。

目前市場上只有兩種氫燃料電池選擇——豐田Mirai和現代NEXO燃料電池。本田汽車從2024年開始銷售氫燃料電池CR-V，擬取代2021年停產氫燃料本田Clarity。

相比之下，今年將有超過50款電動汽車上市或銷售。這種巨大反差，勢必影響氫燃料電池工程師招徠和資金投入。

波士頓咨詢公司(Boston)汽車研究董事總經理布萊恩·科利(Brian Collie)認為，燃料電池輕型汽車時機已過。“專注很重要，現實是，汽車制造商只能在資源有限的環境中運營。”他說。

無論從何種維度觀察，氫能目前都完敗于電動汽車。

其一，據標普全球移動(S&P)數據，自2013年1月至今，美國電動乘用車注冊近230萬輛，燃料電池輕型汽車只有1.5萬輛。

其二，美國能源部數據，美國只有55個公共加氫站，而聯邦政府估計有近5.1萬個公共電動汽車充電站，可提供超過13萬個充電端口——這還不包括數千個家用充電樁。

其三，氫氣昂貴，尤其是作為一種可持續燃料時。目前，綠色氫的生產成本約為每公斤4.40美元。普氏能源(Platts Analytics)數據顯示，這一價格相當于每英里21.6美分的燃油成本。

豐田汽車通過為Mirai提供1.5萬美元燃料卡來解決費用問題。

其四，與電動汽車車主使用公共充電樁時常遇到的問題一樣，燃料電池司機也經常發現氫氣站意外故障。不同之處在于，城市地區附近通常有其他電動汽車充電樁，但距離下一個氫氣站可能很遠。

氫燃料電池是補充而非取代

硬幣的另一面，綠色氫燃料可以提供一種強大的脫碳替代方案，來吸引大量投資。

綠氫通過電解生產，過程清潔，但它只占氫生產總量很小部分。大多數氫氣由甲烷或天然氣產生，這個過程被稱為蒸汽轉化，不吸收溫室氣體。

現階段，美國已有大量資源集中在降低綠色制氫成本上。2021年基礎設施立法中，拜登(Joe Biden)政府撥出70億美元用于4個區域氫樞紐，再撥出7.5億美元用于加速清潔氫技術。

美國能源部“氫能攻關項目”制定了綠色氫降價目標，到2025年每公斤2美元，2030年每公斤1美元。

麥肯錫咨詢公司氣候技術高級合伙人貝恩德·海德(Bernd Heid)認為，綠色氫降價后，再加上人們對電網的擔憂，氫能或成為乘用車的選擇之一。

“我們每使用一噸氫氣，成本就會降低一些。當成本足夠便宜時，將會有大規模的氫基礎設施建設，當然主要用于卡車，也可用于汽車。”

海德預計，向電動汽車大規模轉型將使電力基礎設施成為瓶頸，采取電動汽車和氫燃料汽車混合方式，最終比電動汽車更便宜。

氫燃料非常適合重型卡車。

對長途8級卡車而言，笨重的電池占據太多重量，降低了負載。此外，長時間充電也削弱了靈活運輸貨物的能力。一輛氫燃料汽車加氫所需時間與一輛柴油卡車加油差不多。

豐田汽車通過與美國肯沃斯載重車公司合作，研發一款8級燃料電池卡車，且已在南加州投入使用。戴姆勒卡車集團和沃爾沃卡車也在合作開發一種燃料電池動力系統。其他氫燃料卡車開發商包括現代汽車集團和尼古拉公司。

卡車運輸的一個特點是——需要更少的燃料補充站。一個氫站網絡，散布在主要卡車運輸路線上，將使長途貨運行業使用燃料電池成為現實。

但豐田汽車、本田汽車和現代汽車集團仍然相信，燃料電池在輕型汽車的作用，并堅持向前推進。

長期以來，日本和韓國一直支持氫基礎設施發展。豐田汽車和本田汽車已經花了30年時間來開發燃料電池技術。

氫能CR-V設計有助于本田汽車建立對該技術的信心。這款車包括一個插電選項，允許充電。

“電力可以滿足日常使用，可提供方便的夜間充電。”美國本田能源業務開發部主管瑞恩·哈蒂(Ryan Harty)說，“氫氣提供了額外的長續航，使客戶能在公共燃料站快速補充燃料。”

本田汽車的混合動力策略突顯出與豐田汽車的共同理念——氫燃料電池將補充并增強電動汽車，而不是取代電動汽車。

豐田北美研發部燃料電池集團高級工程經理杰基·索爾(Jackie Birdsall)說：“氫能還有一種非常特殊的使用場景。”

對那些沒有自己的房子，住在暖氣和空氣都成問題的城市公寓樓里，還要兼顧孩子和工作，又沒有豪華充電樁的人來說，這款車可能是一個不錯的選擇。

即使氫燃料汽車需要數年時間才能進入美國，豐田汽車、本田汽車和其他汽車制造商已經為通用設計建立了全球標準，從而大大降低了市場準入壁壘。

但即使是氫燃料愛好者也承認，氫燃料電池輕型汽車仍然是未來解決方案。海德估計，廣泛的商業化至少需要幾十年時間，部分原因在于網絡容量的挑戰。

畢馬威負責全國汽車行業研究的加里·西爾伯格(Gary Silberg)認為，電動汽車和氫燃料電池技術都在發展，破壞任何一種技術的進一步研究都是短視行為。

“我們投資電動汽車和基礎設施是正確的，這很重要，但氫能在這個故事中也很重要。”西爾伯格看好氫能長期前景，“把所有雞蛋都放到一個籃子里是魯莽的。”

豐田的首要任務

豐田汽車新任首席執行官佐藤恒治(Koji Sato)表示，盡管他會加倍關注電動汽車，但氫燃料將是碳中和戰略的首要任務。

在佐藤恒治領導下，到2030年，豐田汽車重點要擴大氫基礎設施和使用未來燃料的行業。

今年3月18日，佐藤恒治在日本超級耐力賽場外說：“我們希望確保氫燃料仍然是一個可行的選擇。”在這場比賽中，豐田汽車計劃推出一款氫動力賽車。“我們需要一個生產和運輸供應鏈，除非我們看到這些領域的發展，否則不能指望氫能使用量會增加。

佐藤恒治將于4月1日接任豐田汽車社長。這家全球最大汽車制造商“必須徹底改變”經營方式，采取“電動汽車優先”心態。目前，該公司致力于為2026年開發一個新專用電動汽車平臺，以提供成本更低、性能更好的電動汽車。

豐田汽車預計到2030年，在全球銷售350萬輛電動汽車。與其在純電動汽車領域的大膽進取相比，豐田汽車在談論氫動力汽車時相對謹慎。

該公司憑借Mirai水蒸汽氫動力汽車引領燃料電池技術發展，但它沒有制定具體銷售目標。“我們目前沒有非常具體的業務目標。”佐藤恒治說。

當豐田汽車2020年發布第二代Mirai燃料電池轎車時，將產能提高到每年3萬輛，比第一代增加了10倍。但自2014年12月銷售以來，第一代和第二代Mirai共售出21700輛。

日本政府宣布，到2025年，日本道路上的燃料電池汽車將達到20萬輛，2030年將達到80萬輛。豐田汽車表示，日本約有160個加氫站，預計到2025年攀升至320個，2030年達到900個。

豐田汽車在實現碳中和多管齊下方法中，氫能將發揮關鍵作用。“我們正全力以赴，重要的是保持靈活性，根據不同市場的不同碳中和需求定制產品和能源。”

佐藤恒治認為，把更多合作伙伴帶到談判桌上，建立一個制造、運輸和使用氫能的網絡尤其重要。

為此，在周末的耐力賽中，佐藤恒治與液氫運輸船制造商川崎重工(Kawasaki)，以及制造氫氣并運營燃料網絡的日本公司巖谷產業(Iwatani)總裁一起上臺。

盡管豐田汽車正在努力測試和開發氫燃料賽車，但川崎重工總裁橋本靖彥(Yasuhiko Hashimoto)預計，氫能技術將在重型卡車、公共汽車、建筑設備、火車、飛機和固定式發電機上產生最大影響。

川崎重工正在研制一種新的液化氫運輸船，運力將是目前運輸船的128倍。其目標是，到2030年，將氫氣價格降至每立方米30美分左右。“氫能是未來不可或缺的能源。”橋本靖彥說。

佐藤恒治理認為，所有工業部門都應盡其所能，這很重要。豐田汽車將率先向基礎設施和物流等領域投資，“這并不是說豐田汽車會在這些投資上起到積極的帶頭作用。”

還有很長的路要走

3月19日，在日本西部鈴鹿賽道舉行的五小時耐力賽上，豐田汽車原計劃展示一款新型液化氫碳中和內燃機GR花冠，但這一計劃因意外事故而破滅。

這輛經過改裝的花冠賽車在測試期間因氫燃料管道泄漏起火。

豐田汽車解釋道，3月8日的事故中無人受傷，緊急故障保護啟動后，司機設法逃離了車輛。但技術人員無法讓這輛車在日本超級耐力賽上實現首次亮相。

豐田汽車社長豐田章男(Akio Toyoda)原計劃親自參與這次比賽，作為推動清潔氫燃燒技術宣傳的一部分。自2021年以來，他一直在用氫燃料發動機賽車。

2023年賽季中，豐田汽車計劃通過使用液化氫來引入一項新技術。前兩個賽季，豐田汽車使用的是壓縮氫氣。參賽的豐田汽車在內燃機中燃燒氫氣，就像汽油車燃燒汽油一樣。

它們不像Mirai轎車那樣，通過氫氣補充燃料電池發電。液氫是一種難以處理的燃料，有時會成為火箭中的禍害。去年秋天，美國國家航空航天局(NASA)試圖為阿爾忒彌斯一號(Artemis I)任務發射一枚巨大的月球火箭，但因液氫泄漏而推遲。

豐田汽車高管表示，火災發生在富士國際賽道(Fuji International Speedway)的一次私人試車期間，與該車采用氫燃料而非汽油無關，事故原因是車輛振動導致管道接頭松動所致。

豐田Gazoo賽車公司總裁Tomoya Takahashi這樣解釋道：“氫氣不是導致問題的原因，更確切地說，這是因為我們對設計工作考慮不足，我們使用的任何燃料都可能泄漏并起火。”

盡管遭遇挫折，豐田章男還是命令團隊繼續研究液氫燃燒技術。豐田汽車希望這輛車能在5月底的下一次耐力系列比賽中做好準備。未來這場比賽將在富士賽道進行24小時。

豐田章男顯然不會讓這一事件阻止他參賽。“他將繼續駕駛這輛車，因為他決心展示氫的安全性。”Tomoya Takahashi說。

當地媒體報道，泄漏發生在發動機附近，氫氣因高溫而引燃。故障安全泄漏傳感器隨后自動關閉氫氣供應，防止火勢擴大。

管道接頭松動的部分原因可能是，液氫傳動系統比氣態氫系統重約300公斤(661磅)，加劇了振動幅度，大約100公斤(220磅)重量由于額外的安全設備。Tomoya Takahashi說，豐田汽車正在尋找根本原因，并采取補救措施。

相對于高壓氣態氫和傳統汽油，液化氫具有很大優勢，因為后者能量密度更高。舉例來說，同等重量下，液氫所含能量大約是汽油的3倍。

該技術也有可能比氣態氫更簡單、更便宜。液化氫必須冷卻到-253攝氏度，但它可以儲存在一個相對簡單、絕緣、真空密封的類似保溫瓶的缸體內。

氣態氫則必須儲存在由昂貴的碳纖維制成的高壓儲罐中。液態氫只需一個大儲氣罐，而氣態氫則需要4個獨立儲氣罐。

同等場景下，液氫在滿箱情況下可以行駛20圈，而氣態氫只能行駛12圈。使用液化氫還可以建造更密集的氫氣加氣站，因為它不需要特殊設施來提高壓力。

豐田汽車希望研發氫燃燒技術，以便有可能引入量產汽車。但是顯然，距離這一階段還有很長的路要走，豐田汽車甚至沒有給出一個時間表。

今年2月，當最新一代氫能花冠在富士賽車場進行試車時，豐田汽車稱這是世界上第一款以液氫燃料為燃料的賽車。

Tomoya Takahashi說，豐田汽車在賽車壓力下測試新技術，以盡早根除潛在問題并加快開發。從這個意義，火災也是“因禍得福”。

“這不是意外，也不是什么嚴重問題。”Tomoya Takahashi說，“這是積極的。我們發現了以前不為人知的東西，我們正在反復測試以確定問題。”