原作者 / Dr. Patrick Plötz
編譯 / Aaron
近期，由於北京冬奧會上我國氫能源大巴的首次登場，氫燃料汽車成為了一個熱點話題。
然而，弗勞恩霍夫系統與創新研究所(ISI)能源經濟學業務負責人——Patrick Plötz博士在Nature Electronics最近發表了一篇備受關注的評論性文章，對氫燃料電池汽車（FCEV）的可持續發展潛力提出了質疑。
在文章中，Plötz直接表明：「電池和快速充電技術的技術和經濟發展，可能很快會使以氫為動力的燃料電池電動汽車在道路運輸中變得多餘。」
「純電池」的快速發展
「雖然我們已經在研發氫燃料和其技術上花費了很多，但我們不應該再重蹈沉沒成本謬論的覆轍」，Plötz在文章中說道。
與純電動汽車相比，壓縮氫的能量密度更高，而且可以在幾分鐘內補充燃料，這使得燃料電池汽車成為頻繁長途旅行的理想選擇。但是，純電動汽車目前的實際行駛里程約為400公里，最新一代電動汽車使用800伏電池，充電200公里只需15分鐘左右。
這意味著在不遠的未來，隨著電池規模經濟的全面發揮，以及電動汽車和充電基礎設施的成本進一步降低和效能改善，燃料電池汽車極有可能無法與之競爭。
燃料電池的「爬行發展」
除此之外，新能源卡車（Trucks）是新能源產業中的一項重要產品。作為減排戰略中的重要目標，重型卡車被認為是最適合採用FC技術的產品。不過，Plötz對於氫燃料電池卡車的發展前景也並不看好。
他提出，目前除了歐洲幾家卡車製造商曾宣佈「到2030年在歐洲道路上行駛10萬輛燃料電池卡車」，同時有兩家卡車製造商提供了測試試驗外，燃料電池卡車並沒有重大的技術突破，也就是目前還未進入初步的商業化。
與之相對的是，第一代純電動卡車已經投入使用。雖然由於技術的限制，目前的純電動卡車只能用於有限的城市運輸，但是Plötz認為，第二代純電動卡車的技術突破將比燃料電池的突破來得更早。
Plötz在文中以歐洲的情況為例。在歐洲，貨運卡車一般每天要行駛超過500公里，這顯然對於重型純電卡車來說是一個挑戰，但根據歐洲的行駛法規：「每行駛4.5個小時，就會強制駕駛員休息45分鐘」。然而，如果平均充電功率為800千瓦的大功率快速充電電池可以被卡車廣泛使用，第二代純電卡車可以充電45分鐘得到400公里的續航，這對於之後的行程是足夠的。
並且，歐洲的一項基礎設施提案建議，沿主要公路網路每隔50公里就需要一個大功率充電器。同時，在歐洲的公共道路上，也正在測試透過架空線路或道路電源為卡車充電。該系統可以支援主要高速公路上的純電動卡車長途執行，駕駛員在休息時間也不需要充電了。
成本決定論
「關於未來能源技術的廣泛討論往往集中在技術是否可行的問題上，而不是與技術相關的成本。這往往是誤導，因為在許多歷史案例中，成本是關鍵，而不是技術屬性，技術發展和成本降低潛力經常被低估。」Plötz在文中說道。
例如，目前還沒有技術問題阻止一輛續航里程為1000公里的純電動汽車的製造，因為這隻需在汽車中安裝大量的電池，但目前的電池成本將使其成為一款昂貴的汽車。從長遠來看，成本是決定性的。
之後，Plötz直接給出了結論：「研究表明，使用燃料電池卡車的總成本將高於充電的純電動卡車。」
雖然有些應用場景具有非常高的能源需求或低成本敏感性，如偏遠地區的重型運輸或極重貨物的運輸，可以幾乎不考慮成本，但問題依然存在: 「這些小眾領域是否足夠大，足以維持燃料電池電動卡車及其基礎設施所需的商業化和規模經濟? 」
能源轉型需要氫，在道路運輸之外還有許多相關的應用，包括航空、航運和鋼鐵製造。但Plötz認為，氫燃料汽車建立市場份額的機會之窗已經關閉。對於卡車來說，運營成本因素比乘用車更重要，這使得燃料電池卡車的使用範圍更小。
如果卡車製造商不盡快開始大規模生產燃料電池卡車以降低成本，這種車輛將永遠無法在低碳道路運輸方面取得成功。Plötz表示，政策制定者和行業需要迅速做出決定；即燃料電池電動卡車的細分市場是否足夠大，並足以維持氫燃料技術的進一步發展。
原作者介紹：
Dr. Patrick Plötz: 現任弗勞恩霍夫系統與創新研究所(ISI)能源經濟學業務負責人。曾在格雷夫斯瓦爾德、聖彼得堡和Göttingen學習物理學，後在Göttingen學習哲學和歷史學。之後，Plötz研究冷原子氣體複雜動力學並在海德堡大學(理論物理研究所)獲得理論物理學博士學位。
2011年1月至12月，Plötz在弗勞恩霍夫系統與創新研究所ISI的能力中心能源政策與能源系統研究員，並於2012年1月起在能力中心能源技術與能源系統研究員。
原文連結:
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00706-6#auth-Patrick-Pl_tz
