豐田與特斯拉的合作危機引發(fā)外界對于鋰電池汽車的質(zhì)疑。豐田看中的氫燃料電池車具備環(huán)保、續(xù)航能力強、加注燃料快等優(yōu)點，能夠解決目前鋰電池的瓶頸，事實如此嗎？先來看一下鋰電池在電動汽車應(yīng)用中出現(xiàn)過什么問題吧！

豐田特斯拉合作引發(fā)鋰電池汽車三大問題

因與特斯拉公司的協(xié)議期滿，豐田將于今年結(jié)束RAV4電動車的生產(chǎn)，特斯拉在與豐田合作的RAV4電動車項目中的生產(chǎn)活動也將于2014年終止。日前，豐田宣布2015年將其開發(fā)的燃料電池車正式推向市場，合作密切的豐田與特斯拉終止RAV4電動車項目的原因或在于此。

豐田與特斯拉緣何現(xiàn)“合作危機”?

RAV4電動車的銷量一直在低位徘徊。豐田與特斯拉合作的RAV4電動車項目始于2012年，豐田計劃在之后三年時間里向特斯拉采購電池組和電機，用于生產(chǎn)大約2600輛RAV4電動車。這一車型主要在美國加利福尼亞洲銷售，目的是為了滿足該州對于大型車企提出的銷售一定規(guī)模零排放汽車的要求。盡管豐田在美國為RAV4電動車提供了降價、租賃和貸款優(yōu)惠等促銷措施，但RAV4電動車的銷量始終在低位徘徊，截至今年4月份，其銷量僅為1594輛，與2014年底銷售2600輛的目標(biāo)還存在很大差距。

豐田新能源汽車戰(zhàn)略發(fā)生變化。近期，氫燃料電池車持續(xù)升溫，豐田、本田、奔馳、上汽等車企巨頭紛紛布局，甚至有專家認(rèn)為氫燃料電池車是新能源汽車的終極目標(biāo)。豐田方面，出于氫燃料電池車零排放，且續(xù)航能力強、加注燃料快等特性考量，新能源汽車戰(zhàn)略開始轉(zhuǎn)向氫燃料電池車。2014北京車展上，豐田推出了氫燃料電池概念車，并計劃于2015年在北美、歐洲和日本同步上市一款氫燃料電池車，年銷量目標(biāo)5000至1萬輛。如今又計劃結(jié)束RAV4電動車的生產(chǎn)，足以說明其新能源汽車戰(zhàn)略的改變。

“合作危機”引出鋰離子電池電動汽車的三大問題

一是間接污染依然不能避免。通過與氫燃料電池車對比，更加凸顯傳統(tǒng)鋰離子電池電動汽車的污染問題。首先，目前鋰離子電池充電的電力來源仍主要依靠火力發(fā)電方式，化石能源轉(zhuǎn)化為電能的過程中會對環(huán)境造成污染；其次，鋰離子電池的正負(fù)極材料、電解質(zhì)溶液等物質(zhì)對于環(huán)境和人體健康也有很大影響，美國已將鋰離子電池歸類為一種包括易燃性、浸出毒性、腐蝕性、反應(yīng)性等有毒有害性的電池。因此，依靠鋰離子電池運行的電動汽車還是會間接產(chǎn)生一定污染。

氫燃料電池車能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的零污染。其原理是把氫輸入到燃料電池中，氫原子的電子被質(zhì)子交換膜阻隔，通過外電路從負(fù)極傳導(dǎo)到正極，成為電能驅(qū)動電動機，質(zhì)子卻可以通過質(zhì)子交換膜與氧化合為純凈的水霧排出。氫燃料電池車的燃料是氫和氧，通過電化學(xué)反應(yīng)，而不是采用燃燒（汽、柴油）或儲能（蓄電池）方式釋放能量，生成物也只有清潔的水，有效降低了一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、溫室氣體等能夠?qū)Νh(huán)境造成污染的氣體的排放，實現(xiàn)真正意義的零污染。

二是續(xù)航能力普遍不足。續(xù)航能力不足是電動汽車的一大缺陷。電動汽車?yán)m(xù)航能力主要受限于電池的能量密度，目前國內(nèi)電動汽車主要選用的是磷酸鐵鋰電池，其實際比容量僅達(dá)到140mAh/g左右。以進入《北京市示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品目錄》的幾款車為例，北汽E150EV的續(xù)航里程為130公里，上汽榮威E50為180公里，江淮為200公里，表現(xiàn)最好的比亞迪e6也僅達(dá)到300公里，與傳統(tǒng)汽車?yán)m(xù)航能力相差甚遠(yuǎn)。目前代表全球最先進電動汽車的特斯拉MODELS車型其續(xù)航能力雖然可達(dá)到502公里，但業(yè)界為其未來的提升空間并不看好。

氫燃料電池車不存在續(xù)航能不足的問題。由于氫燃料電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換，因此發(fā)電效率高，可以達(dá)到50%以上。氫燃料電池車行駛里程可輕松達(dá)到500-600公里。

三是充電時間長。電動汽車充電時間過長也是影響消費者興趣的重要原因，以比亞迪e6為例，在大功率充電站充滿也要2個小時，使用普通民用交流電充滿則需要38個小時，而傳統(tǒng)車加滿一箱汽油最多不超過5分鐘。氫燃料電池車加注燃料的時間與傳統(tǒng)汽油車相差無幾，加滿燃料僅需3-5分鐘。

綜上所述，氫燃料電池車具備環(huán)保、續(xù)航能力強、加注燃料快等優(yōu)點，能夠解決當(dāng)前鋰離子電池電動汽車存在的三大問題，是未來電動汽車的重要發(fā)展方向。但從目前的實際情況看，因氫燃料電池制造成本居高不下、加氫設(shè)施建設(shè)難度大等問題，氫燃料電池車距大規(guī)模商業(yè)化還存在較大差距，傳統(tǒng)鋰離子電池電動汽車依然是當(dāng)前新能源汽車的主流。

促進電動汽車發(fā)展的建議

發(fā)展清潔電能，降低電動汽車間接污染。一是建設(shè)太陽能、風(fēng)能充電站，實現(xiàn)真正零污染。目前，我國太陽能充電站已經(jīng)取得一定進展，2010年江西省電力公司投資建設(shè)的光伏屋頂汽車充電站在江西宜春竣工并已投入運營，為光伏充電站的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；風(fēng)能充電方面，可借鑒英國Ecotricity的先進經(jīng)驗，其建設(shè)的風(fēng)能充電樁取得了很大成功。二是大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、核能等發(fā)電項目，改善我國以化石燃料發(fā)電為主的電力結(jié)構(gòu)，降低電動汽車間接污染。

加大研發(fā)力度，提升動力鋰電池性能。重點加強鋰電池正極材料的研發(fā)，特別是三元材料等的研發(fā)利用，提升動力鋰電池能量密度。傳統(tǒng)磷酸鐵鋰材料的理論比容量只有170mAh/g，三元材料的理論比容量則達(dá)到278mAh/g，差距較大；同時，對比實際比容量來看，三元材料鋰電池可達(dá)到170mAh/g以上，比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池提高30%以上，具有廣闊的發(fā)展空間。

快充與換電相結(jié)合，提高運行效率。對于非營運車輛，加強高壓快速充電站的建設(shè)和技術(shù)突破，進一步縮短充電時間，調(diào)查顯示，只有當(dāng)電動汽車的充電時間縮短到10分鐘以內(nèi)才能夠普遍被消費者接受；對于出租車、公交車等營運車輛，大力發(fā)展換電技術(shù)，統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)市內(nèi)換電站，做到合理布局，并進一步提升換電時間。

“技術(shù)小三”燃料電池曾致豐田特斯拉分手

現(xiàn)如今，電動汽車的發(fā)展主要依賴的是更精良的電池技術(shù)，這一點恐怕沒有哪家車企比日本豐田更能領(lǐng)悟其真正含義。因為豐田普銳斯嚴(yán)格意義上說是第一臺電油混動車型，而其動力最初則來源于利用金屬氫化物技術(shù)制成的電池。當(dāng)然，現(xiàn)在大部分電動車的電池組早已經(jīng)被更先進的鋰電池所替代了。

上周，盡管豐田與特斯拉分道揚鑣，建立的電池研發(fā)聯(lián)盟合約終止，但同時豐田給予業(yè)界了非常明白的信息：那就是它已經(jīng)在另外一種可替代電力的重要能源上下足了血本。幾天前，在《財富》雜志舉辦的一次會議上，豐田北美地區(qū)負(fù)責(zé)人JimLentz在接受采訪時告訴記者說，“未來我們的研發(fā)重心會主要集中在燃料電池技術(shù)上。”

此前，很多媒體把燃料電池和電動車（EV）做了錯誤區(qū)分。其實，一臺燃料電池汽車就是一臺電動車，因為像純電池驅(qū)動的車子，燃料電池先將能量以化學(xué)能的方式儲存下來，之后再轉(zhuǎn)換成電能輸出供汽車使用。只不過燃料電池需要隨時補充氫氣，就像電池需要充電一樣。

密歇根州立大學(xué)教授、前通用研發(fā)部門負(fù)責(zé)人LarryBurns表示，“燃料電池”很多人聽起來會覺得很陌生，而這也是為什么這項技術(shù)很唬人、嚇退了不少投資者的原因。如果可以選擇的話，當(dāng)初他可不會取一個像‘燃料電池’這樣的名字，而可能會把它叫做‘氫氣電池’，而的確這只是另一種電池技術(shù)罷了。因為從汽車的角度來講，不管電能是從普通電池還是燃料電池堆中釋放出來的，使用的是同樣的電力電子技術(shù)和電動機；運行的時候一樣很安靜，沒有換擋點。

其實燃料電池技術(shù)很早以前就出現(xiàn)了，只是近幾十年來，眾車企一直都表現(xiàn)得十分謹(jǐn)慎、對其保持著觀望的態(tài)度。而唯有現(xiàn)在，氫燃料電池技術(shù)發(fā)展日漸成熟，同時和目前的市場需求變得不謀而合。

所謂“事物存在必好壞參半”。燃料電池最大的優(yōu)勢在于體積小、分量輕但儲能很高，而汽車在舍棄笨重的電池組之后，續(xù)航里程也能得到大幅度提升；但它的缺點同樣也十分扎眼：和全電池電力驅(qū)動的汽車（比如像特斯拉的ModelS）相比而言，使用了燃料電池技術(shù)的電動車在提供峰值功率輸出方面表現(xiàn)較弱，同時和“燒油”的其他車型在動力扭矩輸出方面更是有著千壤之別。

所以，按照Burns教授的話說，即使未來燃料電池技術(shù)統(tǒng)治了電動車的世界，也希望這些車子能夠采用混合動力的設(shè)計方式，至少上面得有一小塊電池組。因為你可不能指望靠燃料電池達(dá)到動力輸出的峰值，長此以往，它的壽命同樣也會大打折扣。而像現(xiàn)在混動汽車的設(shè)計一樣，讓鋰電池負(fù)載動力峰值則是一個不錯的解決方案。

從明年開始，氫燃料補給站將從加州開始向美國全境蔓延，而這也說明屬于氫燃料電池的時代也即將到來。豐田計劃于2015年在北美地區(qū)推出由氫燃料電池驅(qū)動的中型轎車，而現(xiàn)代也緊隨其后將在燃料電池領(lǐng)域有大的舉動。其他像奔馳、克萊斯勒、本田以及通用等主要車廠目前也正努力突破燃料電池技術(shù)的相關(guān)難題。

純電動汽車與氫燃料車終極大對比

目前，新能源汽車依然是最火的話題。不論是純電動車，還是插電式混合動力車，抑或是氫燃料電池車，幾乎所有汽車制造商都在加緊研發(fā)。而各國政府對于新能源車的補貼政策，也在如火如荼地進行當(dāng)中。不過，可以看到，各國對于新能源車的未來走勢，還是存在相當(dāng)大的分歧。

德國：為電動車開綠燈

車企：寶馬、大眾兩款電動車即將上市

寶馬其實在氫燃料電池和純電動車領(lǐng)域都做過努力，但很顯然，電動車贏了。寶馬曾經(jīng)發(fā)布過7系的氫燃料電池版本，但為電動車，它不僅重新設(shè)計了車型，還開創(chuàng)了一個子品牌——i系列。據(jù)德國《商業(yè)日報》同瑞士信貸銀行合作估算的結(jié)果，到2013年寶馬總計向電動車項目——i子品牌投資30億歐元。據(jù)悉，寶馬未來i系列車型將覆蓋從i1到i9。

最先亮相的是寶馬純電動車i3以及插電式混合動力車i8，而i8預(yù)計將于9月在中國市場上市銷售，預(yù)計售價為198.8萬~218.8萬元，這將是除了7系以外最貴的寶馬汽車。

大眾同樣也對電動車的興趣大過于氫燃料電池車。按照大眾此前發(fā)布的電動車戰(zhàn)略，其目標(biāo)是在2018年成為電動車市場的領(lǐng)導(dǎo)者，電動車產(chǎn)品將占據(jù)產(chǎn)品比例的3%。同樣，純電動車和插電式混合動力也是大眾發(fā)展的方向，2014年至2015年，大眾汽車將發(fā)布6款以上電動車。大眾旗下首款小型純電動車e-up!在去年法蘭克福車展首秀之后，今年年底將進入中國市場進行銷售，甚至還計劃于2016年在中國本土生產(chǎn)。

政府：電動車將擁有諸多優(yōu)先權(quán)

跟日本政府押寶的路子不一樣，德國政府將希望寄托在電動車上。日前，德國聯(lián)邦政府已經(jīng)制定了電動汽車促進法草案，聯(lián)邦交通部和環(huán)境部已于8月1日向有關(guān)聯(lián)邦部提交法案征求意見稿，新法案有望于2015年2月1日生效。屆時德電動車將擁有諸多優(yōu)先權(quán)，如有權(quán)使用公交車道、免費專屬停車位、限制通行區(qū)域豁免權(quán)等，電動車也將擁有特殊的車牌。不過，該草案還未給出購買補貼政策的具體方案。

按照德國政府的設(shè)想，至2020年，德國上路的電動車數(shù)量要達(dá)到100萬輛。但截至2014年初，在德國上牌的電動車數(shù)量僅為1.2萬輛。據(jù)德國聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部的相關(guān)人士介紹，德國于2010年正式成立電動車平臺，到今年年底，總共有16款電動車型在德銷售。今年5月，德國共銷售1409輛電動車。

基礎(chǔ)設(shè)施：鼓勵私人充電設(shè)施

前不久，德國總理默克爾來到了清華大學(xué)，與中國政府官員共同為“中德充電樁項目”揭幕。未來，中德兩國將統(tǒng)一充電樁標(biāo)準(zhǔn)，希望能夠在基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一上占領(lǐng)先機。

按照德國的規(guī)劃，未來私人充電設(shè)施占比大約為85%，約為102.5萬個，半公共充電設(shè)施將占比10%，約11萬個充電樁，而公共大型充電站，將只占比5%。

也就是說，如果你使用電動車，那么多數(shù)時候還是在家充電。這當(dāng)然主要是受制于充電時間過長的因素。

日本：主推氫燃料電池車

車企：豐田本田明年上市量產(chǎn)車

日本豐田汽車表示，其氫燃料電池系統(tǒng)單價將從當(dāng)前原型的百萬美元級別削減至約5萬美元，下降幅度達(dá)95%，其首款氫燃料電池車將在2015年率先在日本上市。據(jù)悉，新車將命名為“Mirai”，預(yù)計售價為700萬日元。不過，豐田希望到2020年時，該車成本可以下降到300萬~500萬日元左右(約合人民幣18萬~30萬元)，年銷量過萬。

據(jù)悉，本田明年也將推出一輛全新的燃料電池車，此前在2013年的洛杉磯車展上已經(jīng)亮相。本田給其設(shè)定的銷售目標(biāo)為5年內(nèi)售出5000輛。事實上，本田已經(jīng)將寶押在氫燃料電池車上，甚至不惜停產(chǎn)兩款電動車。

不過，日產(chǎn)的態(tài)度則有點曖昧。日產(chǎn)CEO卡洛斯·戈恩主推的還是電動車，其聆風(fēng)已成為在美市場最暢銷的純電動車。不過，戈恩也并沒有放棄氫燃料電池車的研發(fā)，其與福特、戴姆勒簽署了戰(zhàn)略聯(lián)盟協(xié)議，計劃2017年推出各自的氫燃料電池車。

政府：大力推動氫燃料電池

對于未來新能源車的走向，日本政府似乎更加支持氫燃料電池車。

5月，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《氫燃料電池車普及促進策略》，將氫燃料、氫燃料電池車相關(guān)的國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引入日本國內(nèi)，并將其作為國內(nèi)氫燃料電池車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

隨后，日本自民黨“資源能源戰(zhàn)略調(diào)查會”提交議案《實現(xiàn)氫社會政策建言》，提出了具體的氫燃料電池車普及目標(biāo)及政策支持措施。例如：每座加氫站最高補貼2億日元(約合人民幣1200萬元)；2017年前免費供應(yīng)氫燃料；2017年前氫燃料電池車免費在高速公路上行駛；2025年前，購買一輛氫燃料電池車補貼200萬日元等。這將是迄今為止最大的氫燃料汽車政府補貼計劃。

以豐田FCV為例，售價為700萬日元，政府補貼200萬日元，再加上地方政府額外補貼的100萬日元，消費者可以400萬日元(約合人民幣24萬元)的價格購買。

基礎(chǔ)建設(shè)：明年建成全球最大制氫基地

跟充電樁一樣，加氫站也是需要大力普及的基礎(chǔ)設(shè)施。日本汽車企業(yè)與能源企業(yè)早在2011年就開始聯(lián)手建設(shè)加氫站。按照規(guī)劃，各大車企將于2015年以東京、大阪、名古屋、福岡4大城市圈為中心開始燃料電池車的銷售，為此計劃設(shè)置大約100座加氫站；到2025年，將加氫站數(shù)量增加至1000座；到2030年，進一步增加至5000座。不過，目前進展并未達(dá)到預(yù)期效果，目前僅建成不到20家。日本打算明年在川崎市建成全球最大的制氫基地，預(yù)計每天提供的燃料足夠4萬輛燃料電池車使用，并將燃料成本降低30%。

終極大對比

1.能源來源

氫燃料電池車可以通過工業(yè)生產(chǎn)氫來獲取能源，而生成氫的原料是水，這是一種清潔且可再生能源。電動車分為純電動車、插電式混合動力以及增程型混合動力，前者能源為電，后者則還要輔助于燃油。

2.能源補給形式

通過加氫站，氫燃料電池車只需要3~5分鐘即可完成加氫，與目前汽油車加油差不多。純電動車普遍意義上來說，慢充至少需要4小時充電時間，而快充最快也要30分鐘。當(dāng)然，插電式混合動力可以選擇在家充電，在外加油的模式。

3.續(xù)航能力

氫燃料電池車目前可實現(xiàn)與普通汽油車接近的續(xù)航里程。純電動車受限于電池體積，普遍車型續(xù)航能力在160公里左右。插電式混合動力由于搭載了汽油機，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離行駛。

4.價格

目前氫燃料電池車的售價十分高昂，售價至少是普通汽車的兩三倍，這主要受制于未形成生產(chǎn)規(guī)模、批量制氫困難等因素，不過豐田稱其氫燃料電池系統(tǒng)單價成本已大幅下降，到2020年可降至與目前普通混合動力售價相似。普通純電動車和插入式混合動力車售價也不菲，但由于政府補貼給力，大約僅比普通汽車貴出20%左右。

新能源政策

搖擺易浪費

今年7月，國務(wù)院三部委印發(fā)公告，要求自2014年9月1日至2017年12月31日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。隨后不久，相關(guān)部委再度下文，要求2014年至2016年，中央國家機關(guān)以及納入范圍的新能源汽車推廣應(yīng)用城市的政府機關(guān)及公共機構(gòu)購買的新能源汽車占當(dāng)年配備更新總量的比例不低于30%，以后逐年提高。其他政府機關(guān)及公共機構(gòu)，在2014年購買的新能源汽車占當(dāng)年配備更新總量的比例不低于10%，2015年不低于20%，2016年不低于30%，以后逐年提高。

不過，對于該補貼何種新能源車，政府似乎還沒有考慮得太清楚。按照目前的局勢，氫燃料電池車和電動車都在補貼范圍內(nèi)。

但是，這就形成了一個新的矛盾：如果大力發(fā)展電動車，那么勢必要大建充電站、充電樁，按照國家電網(wǎng)的規(guī)劃，未來重點在京津冀魯、長三角地區(qū)的國家試點城市，建設(shè)城市公共重?fù)Q電設(shè)施和城際互聯(lián)快充網(wǎng)絡(luò)，計劃建充換電站6237個，充電樁67萬個。電動車若能夠大規(guī)模普及起來，那自然是極好的。不過，如果氫燃料電池車價格下降到足以普及的程度的話，則需要建設(shè)(或改造)加氫站，那么此前建設(shè)起來的充電站和充電樁將被廢棄。

同時，本土車企對于新能源車的投入也是關(guān)鍵。中國本土車企跟歐美日車企比起來，還是太稚嫩，在新能源車這個看起來起點一樣的領(lǐng)域內(nèi)，想要“彎道超車”，則更需要專注且“專情”。畢竟，研發(fā)經(jīng)費、研發(fā)人員以及積累的研發(fā)經(jīng)驗都是一種“支出”，若到處打井，又打得不夠深，恐怕最終難以見清泉。