“Mirai的量產(chǎn)上市,是否意味著我們(在新能源汽車時(shí)代)‘彎道超車’夢(mèng),碎了?”
2014年末,史上第一種以氫為動(dòng)力汽車——豐田公司采用氫燃料電池堆技術(shù)的Mirai,正式宣布上市。
Mirai的量產(chǎn),就當(dāng)時(shí)而言堪稱是新能源產(chǎn)業(yè)的一樁盛事,許多國(guó)家的媒體都給予了高度的關(guān)注。
▲ 時(shí)至今日,照片中最左的Mirai與中間的安倍,均已經(jīng)“涼透”
同樣大感振奮的,還有日本政府。時(shí)隔一月有余,在2015年的1月15日,時(shí)任日本首相的安倍晉三,甚至還以一國(guó)元首之尊,幾乎以半官方的姿態(tài),邀豐田公司前社長(zhǎng)豐田章男一起,親自試駕了這款汽車。
一時(shí)間在氫能乃至整個(gè)新能源領(lǐng)域,日本企業(yè)似乎風(fēng)頭無(wú)二。而上面這番就今日看來(lái)極其“無(wú)厘頭”的問(wèn)題,也是當(dāng)時(shí)中文互聯(lián)網(wǎng)上不少關(guān)心新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)人們的真實(shí)憂慮。
這股憂慮在之后又持續(xù)了數(shù)年時(shí)間,直到……豐田、本田、日產(chǎn)等日本車企,在猶豫十年后,終于轉(zhuǎn)向純電路線。
▲ 2020年日本國(guó)際氫能及燃料電池展覽會(huì)
這意味著氫能路線失敗了嗎?其實(shí),失敗的只是日本,卻非氫能技術(shù)本身。更何況這一場(chǎng)失敗,其實(shí)早在Mirai現(xiàn)世,甚至是日本政府發(fā)布?xì)淠軕?zhàn)略之前,其實(shí)就已經(jīng)注定了。
01
日本的選擇
日本企業(yè)探索氫能源的步伐,非常之早。早在上世紀(jì)的1981年,尚處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展全盛期的日本企業(yè),就已經(jīng)開始著手探索下一代車用動(dòng)力源。而氫能,則是豐田株式會(huì)社等“龍頭企業(yè)”,在經(jīng)過(guò)多年前沿探索后,最終選定突破的方向。
▲ 1985年9月,在紐約廣場(chǎng)飯店簽署協(xié)議的五國(guó)財(cái)長(zhǎng)
在經(jīng)歷廣場(chǎng)協(xié)定那失落的二十年后,2008年,日本終于由官方主導(dǎo),推出了氫燃料電池汽車計(jì)劃。這也意味著,自這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)后,氫能一改此前的企業(yè)項(xiàng)目,成為了官方認(rèn)證的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。自此以后,日本企業(yè)在該領(lǐng)域的研發(fā)被大大提速,而各類項(xiàng)目和技術(shù)攻關(guān),也多以工程運(yùn)用、商業(yè)運(yùn)用的視角和標(biāo)準(zhǔn)。
2013年,日本國(guó)會(huì)通過(guò)了所謂的《日本再?gòu)?fù)興戰(zhàn)略》。根據(jù)該法案,氫能被日本官方賦予了未來(lái)能源發(fā)展方向這一國(guó)家地位,并成為了當(dāng)時(shí)的日本國(guó)策。
在之后的一年多內(nèi),日本國(guó)會(huì)又先后通過(guò)了《能源基本計(jì)劃》和《發(fā)展路線圖》兩個(gè)補(bǔ)充案,基本劃定了三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的基本發(fā)展規(guī)劃:
1.自《戰(zhàn)略》發(fā)布起,在日本境內(nèi)乃至世界范圍內(nèi),推廣氫能源汽車;
2.至2030年底前,實(shí)現(xiàn)商用車的氫能化,初步完成日本國(guó)內(nèi)加氫站體系的建設(shè);
3.以及2050年底之前,完成加氫站的全日本覆蓋,并且在日本全境普及氫能源汽車。
簡(jiǎn)而言之,這是一個(gè)國(guó)人非常熟悉的“三步走”戰(zhàn)略。而實(shí)現(xiàn)上述路線規(guī)劃的基本手段,更是國(guó)人聞之莞爾的招數(shù)——政府補(bǔ)貼。
首先是補(bǔ)貼消費(fèi)者。
鑒于日本國(guó)內(nèi)加氫站還屬鳳毛麟角,儲(chǔ)氫技術(shù)也還很不完善,所以國(guó)民購(gòu)買氫能汽車勢(shì)必花費(fèi)比油車更高的成本。所以該項(xiàng)支出,以“補(bǔ)貼民眾額外支出”為名義,規(guī)定每一位愿意掏錢買氫動(dòng)力車的日本籍車主,都能夠從日本政府那邊領(lǐng)到一筆額外的津貼。
▲ 豐田基于考斯特車型生產(chǎn)的氫能小巴
這筆錢以2013年的匯率,大約是略少于10萬(wàn)人民幣規(guī)模,力度明顯大于中國(guó)政府對(duì)電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼,堪稱是大手筆。
其次,則是補(bǔ)貼給企業(yè)——車企每一臺(tái)生產(chǎn)出來(lái)投放市場(chǎng)的氫能源汽車,日本政府也會(huì)有額外款項(xiàng)補(bǔ)貼。此舉的目的也很明了,就是為了進(jìn)一步壓低車價(jià)。
乘上述東風(fēng),豐田在2014年末,拿出了其積攢近30年的看家功夫,以氫燃料電池為動(dòng)力的新能源汽車Mirai。
Mirai誕生之初,可謂名動(dòng)一時(shí)。不但日本國(guó)內(nèi)媒體將之視為明日之星,日本汽車工業(yè)未來(lái)的希望,許多海外媒體也跟著大驚小怪了一番。這正如本文開篇回顧的那番景象。
▲ 英國(guó)街頭的Mirai,隸屬于當(dāng)?shù)氐木G番茄租車公司
當(dāng)然,氫能汽車,而非現(xiàn)在大行其道的純電汽車,在日本居然能有如此地位,甚至是在趨勢(shì)已經(jīng)逐漸清晰的2013年,仍被日本政府列為基本國(guó)策.這看似荒誕的畫面,順著日本人的思路其實(shí)是可以理解的。
因?yàn)槠浜诵膮⒄諛?biāo)準(zhǔn),是日本列島資源貧瘠的殘酷現(xiàn)實(shí)。
從境內(nèi)資源分布角度而言,國(guó)土以及經(jīng)濟(jì)水域區(qū)不算小的日本,也許是這個(gè)世界上最為“悲劇”的國(guó)家,而且沒有“之一”。
日本的國(guó)土不但狹長(zhǎng),而且分布在環(huán)太平洋的破碎火山帶上,時(shí)刻遭到嚴(yán)重自然災(zāi)害的威脅和侵?jǐn)_不說(shuō),島內(nèi)土地也缺乏礦產(chǎn)與能源等基本資源。
根據(jù)日本原子力文化財(cái)團(tuán)2021年9月發(fā)布的數(shù)據(jù),日本當(dāng)年對(duì)外資源的依賴度達(dá)到了史無(wú)前例的88%規(guī)模。而若是其中去掉日本政府計(jì)劃逐步淘汰的原子能,則對(duì)外依賴度將達(dá)到92%。
這其中,尤以能源方面的依賴,最使日本舉國(guó)上下感到不安。因?yàn)槿毡揪懦梢陨系拿禾?,幾乎全部的石油、天然氣,都要依賴進(jìn)口。
▲ 上世紀(jì)80年代兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)高潮階段,伊朗和伊拉克為了擴(kuò)大戰(zhàn)爭(zhēng)影響,都曾肆無(wú)忌憚攻擊波斯灣上的油輪,手段包括布雷與導(dǎo)彈襲擊。日本曾經(jīng)深受其害
由于自給比例可以忽略,所以日本的經(jīng)濟(jì),歷來(lái)最容易受外部危機(jī)的干擾。二戰(zhàn)以后,無(wú)論是歷次中東的石油危機(jī)、兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)期間伊朗和伊拉克的油輪襲擊戰(zhàn),還是最新因俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)引起的能源價(jià)格異常波動(dòng),每一次都令日本深受其害。
在上述背景之下,縱使世界新能源汽車發(fā)展趨勢(shì),已經(jīng)明確指向了純電路線,但日本企業(yè)乃至日本政府,仍舊試圖扭轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)。因?yàn)榭v使日本是鋰電池技術(shù)的先驅(qū),松下的18650規(guī)格鋰電池當(dāng)年也被特斯拉拿來(lái)奠定了純電新能源汽車電池包的基本結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),但生產(chǎn)這類電池所需的全部原材料,日本都是需要通過(guò)進(jìn)口來(lái)獲得的。
而用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車,和用來(lái)配備筆記本電腦,這個(gè)資源需求量,是相差著好幾個(gè)數(shù)量級(jí)的。
而要從全球供應(yīng)鏈來(lái)設(shè)法獲取,日本實(shí)際是已經(jīng)不趕趟了——早在2010年以前,中、韓等國(guó)的眾多企業(yè),就已經(jīng)在全球四處收購(gòu)鋰礦、鈷礦。日本一直拖到2013年以后才大舉殺入,恐怕只能撿些別人剩下的殘根冷炙。
▲ 南美的鹽湖鋰礦
與之相比,氫能路線盡管存在非常嚴(yán)峻而且代價(jià)高昂的配套體系建設(shè)問(wèn)題,然而在資源依賴性上,卻遠(yuǎn)不如純電那么嚴(yán)重。
更何況,早在上世紀(jì)80年代初,日本企業(yè)就已經(jīng)投入到氫能相關(guān)商業(yè)運(yùn)用技術(shù)的研發(fā),三十余年來(lái)攻克了無(wú)數(shù)的技術(shù)難題,并且已經(jīng)積攢下了大量專利技術(shù)。
若是能引導(dǎo)全球各國(guó),在新能源汽車方面統(tǒng)一步調(diào)倒向氫能,對(duì)于日本而言就是一個(gè)擺在眼前的引領(lǐng)全球的機(jī)會(huì),以及隨之滾滾而來(lái)的行業(yè)紅利。好吧,無(wú)論以前和現(xiàn)在,這種期望明顯并不現(xiàn)實(shí)。然而正如網(wǎng)上大家常說(shuō)的——萬(wàn)一呢?
然而,這事畢竟不是由日本自己來(lái)決定的。
02
氫能路線的敗局
必須要強(qiáng)調(diào)的是,日本新能源路線的慘淡收?qǐng)觯缭凇度毡驹購(gòu)?fù)興戰(zhàn)略》正式公布的2年多以前,就已經(jīng)注定了。
2011年3月11日,本州島宮城縣仙臺(tái)市以東約130km的太平洋深處,發(fā)生了一場(chǎng)烈度達(dá)到里氏9級(jí)的超強(qiáng)海底地震。
巨大的震波在撕裂海底地殼的同時(shí),也席卷起了巨大的海嘯。向西橫掃而來(lái)的那股海嘯,推平了本州島東北部的巖手、宮城以及福島等縣的沿海地區(qū),并一路深入內(nèi)陸,破壞了沿岸十余公里的區(qū)域。
地震和海嘯的雙重災(zāi)害,在當(dāng)時(shí)造成了本州列島東部沿海地區(qū)近乎毀滅性的設(shè)施與財(cái)產(chǎn)損失,以及超過(guò)18000名死亡和失蹤人員。
這便是所謂的“東日本大地震”或者“3·11大地震”。而這場(chǎng)地震,也被許多人視為日本國(guó)運(yùn)一去不回的歷史性轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
東日本大地震的真正可怕之處,并非地震和海嘯雙重破壞造成的直接財(cái)產(chǎn)損失,而是隨之而來(lái)的福島核電站泄漏事故。
由于地震破壞了福島第一原子力發(fā)電所的機(jī)組冷卻車間,使得核電機(jī)組面臨失控的危險(xiǎn)。
之后,搶險(xiǎn)行動(dòng)又因?yàn)闁|京電力公司上層資本集團(tuán)的貪婪、日本特色的官僚系統(tǒng),外加呆板低效的中下層執(zhí)行力等諸多因素干擾,一再拖延。
最終,一場(chǎng)本可以控制的事故,演變成了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)定義下的7級(jí)重特大(最高等級(jí))核事故,與1986年的切爾諾貝利事件齊名。
筆者無(wú)意在此介紹該事故的前因和經(jīng)過(guò),所以各位只需要記住其與本文相關(guān)的部分即可——在福島核電站災(zāi)難性的事故之后,日本的氫能路線,實(shí)際上已經(jīng)無(wú)法在成本上實(shí)現(xiàn)自洽。
因?yàn)樵谠镜囊?guī)劃設(shè)想中,整個(gè)體系中至關(guān)重要的一環(huán),電解制氫環(huán)節(jié),原本設(shè)想是由核電站的供電來(lái)進(jìn)行的。
眾所周知,除去作為石油化工副產(chǎn)品那有限的部分,氫氣最常規(guī)也是最廉價(jià)的制取手段,莫過(guò)于電解。但這就意味著,氫氣的規(guī)?;迫∨c電解鋁類似,需要大量電能持續(xù)投入。
福島泄漏事故的最直接后果之一,便是在全日本乃至全世界,掀起了一陣核電恐慌。投資建設(shè)新的核電站,專門給制氫工廠供電的想法,已經(jīng)行不通。
甚至在福島事故以后,日本政府還緊急啟動(dòng)了關(guān)閉境內(nèi)其他53座核電站的計(jì)劃。
而關(guān)停核電站的同時(shí),也需要增加新的發(fā)電設(shè)施,以補(bǔ)足日本的電力缺口。因?yàn)樵诟u事故以前,包括福島核電站在內(nèi),日本全境擁有54座核電站。這些原子能發(fā)電設(shè)施,為日本提供全國(guó)總電力需求量的四分之一強(qiáng)。
▲ 位于日本九州佐賀縣玄海町的玄海核電站,同樣被關(guān)停
換而言之,氫能戰(zhàn)略的規(guī)劃者們,最初設(shè)想的最低成本制取氫氣的渠道,沒了。2012年5月6日,當(dāng)日本列島上最后一座核電站關(guān)停之際,浩大的氫能戰(zhàn)略雖然尚未正式宣告誕生,實(shí)際已經(jīng)提前宣告了失敗的必然結(jié)局。
在這之后,隨著減排放潮流的興起,日本同樣還背負(fù)上了使用可再生能源替代各種化學(xué)能發(fā)電設(shè)施的擔(dān)子。這使得新增各類熱電廠滿足制氫需要,也幾乎成了不可能。
盡管在這之后,又有日本企業(yè)提出了建設(shè)光伏電站,直接用太陽(yáng)能制氫的方案。然而光伏電站有限的裝機(jī)容量,以及日本在光伏電池上已經(jīng)高度依賴中國(guó)出產(chǎn)的高性能廉價(jià)面板。這就使得氫能路線最根本的訴求——不受制于人,也在事實(shí)上宣告破產(chǎn)。
日本擁有全世界最精明的政治家與企業(yè)主,但遺憾的是,這些人的“精明”實(shí)際只著眼于小處和細(xì)節(jié)。這正如這里,筆者所闡明的這一切,日本的有識(shí)之士其實(shí)在很久以前,應(yīng)該就已心知肚明。
然而安倍晉三執(zhí)掌的日本政府,仍舊強(qiáng)行推動(dòng)了這一戰(zhàn)略。
即便其從正式成為國(guó)家戰(zhàn)略伊始,就已注定是無(wú)本之木,在經(jīng)濟(jì)上就已經(jīng)是失敗的。然而,隨著上一年所謂“安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)”的啟動(dòng),這場(chǎng)靠著寅吃卯糧來(lái)空耗續(xù)命,以拖待變謀求戰(zhàn)略契機(jī)出現(xiàn)的游戲,卻也需要一些看似花里胡哨的高大上玩意兒,來(lái)為之裝點(diǎn)舞臺(tái),一邊向著國(guó)民、向著世人,裝出一副在努力進(jìn)取的樣子。
畢竟,氫能戰(zhàn)略等一系列新規(guī)劃、新技術(shù)的大規(guī)模運(yùn)用計(jì)劃,也是被列入到了這場(chǎng)裱糊行動(dòng)的“第三支箭”之內(nèi)的(參見筆者發(fā)表在公眾號(hào):汽車公社上的《“安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)”以后,日本汽車再無(wú)MIRAI》一文)。
然而,裱糊終究只是裱糊而已。
直到安倍晉三下臺(tái)政熄,乃至于其本人不久前遭到反邪教義士天誅,他與他的同黨一直殷切期盼的“外部變局”,卻遲遲未能到來(lái)。
謀求以拖待變的“安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)”,最終走向了沒落。而被用來(lái)裝點(diǎn)“安倍經(jīng)濟(jì)學(xué)”的門面,或者說(shuō)在“變”到來(lái)之前,先姑且搞下去的氫能,也最終走到了盡頭。
2021年,隨著延期的東京奧運(yùn)會(huì),最終未能取得原先預(yù)想的效果——無(wú)論是提振日本經(jīng)濟(jì),還是對(duì)外宣傳氫能技術(shù)。最終,這場(chǎng)本就無(wú)意義的游戲,到底還是玩不下去了
“這里有一種原動(dòng)力。這種原動(dòng)力強(qiáng)大、靈敏、快捷、方便,它具有各種各樣的用途,滿足我們?cè)诖系囊磺行枨蟆K峁┮磺?。它給我光,給我熱,它是我船上所有機(jī)械的靈魂?!?/p>
一個(gè)半世紀(jì)前,法國(guó)著名科幻小說(shuō)家儒勒·凡爾納在那傳世的《海底兩萬(wàn)里》中,經(jīng)由超級(jí)潛艇“鸚鵡螺”號(hào)的尼莫船長(zhǎng)之口,對(duì)那個(gè)以電為能源的時(shí)代給予了最美好的遐想。
▲ 電氣時(shí)代黎明前,科幻小說(shuō)家對(duì)這個(gè)時(shí)代的美好遐想
小說(shuō)中的“鸚鵡螺”號(hào),完全由電力驅(qū)動(dòng)。凡爾納這樣解釋其動(dòng)力來(lái)源:從海水提取鈉,將之與汞混合,組成一種用來(lái)替代本森蓄電池單元中鋅元素的合金,然后直接從蓄電池獲得電力。
在現(xiàn)實(shí)中,這當(dāng)然是不可能實(shí)現(xiàn)的。即便當(dāng)時(shí)的凡爾納也明白,對(duì)于所有以電為能源的機(jī)械來(lái)說(shuō),若非直連發(fā)電裝置,那就需要一個(gè)電池來(lái)提供持續(xù)電力。
這是因?yàn)椋娪袆e于此前乃至于以后的一切化學(xué)能源形式,其實(shí)質(zhì)是持續(xù)以光速運(yùn)動(dòng)著的電子的離子形態(tài)。
想要將這種能量?jī)?chǔ)存起來(lái),通常只能用物理或者化學(xué)的方式,將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化。這正如超級(jí)電容以及化學(xué)電池,在電能存儲(chǔ)時(shí)發(fā)揮的效能。
相比之下,通過(guò)電解制氫的方式,將電能事實(shí)上轉(zhuǎn)化成了另一種化學(xué)能形式,也稱得上是獨(dú)辟蹊徑。
盡管氫作為世界上最輕的一種元素,氫氣存在著極高逸散率,以及分子態(tài)下仍可觀測(cè)到量子隧穿效應(yīng),顯示我們距離完全掌握這種元素的特性并有效運(yùn)用和控制,仍存在相當(dāng)?shù)木嚯x。
但氫氣比之電能,畢竟是看得見而且摸得著的。而以現(xiàn)有的技術(shù),我們也確實(shí)可以較方便地,將其加壓后以極高能量密度形態(tài)運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)。
氫能技術(shù)路線在日本的失敗,其本質(zhì)只是日本企業(yè)的商業(yè)失敗,也是日本國(guó)運(yùn)衰落的體現(xiàn),卻并非氫能技術(shù)本身的失敗。這也是為什么中國(guó)工信部,將該技術(shù)路線納入了新能源商用車方案的原因之一。
國(guó)人往往戲謔日本,稱其“總是點(diǎn)錯(cuò)科技樹”。然而究其根本,日本之所以“點(diǎn)錯(cuò)”,歸根結(jié)底是那些體量巨大的玩家,絕不愿意跟隨其步調(diào)起舞,為其火中取栗。
本世紀(jì)初顯示面板產(chǎn)業(yè)那場(chǎng)液晶與等離子顯示技術(shù)的較量如是,今日氫能與純電的路線之爭(zhēng)亦然。
然而希望畢竟還是有的,而且就在海的西面。然而,日本會(huì)主動(dòng)抓住這難得的翻身機(jī)會(huì),重新去把氫能這條路走通么?
筆者認(rèn)為其關(guān)鍵在于,日本身為一個(gè)東亞國(guó)家,是否能夠重新去學(xué)會(huì)如何融入東亞體系。