燃料电池风起2021：一个超越锂电的新能源“高维战场”( 三 ) 电影《伊莎拉贝》中

可以想象，尽管燃料电池技术路径早已成熟，样板车也出现多年，但始终没有推广成功，主要是经济挑战。
首先，燃料电池车需要像汽油车一样加氢。这里就面临前文中马斯克提到的第一个问题：缺乏足够基础设施。
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图7：来源网络
第一，比电动车现在充电排队情况更夸张的是，燃料电池的加氢站基础设施更不完善。
根据 H2stations.org 发布的全球加氢站年度评估报告，截至2019年底，全球加氢站保有量接近450座。其中，日本加氢站116座，处于全球领先地位，德国紧随其后，拥有加氢站81座；美国目前运行的加氢站为63座；值得注意的是，中国加氢站数量迅速增加，截至2020年1月已建成61座；此外，韩国加氢站保有量30座。
这个数量级与充电桩比起来就相形见绌了。据统计，截至2020年6月底，仅中国全国各类充电桩保有量达132.2万个，其中公共充电桩55.8万个，数量位居全球首位。
因此，有限数量的加氢站限制了燃料电池的适用范围：虽然理论上讲，燃料电池可以广泛应用于各种交通工具，但火车，无人机，电动自行车等工具，目前仍然处于早期开发阶段，只有不太依赖加氢站密度的商用车就成了氢动力应用主战场。
其次，基础设施的缺乏恰恰是由于氢气制备成本居高不下。加氢的成本还远远高于加油，目前还离不开政府补贴。
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图8：加氢站建设成本组成
如上图，一个加氢站成本接近1200万人民币，而一个加油站成本只有200万人民币左右。依据补贴政策，在每个加氢站上的补贴成本就要高达400万人民币。想要降低加氢成本，必须要有巨大体量摊低成本。
而且除此之外，每台燃料电池货车补贴金额也居高不下，一辆轻型货车在2019补贴金额上限30万每车。这个政策引导同样是要前期补贴，后期随着规模扩大逐渐把成本降下来。
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图9：补贴金额
现阶段氢能源车产量大约为每年1000辆，这一产量之下，电池成本大约为每千瓦180美元，制造一个100千瓦电堆成本12.6万元，再加上储氢罐，动力电池等成本，一套氢能源车动力总成价格接近20万。
而燃料电池系统成本占燃料电池车总成本接近64% ，很简单，如果产量进一步扩大，电堆成本可以下降到39美元每千瓦，仅为目前的21% ，随着行业进入规模化生产，电堆成本将进入快速下降轨道。
当然，目前看燃料电池补贴只要不退坡，购置燃料电池车的成本还是很有竞争力：
如果到 2020 年补贴不退坡，燃料电池动力总成成本下降 50% ，氢气 30 元/kg ，燃料电池物流车全生命周期成本相对燃油物流车低 67%；
到 2025 年地补完全退坡，燃料电池动力总成成本下降 90% ，氢气 28 元/kg ，燃料电池物流车全生命周期成本相对燃油物流车低 61% 。
在国家政策坚持不懈的补贴之下，长期看，加氢站的成本随着规模扩大也可以进一步降低，全球应对气候变化的坚强决心，是在这个问题上持续烧钱的必要保证。
在这个问题上最好的历史案例，恰恰是吃尽红利的特斯拉：
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图10：特斯拉上海超级工厂，来源网络
在中国基础设施高效率的保证下，上海超级工厂在最短时间内竣工，而中国市场大门敞开已经成了特斯拉市值的坚强保证，政府部门在新能源上的长期扶持，都从历史上证明了，基础设施缺口从来都不是问题——钱能解决的问题都不是问题。