埃隆·马斯克(Elon Musk)说氢汽车可能会威胁到特斯拉

埃隆·马斯克(Elon Musk)说,这项技术“愚蠢得令人难以置信”,但氢汽车可能会威胁到特斯拉。
在电池驱动的电动汽车市场上,特斯拉及其竞争对手主导着关于谁将控制汽车未来的辩论,但还有另一种绿色交通技术正在美国取得进展,它基于地球上最丰富的资源。
燃料电池电动汽车(FCEV)将储存在油箱中的氢与空气中的氧气结合起来发电,并将水蒸气作为副产品。与更常见的电池驱动的电动汽车不同,燃料电池汽车不需要插电,目前的型号都超过300英里的范围,在一个完整的油箱。它们装满喷嘴的速度几乎和传统的汽油和柴油汽车一样快。虽然燃料电池汽车本身只从排气管排放水蒸气,但科学家联盟指出,产生氢气可能会导致污染。虽然农业和废品场等可再生的氢资源正在增加,但燃料所需的氢大部分来自传统的天然气提取。尽管如此,其影响仍然小于汽油动力的同类产品。
氢能已上市多年,但产能极为有限。目前加州有39个公共氢加气站(另有25个正在开发中),还有几个在夏威夷。现在东海岸有了自己的基础设施。少数几个电台正在投入运行,更多的电台在纽约、新泽西、马萨诸塞州、康涅狄格州和罗德岛建设中。
商业成功,消费者挑战。
氢在商业市场上的地位更为稳固。在美国40多个州的仓库和配送中心,包括亚马逊(Amazon)和沃尔玛(Walmart)的设施,有超过2.3万辆燃料电池动力叉车在运营。在俄亥俄州、密歇根州、伊利诺伊州和马萨诸塞州以及加州,有数十辆正在使用或计划使用的燃料电池巴士。
全世界消费氢加气站都在增加。丰田(Toyota)和本田(Honda)今年正与魁北克政府合作,在蒙特利尔建设氢基础设施,甚至石油资源丰富的沙特阿拉伯也将建造第一个氢气站。
丰田,世界第二大汽车制造商,是美国氢燃料电池汽车消费市场上最大的参与者。米拉伊(Mirai)是一款氢燃料电池(H2)燃料电池系列汽车,自2015年秋季推出以来,已经找到了5000名买家。丰田环保和先进技术集团发言人拉斯·科布尔(RussKoble)表示,随着更多加油站的开放,该公司预计销量将增加。
他说:“丰田长期以来一直认为,氢燃料电池技术可能是一种适用于各种车型的零排放解决方案。”
丰田表示,氢燃料电池技术的可扩展性也导致了加州在特斯拉感兴趣的另一个领域-半挂车-的可行性研究中的两个应用。
本田也对氢燃料做出了很大的承诺。本田发言人娜塔莉·库马拉特内(NatalieKumaratne)表示,目前美国道路上有近1100辆本田Clarity燃料电池汽车。本田只提供加州的Clarity燃料电池租赁-它提供电池,电力和混合动力版本的汽车出租或出售。在2018年总共售出或租赁的20174辆Claritys中,624辆是燃料电池变体,948辆是电池电动汽车,18602辆是插电式混合动力车。
本田和丰田已经与壳牌石油公司的一家子公司合作,在加州建造新的氢加气站。库马拉特内说,到目前为止,已经建造了两座,其中五座正在建设中。该公司正在倡导在美国东北部建立车站,其中有几个正在开发中。“与其他氢燃料电池制造商和行业影响者合作是有意义的。我们在游戏中都有皮毛,“她说。
现代汽车目前在美国拥有220辆氢燃料电池汽车,该公司的销量也在增长。“我们预计东北地区将成为下一个氢基础设施增长的大地区,”这家韩国制造商的产品和先进动力系统集团的发言人德里克·乔伊斯(德里克·乔伊斯)表示。该公司刚刚向美国推出了Nexo。EPA对这款中型跨界车的行驶里程进行了评估,最高可达380英里,比市场上任何一款电池驱动的电动汽车都要长。
截至2月1日,美国销售和租赁的燃料电池电动汽车刚刚超过6000辆,是第二大市场日本的两倍。
氢上的麝香“愚弄细胞”
特斯拉(Tesla)联合创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)对氢燃料电池不屑一顾,称其“愚蠢得令人难以置信”,这并不是他对这项技术唯一的负面评论。几年前,他在一次年会上告诉特斯拉的股东们,“成功是不可能的”,他称之为“愚蠢的细胞”,“一堆垃圾”。
马斯克在2017年找到了一个令人惊讶的支持来源,当时负责Mirai的总工程师田中义和(Yoshikazu Tanaka)对路透社(Reuters)表示,“埃隆·马斯克(Elon Musk)是对的-最好通过插电直接为电动汽车充电。”但这位丰田高管补充称,氢是一种可行的汽油替代品。丰田董事长TakeshiUchiyamada在2017年的同一次东京汽车展上对路透表示,“我们真的没有看到电动汽车(EV)和氢汽车之间存在竞争对手的‘零和’关系。我们决不会放弃氢电力燃料电池技术。“。
作为一个整体,汽车业并没有接受马斯克对未来的“电池或破产”的设想。毕马威(KPMG)2017年对1000名汽车高管进行的一项调查发现,他们认为氢燃料电池比电动汽车有更好的长期前景,并将代表“真正的突破”(78%),汽车高管称,仅几分钟的加油时间就是他们的主要优势。62%的受访者告诉毕马威,基础设施方面的挑战将导致以电池为动力的电动汽车市场的崩溃。
在加州,围绕州政府为启动燃料电池市场而提供的补贴是否已经收回投资的争论仍在继续,这是从加油站的有限使用和利润不足的角度来判断的。加州致力于在前州长杰瑞·布朗(Jerry Brown)领导下开始的为可再生能源计划提供资金的努力,其中包括9亿美元的零排放汽车计划,以及为电动汽车充电基础设施提供的资金,其中包括到2025年建立200个氢气站。
“我们可以看到氢燃料电池系统的成本是锂离子电池的四倍,而且还能提供更长的射程。”
-David Antonelli,兰开斯特大学物理化学教授。
通用汽车尚未向消费者市场发布燃料电池汽车,但它与本田有一家合资企业,在密歇根州的一家工厂生产燃料电池组件。该协议始于2013年,于2017年扩大,当时两家公司都表示,制造燃料电池组件的密歇根工厂可能从2020年开始生产汽车。
福特已经试验了福克斯(Focus)和聚变(Fusion)汽车的燃料电池变体,以及Edge跨界汽车,但没有提供任何这样的汽车供销售。
“随着可再生能源份额的稳步增长,氢燃料电池可能在未来发挥作用,”福特的一位发言人说。“然而,就广泛的市场推出而言,电池目前的地位优于燃料电池-尤其是由于成本状况和可用的基础设施。我们的工作将继续集中在电气化,因为我们监测氢的进展。我们目前没有提供氢燃料电池汽车的计划。“。
菲亚特克莱斯勒在美国没有销售燃料电池汽车,但15年来,它一直在支持英国兰开斯特大学(Lancaster University)物理化学教授戴维·安东内利(David Antonelli)教授领导的研究,这可能会降低这项技术的成本。他的团队正在研究一种材料,与现有的氢燃料技术和电池驱动的汽车相比,这种材料可以使燃料箱更小、更便宜、能源密度更高。
安东内利说:“制造我们的材料的成本非常低,它可以储存的能量密度比锂离子电池高得多,我们可以看到氢燃料电池系统的成本比锂离子电池低四倍,而且还能提供更长的射程。”这项技术已经授权给安东内利建立的一家叫Kubagen的营利性公司。
汽车型号和加油价格仍然是个大问题。
安全是一个令人担忧的问题,因为氢是易燃的,但是汽油和锂离子电池也是可燃的。供加气站使用的氢的运输带来了额外的安全风险-加气站使用传感器来监测泄漏。加州还没有发生严重事故的报道,工业部门几十年来一直在运输氢气。
根据美国国家消防协会(NationalFire Protection Association)的数据,替代燃料汽车(包括氢燃料电池和电池供电的电动汽车)并不比传统内燃机更危险。NFPA的统计数据显示,在美国,大约每3分钟就有一辆汽车从内燃机汽车上着火。
然而,最大的障碍可能是成本。
加州氢燃料的平均价格约为16美元/公斤-汽油按加仑(体积)出售,氢按公斤(重量)出售。换个角度来看,一加仑汽油的能量和一公斤氢的能量差不多。大多数燃料电池电动汽车携带约5公斤至6公斤的氢,但行驶距离是一辆现代内燃机汽车的两倍,油箱中的汽油相当于每加仑汽油5美元至6美元。
根据美国环保署的数据,氢燃料电池汽车的行驶里程现在平均在312英里到380英里之间。他们将花费大约80美元从空加油(大多数司机不会让油箱运行到空之前,他们加油,所以最终以55美元至65美元的费用加油)。这笔费用目前由汽车制造商支付,它们向承租人提供为期三年的预付卡,最高可达1.5万美元。在加州,它拥有全国最高的汽油价格,给一辆普通汽车加一个大油箱可能要花费40美元甚至更多。
凯利蓝皮书(KelleyBlueBook)估计,丰田Mirai、本田Clarity燃料电池和现代Nexo的年度燃料成本为4495美元,是天然气替代品成本的三至四倍。
FirstElement Fuel的首席兼首席开发官谢恩·斯蒂芬斯(Shane Stephens)表示:“我们认识到,汽车制造商不能一直为燃油买单,我们看到了实现这一目标的视线,但这是一场规模游戏,我们需要达到临界质量。”该公司运营着加州39个氢加气站中的19个,并正在为该州开发另外25个加气站中的12个。他的公司的近期目标是每公斤10美元,大约相当于每加仑4美元。斯蒂芬斯说:“这是一个很好的近期可接受的数字,可以在未来3至5年内实现,并使人们不再使用汽车制造商补贴的燃料。”
最大的问题是:汽车仍然很贵。例如,Nexo是美国市场上最贵的现代,起价为59,345美元(与该品牌大小相当的圣达菲的起价为24,250美元)。丰田Mirai和本田Clarity的燃料电池型号也有类似的MSRP,售价为59,000美元。购买这些汽车有资格获得政府退税-在加州,有5,000美元的退税可用。
租赁已经成为燃料电池和电池电动汽车的热门消费选择,因为这项技术是新的,而且随着技术的进步和效率的提高,早期采用者不希望在很长一段时间内被束缚在当前的车型上。
与任何新技术一样,如果市场增长并在制造业和基础设施方面实现规模经济,燃料电池成本就应该降低。Kumaratne说:“本田对氢气有着长期的承诺,但如果没有基础设施,你就不能销售汽车。”
斯蒂芬斯说,如果加州的汽车市场能达到“几十万辆”,那么它在成本上就能与汽油竞争。这比迄今售出的6000辆汽车有了很大的提升,但大多数新的汽车市场都是从有限的生产开始的。丰田表示,计划到2021年将Mirai汽车的年产量从3000辆提高到3万辆。“这是十倍的增长幅度。”
“加州有几十万辆汽车也不算太远。而这只是丰田,“斯蒂芬斯说。“这并不是要补贴整个基础设施的增长,而只是帮助我们走出困境,这一点已指日可待。如果我们拥有几十万辆汽车,我们就真的可以开始享受政府补贴,实现自给自足。“
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