特斯拉与丰田路线选择的背后是“电池社会”和“氢社会”的对立

本文来自 PingWest 品玩特约作者啸语,首发于他的同名微信公众号。“原创技术观察,写给万分之一的创新者”。

与Elon Musk构想的电池社会对立的,是以丰田为首的氢社会。丰田强行量产燃料电池车“未来”,希望通过第一代燃料电池车梳理问题,在2020年的东京奥运会之前,向市场投放更成熟的第二代FCV,吸引全世界目光。同时日本的氢燃料价格定在了与混合动力车使用成本相同的水平上,“至少5年内不考虑盈利”,考虑到加氢站的巨大成本,日本政府举国建设氢社会的决心已经展现。

在与氢相关的领域,日本人构筑了以丰田和松下为顶点的产业金字塔,日本国内企业占据了金字塔的主要位置。以FCV和燃料电池必不可少的催化剂——铂为例,经营稀有金属的田中贵金属工业供应的铂拥有全球6成的份额。将不稳定的太阳能和风能通过电解转化为氢气也是解决前篇储能问题,降低弃光率、弃风率的有效手段之一。

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各路石油公司也在为氢社会贡献力量,因为“石油经济”上升为“氢经济”对于石化产业确实是一件好事,但是当利用石油或者天然气生产氢气这种低效率的方式逐渐被淘汰的时候,靠太阳能和风能电解制氢跟化石能源无关,石油产业在“氢经济”所能把握的也就只剩下氢气链条最下游的加氢站了,慢刀子也一样杀人。

Elon Musk 一向认为 Fuel Cell 是 Fool Cell,氢这种燃料更适合烧在火箭上而不是在汽车里。目前美国的氢气中有95%是通过加热天然气制得,所以燃料电池车是“披上了伪装的碳氢燃料车”。根据日本能源经济研究所2009年的估算:燃料电池车行驶1公里排放的二氧化碳为168克,与汽油车的170克持平。

所以无论从能量效率、使用成本还是从全程碳排放计算,燃料电池车对比电动车都处于绝对劣势。特斯拉已经满足于合作伙伴松下提供的锂电池技术了,手握领先电池技术的日本政府为什么还要折腾氢社会呢?根本原因就是日本缺乏建设电池社会所必须的矿产资源。

锂离子电池的生产原料包括天然矿物,如石墨、钴和锂。据Visual Capitalist测算,这些天然矿物的采购成本占到整个电池成本70%。 根据高盛预测,单单是特斯拉汽车公司的Gigafactory,就能吃掉现有锂供给的17%。从目前的技术和价格来看,要想获得真正有利润的锂,只能来自对高浓度卤水的蒸发提炼,这种卤水矿床几乎全部分布在南美洲西南部,而且掌握在少数公司手中,但中国锂资源也很丰富,具备可开采价值的盐湖还是不少的。

电机技术一流的日本为了避免受到中国这个最大稀土出口国的制约,投入了大量精力钻研无稀土电动机,已经得到了一些初步的成果。无锂的锂电池这种无理的要求再钻研也做不到,所以只能使用燃料电池。在极端假设下,完全依靠可再生能源电解制氢,降低对外依存度,日本是有可能实现高度的能源自给的,比起现在的状况好很多。

所以氢社会本质上是日本这样一个岛国由于对缺乏关键资源的恐惧而催生的产物,纯技术强国想要在资源强国面前保持优势,就必须独自深挖技术,而美国和中国都拥有选择路线的自由。因此丰田必须开放氢能源相关的专利免费使用,来吸引更多国家和企业接受氢能源,Musk对于燃料电池车的批评,可以说是站着说话不腰疼了,可以考虑换一个充满同情的语气,然而并没有什么用。

碳排放这件事只不过是大国之间博弈的筹码,对于在中国主要依赖煤炭发电的前提下,推广电动车是否会反过来增加碳排放这个问题,虽然利益相关各方都有不同的计算结果。但是最关键的区别是,中国煤炭足够开采上百年,能源安全无论如何也比碳排放重要(世界煤炭储量第一的国家刚好是正在享受廉价页岩气的美国,比中国煤炭的两倍还多)。

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