七、为什么丰田公司会在EV和FCV之间选择后者?
一个原因恐怕是在主观上的倾向性。
大家知道,燃料电池的原理最早可以追溯到20世纪60-70年代美国实施的阿波罗登月计划。当时,NASA为兼顾飞船用电和宇航员生活,使用了燃料电池技术。这样,在获得电力的同时,解决了宇航员生活用水等问题。
阿波罗计划实行的时期,正是日本社会处于经济高速成长的时期,对外界信息非常敏感。尤其阿波罗计划是人类文明史上的壮举,日本人对此几乎是耳熟能详。所以,从感觉上,燃料电池比较高大上。
另外一个原因,恐怕是没有預料到车用燃料电池技术的复杂程度,没有经过充份的技术论证而匆匆上马。
燃料电池的原理,可以说在任何一个高中化学课上都可以简单地进行演示实验。氢气+氧气通过化合反应生成水的过程,可以说所有的合成反应中最为简单的一种。在看过这种演示之后,没有人会去怀疑燃料电池的可行性。但是,实验室的演示和工业生产是完全两码事。
比如说,在实验室制氯气,可以用浓盐酸(HCl)与二氧化锰(MnO2)进行反应。但是,如果工业制氯也用这种方式,其成本就太高了。
据说,目前市场上的FCV的登场,开始于一个简单的日常对话:2002年,当时的日本首相小泉纯一郎问其好友丰田总裁奥田硕:“在汽车业界有什么可以推动日本成长战略的新技术?”奥田回答说:“FCV马上就可以搞起来!”
于是,这随口说的一句话,引出了日本政府全力支援FCV技术发展的政策。当时的日本汽车厂家将正在研发过程中的燃料电池技术进行改良,使其达到了能够装上汽车,上路行驶的程度。但当时汽车厂家所推出的,也只是起示范作用的、供短途行驶的大型公共汽车。因此,不需要考虑行驶距离,也不注重小型化,甚至运行成本及燃料补充等社会基础设施也不重要。
那时,恐怕只有很少的人意识到,在那个技术水平下,继续研发家用FCV系统(即小型化和高容量化),将会遇到一些多么大的坑!
比如,为了储氢气,需压缩到700个大气压。可是,气体在压缩过程中会产生大量的热,会将氢气的温度升高到3,752摄氏度!且不说有哪些可用来制造氢气储罐的材料可以承受这个高温(最常用的钢材——45#钢熔点为1,535摄氏度,沸点为2,750摄氏度),就是连接加氢设备和FCV的那根“橡皮管子”,就没有办法制造!所以在压缩氢气(也就是装填氢气的过程中)必须同时进行冷却!
再如,大家都知道燃料电池在工作中只产生水,却没有考虑到氢氧化合反应所生成的水会附着在电池的反应装置上,从而阻止反应的连续进行,因此燃料电池中必须建立某种机制,将生成的水吹离。
……燃料电池的开发真的是一步一个坑!
真不知道如果当年奥田总裁知道前途如此的坎坷是不是还会说那样的话!
日语中没有“坑爹”这个词,但恐怕这个想法会不止一次地出现在研发人员的脑中!
据美国媒体Think Progress报道:特斯拉的CEO Elon Musk评价FCV是“极其愚蠢的”(are extremely silly),“氢气是个非常愚蠢的替代燃料”(hydrogen is an incredibly dumb alternative fuel)。EV厂家的主管自然不会对竞争对手说好话,但也反映了美国主流媒体的观点。
八、为什么在这种情况下,日本厂家仍然积极研发FCV?
其中一个主要的因素,恐怕是由于FCV技术方面的门槛很高。通过继续研发,日本厂家可以保持对美国厂商和中国厂商的技术优势,同时阻止这些厂商涉足燃料电池领域吧?
日本文化中有一种“一条道跑到黑”、“不撞南墙不回头”的固执因子。几十年前的第二次世界大战后期是这样;近十年来的经济活动也是这样:日本国产翻盖手机坚持走老路,而被海外智能手机夺走市场;某著名家用游戏机厂家坚持不走网游路线,最后业绩凋零;某著名液晶电视厂家坚持走高端路线,最后不得不将液晶电视工厂卖给中国的竞争对手……
近年,日本媒体上一个热词频频显现:“加拉帕戈斯化”。其原意是指在太平洋的加拉帕戈斯小岛上,因于大陆之间有海洋的隔绝,因而形成了独自的物种进化系统(据传当年达尔文正是在这里得到启发而写出了《进化论》)。现在引申为特指日本电器厂家不顾国际潮流独自发展,而形成了与世界格格不入的产品系列这一现象。
如果FCV技术不能推广到世界的汽车业界,而仅仅满足于在日本国内“闭门造车”,很可能成为一个新的“加拉帕戈斯化”产品的例证。
九、从宏观经济的角度看EV与FCV之争
要想使FCV获得与目前EV同样的地位,需要政府组织、民间能源经济实体以及车辆生产厂商作出巨大的努力。否则,FCV比较难于形成市场规模。起码难于形成和EV进行竞争的市场规模。而一件商品如果不能形成足够的、能够支撑其存续和发展的市场规模,那结局只有一个:走向没落。
需要注意的是在进行这种努力的过程中,时刻存在着或多或少地与EV争夺社会资源的状况。
从国家对宏观经济的操控层次上看,EV和FCV都属于新能源车,都能够解决在不远的未来世界陷于化石能源,尤其是石油资源枯竭的困境。但是必须认识到:合理的宏观经济思想不能容忍社会基础设施中同时存在“汽油/柴油”供应系统、“EV用电力”供应系统和“FCV用燃料”供应系统这三种系统,这是一种对社会经济资源的浪费。
一般来说,在使用最少的社会资源来实现特定目标时,从经济合理性的角度看,各种经济实体会倾向于选择更容易实现目标的手段,而不是倾向于选择技术上更复杂的手段。
所以,在EV和FCV争夺社会经济资源,前途并不明朗化的情况下,不论是各国政府还是各种相关经济组织,都面临着一个“站队”的问题:即在“汽油/柴油”供应系统已经存在的前提下,是选择发展EV还是FCV?如果“站队”出错,就会浪费社会资源。
当然了,事情也许没有这样的严重。从目前世界上EV和FCV的发展、普及状况看,与EV相比,FCV研发、销售有一个较大的滞后期。对FCV来说,这个“时间差”也许是致命的。
FCV起源于日本,现在世界上其生产厂家只有日本厂家。其中,丰田公司的FCVMIRAI已上市销售,本田公司的FCV预定于2016年3月开始面向政府机关等销售(用于收集数据),而面向民间的销售则要等到1年后的2017年。其他厂家的状况,或者是处于研发阶段(如日产、三菱、刚从丰田得到专利的马自达以及和丰田有着共同研发历史的BMW);或者是仅仅推出了概念车(如梅赛德斯-奔驰)。
也就是说,目前在市场上面向民间销售的,只有丰田的MIRAI一种车型。考虑到该车近乎于0的产能,即使丰田有扩大市场的意愿,实现的可能性也是非常低的。
而与此同时,EV的市场却在日新月异地发展着。
很可能当FCV形成生产能力,产能足以供应市场需求时,EV不仅已经站稳脚跟,甚至已经获得了较大市场占有率。如果出现这样的状况,FCV的发展将会受到很大的限制。
退一步说,假设未来某个时期FCV的技术得到普及,产能、价格以及社会基础设施等因素具备了与EV一争高下的程度。即使这样,也并不意味着EV会被FCV所排挤。
实际上,EV和FCV由于其原理的不同,在适用的车型方面是各有所长的。特别是如果出现EV与FCV分庭抗礼的状况,在移动工具业界恐怕会出现分化现象,即各种驱动原理的车型,分别适用于不同的使用目的。用户根据自己的主要用途来决定选择EV、FCV或者是化石燃料车。
如果一定要进行一个“势力划分”,似乎应该是这样一幅图景:
1. EV结构简单,加速快,适合于轿车、跑车、摩托车、城市内的公共汽车;
2. 化石燃料车及各种混合动力车用于高档轿车、SUV、轻型及中型载重汽车;
3. FCV的小型化和高容量化比较困难,因此在长途及大型载重车、长途客车上更有用武之地。
在对比EV和FCV着两种新能源车型时,令人感到有趣的是:这两种车型在争取社会资源方面呈现出竞争关系,同时,在能源的搭载能力上、研发难度上则互有长短。
EV的研发比较简单,而电池的容量较小;FCV的研发很困难,而氢气的单位体积能量是汽油的3倍。
通过使用新能源汽车达到节能和摆脱传统化石燃料这一目的,是全世界各国政府的共识。而具体采用那一种车型,则需要综合考虑当地的车辆研发技术水平、社会需要、能源供应状况、工业生产状态以及社会基础设施的状况,才能作出适合本地特色的决断。