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，甚至有專家認為氫燃料電池車是新能源汽車的終極目標。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5000至1萬輛。如今又計劃結束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，鋰離子電池的正負極材料、電解質溶液等物質對于環(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。

氫燃料電池車能夠實現(xiàn)真正意義上的零污染。其原理是把氫輸入到燃料電池中，氫原子的電子被質子交換膜阻隔，通過外電路從負極傳導到正極，成為電能驅動電動機，質子卻可以通過質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，通過電化學反應，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、碳氫化合物、氮氧化合物、溫室氣體等能夠對環(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。電動汽車續(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，其實際比容量僅達到140mAh/g左右。以進入《北京市示范應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也僅達到300公里，與傳統(tǒng)汽車續(xù)航能力相差甚遠。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將化學能直接轉換為電能，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，可以達到50%以上。氫燃料電池車行駛里程可輕松達到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、加氫設施建設難度大等問題，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。一是建設太陽能、風能充電站，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；風能充電方面，可借鑒英國Ecotricity的先進經(jīng)驗，其建設的風能充電樁取得了很大成功。二是大力發(fā)展太陽能、風能、核能等發(fā)電項目，改善我國以化石燃料發(fā)電為主的電力結構，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和技術突破，進一步縮短充電時間，調(diào)查顯示，只有當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，統(tǒng)一規(guī)劃建設市內(nèi)換電站，做到合理布局，并進一步提升換電時間。

“技術小三”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，這一點恐怕沒有哪家車企比日本豐田更能領悟其真正含義。因為豐田普銳斯嚴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制成的電池。當然，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)負責人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上?！?br/>
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，因為像純電池驅動的車子，燃料電池先將能量以化學能的方式儲存下來，之后再轉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。

密歇根州立大學教授、前通用研發(fā)部門負責人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很唬人、嚇退了不少投資者的原因。如果可以選擇的話，當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)在混動汽車的設計一樣，讓鋰電池負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動的中型轎車，而現(xiàn)代也緊隨其后將在燃料電池領域有大的舉動。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的相關難題。

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預計將于9月在中國市場上市銷售，預計售價為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，其目標是在2018年成為電動車市場的領導者，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

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，如有權使用公交車道、免費專屬停車位、限制通行區(qū)域豁免權等，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。

按照德國政府的設想，至2020年，德國上路的電動車數(shù)量要達到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)濟技術部的相關人士介紹，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。

基礎設施：鼓勵私人充電設施

前不久，德國總理默克爾來到了清華大學，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)一充電樁標準，希望能夠在基礎設施的統(tǒng)一上占領先機。

按照德國的規(guī)劃，未來私人充電設施占比大約為85%，約為102.5萬個，半公共充電設施將占比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)單價將從當前原型的百萬美元級別削減至約5萬美元，下降幅度達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。本田給其設定的銷售目標為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、氫燃料電池車相關的國際技術標準引入日本國內(nèi)，并將其作為國內(nèi)氫燃料電池車行業(yè)標準。

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。

基礎建設：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設施。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，目前進展并未達到預期效果，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，相關部委再度下文，要求2014年至2016年，中央國家機關以及納入范圍的新能源汽車推廣應用城市的政府機關及公共機構購買的新能源汽車占當年配備更新總量的比例不低于30%，以后逐年提高。其他政府機關及公共機構，在2014年購買的新能源汽車占當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，建設城市公共重換電設施和城際互聯(lián)快充網(wǎng)絡，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(或改造)加氫站，那么此前建設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。