为什么氢燃料车在新能源汽车时代落了下风？

今年5月中旬的G7峰会上，以丰田为首的日本车企公开反对全面电动化，认为电动车不是汽车产业未来的好方向，扬言要在这股电动车浪潮中“逆势拼搏”。 在“碳中和”进程全面深入、电动化已成为趋势的今天，随即遭到丰田集团海外股东的抵制。4月卸任丰田汽车社长一职的丰田章男靠倒戈电动化才在6月14日的丰田年度大会上获得连任。

燃油车时代的巨头丰田，在新能源车发展路线上曾坚定地选择氢燃料车，不仅因其掌握了全球大量氢燃料电池专利，还源于将氢能战略与供应链发展体系上升到了日本的国家战略层面。丰田章男反对全电动的理由有三：第一，电池材料稀缺；第二，用来充电的电力并非完全来自可再生能源；第三，废旧电池很难妥善回收利用和处理。

说实话，在这三条理由里，第二条多多少少还存在一些争议，其它两条明显让人觉得是为丰田投入巨大的氢燃料车站台。

1. 关于电池的伪命题

丰田章男的这三条理由前后衔接，分别对应电池的生产制造、生命周期内的使用以及再回收利用。环环相扣，看似无懈可击，实则不堪一击。

首先，电池材料的稀缺是一个伪命题。从正极材料区分，动力电池目前有两大材料体系：磷酸铁锂和三元锂，其中，磷酸铁锂是铁基材料，三元锂是镍基材料，为了平衡镍的高活性，会加入锰、钴进行中和，所以，动力电池涉及到的五大材料分别是铁、镍、锂、锰、钴。

铁、镍、锰从来都不存在短缺问题。至于锂，虽然去年曾经因为供需失衡导致碳酸锂价格疯涨，但是，进入今年以来，随着供需失衡的缓解，碳酸锂的价格迎来了雪崩，所以，锂资源也不存在稀缺性。

如果非要找出来一个存在不确定性的材料，那就是钴。但这并非因为它的全球储量不够，而是80%的钴储量都位于刚果民主共和国，属于“冲突矿产”。这个地方军阀林立，混战不断，而且在挖矿的过程中存在童工雇佣和奴役等一系列违反人权的问题，如果站在道德的高地，本着“没有买卖，就没有伤害”的原则拒绝使用刚果民主共和国产的钴，那这一项是有可能存在短缺的。

三元锂电池行业一方面通过低钴化和无钴化摆脱对冲突矿产的依赖，另一方面，则通过对废旧电池的回收利用积极应对这个问题。

接着这个话题，再来看看电池回收利用的技术水平到了什么境地。

根据中国汽车工程学会组织的对《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的评估，2022年，国内相关企业在电芯外壳、极耳用的铜铁铝材料上的回收率超过了98%，在正极材料上，镍钴锰的综合回收率超过了98%，铁锂回收率超过了95%。

随着电池回收利用技术的提升，有望在未来几年之内实现对电池材料接近100%的回收再利用。实际上，在智能手机领域，苹果已经承诺将在2025年实现在电池中使用100%再生的钴（手机电池以钴酸锂电池为主，含钴量更高），所以，从技术的角度，废旧电池的回收根本不是值得顾虑的问题。

即便最终无法实现100%也不会带来大问题，因为矿产这个东西很邪门，用的越多，发现的就越多，在我从小到大成长的这几十年里，一直在被灌输着一个“大道理”-石油只能用30年了！三十年过去了，据说到现在，已经探明的石油储量还够用完这个世纪的，是不是很神奇？就是这么地不可理喻！

最后，丰田提出的第二条理由的本质是可再生能源、绿电问题。

为了地球的可持续发展，完全转向绿电是应有之义，但是这显然是个无法一蹴而就的时间问题。不过，即便以中国2021年71%的灰电（火力发电）占比进行计算，根据精进电动联合创始人蔡蔚的说法，一辆A级电动车的碳排放也能降低42%。而且，发展电动汽车本身就是促进电力结构优化的必要途径。

如上文所述，丰田抵制全面电动化的三条理由最多成立半条！

拿着若干年前的技术数据忽悠大众，丰田当然有着自己的目的，它的目的可谓“司马昭之心，人人皆知”，也是老和尚头顶的虱子-明摆着滴，就是为了兜售自家的氢燃料电池。

2. 氢燃料电池落败的原因

和电动车相比，氢燃料电池汽车（FCEV）的发展可谓是一波三折，很不如意。网上有一种说法，说是因为丰田手里掌握了全球90%的氢燃料电池专利，作为全球最大的两个汽车市场，中美联手做局，选择在电动车的技术路线上发力，放弃了氢燃料电池，搞得举国发展FCEV的日本一脸懵逼。

只能说，有意传播这种观点的大V很懂得撩拨网民的情绪，但是，FCEV在汽车市场的折戟与这种说法差了十万八千里。

FCEV之所以无法在乘用车领域占有一席之地，主要是能量转换效率低、氢燃料电池系统太复杂两大原因。

2.1 整车效率过低

对于一个飞速发展了40多年的经济体来说，效率始终有着很高的优先级；对于每个个体而言，效率往往决定着个人命运的差异；对作为交通工具的乘用车而言，效率则决定了不同技术路线的命运。

根据欧阳明高院士在今年电动汽车百人会上的发言，从可再生能源发电到车轮的能量传递链来看，纯电动车（BEV）的效率是77%，燃料电池车效率是30%，电合成燃料内燃机汽车效率是13%。从甲醇汽车的13%到FCEV的30%，再到纯电动车的77%，不同动力体系下的能源转换效率差异显而易见，换做您是帮助国家制定新能源汽车发展战略的专家团成员，您会提出什么样的意见？当然是坚持走电动化路线！

对于个体而言，反正花的都是自己的钱，有些人可能真的不在乎效率的高低；但是，站在国家的层面，面对每年新增2000多万辆汽车的大盘，肯定要选择效率明显高出其它竞争技术的路线。

FCEV之所以被中美两大市场摒弃，还有另一个重要原因，相较于纯电动汽车而言，FCEV的复杂度提升得不是一点半点。

2.2 系统太复杂

博世中国区总裁陈玉东曾在采访中谈到，为何在情势还不明朗时就积极拥抱、推动汽车的电动化？陈总说，自己搞发动机标定出身，看过电机以后觉得，那么简单的电机就能干这么复杂的发动机干的活，发动机怎么可能不被电机淘汰？！

这句话可以套用在BEV和FCEV的竞争里。

BEV的动力结构非常简单，电池包+电机，完事！看看蔚来ET7的电动平台，如此简约，如此优美！

再看看FCEV的动力结构，在电池+电机之外，还多了70MPa氢瓶、燃料电池发动机、直流变换器。

且不说这个70MPa氢瓶比最近引发热议的常压油箱、高压油箱压力高出了整整三个数量级，单单这个燃料电池发动机，其复杂程度就堪比燃油车时代的内燃机。因为，燃料电池发动机的结构是下图这个样子滴。

燃料电池发动机里面有燃料电池堆、发动机控制器、包括过滤器+增湿器+空气压缩机+减压阀+背压阀在内的空气系统、包括氢气喷射器+减压阀+氢气循环泵+排氢阀在内的氢气系统和由节温器+冷却泵组成的热管理系统，这里提到的每一个零部件，单拿出来其中一个，就横跨机械、化学、物理、电气等多个学科，复杂程度让行业内的从业者备受折磨。