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豐田的第一款純電動汽車 bZ4X，5 月份上市。日前有媒體曝光其向車主發送「召回郵件」——短途行駛時，車輪可能會脫落。
對於曾經地位不可撼動的混動先驅豐田來說，第一款純電動車實在來得太晚，第一件醜聞又來得太快。遙想二十多年前，世界第一款量產混合動力車普銳斯問世，連好萊塢最炙手可熱的明星萊昂納多·迪卡普里奧都為之心折。
豐田研究鎳氫電池、鋰離子電池多年，清楚鋰電池的能量密度上限，認為混動技術只能作為「過渡」，氫燃料電池才是終極選擇。
豐田的判斷是科學的，發展的道路是曲折的。橫空出世的特斯拉，讓鋰電池、鋰礦以及整個電動汽車行業，成為近年最受關注的商品領域，也促成了世界各國「減碳」目標下最有前景的製造領域。
▲ 五年過去了，電動卡車 Semi 終於面世
近日，馬斯克宣布電動卡車 Semi 今年交付，又給鋰電池卡車界打了一劑強心針。
今年以來，鋰礦價格瘋漲，各大車企全球搶礦。廣汽稱自己給寧德時代打工，寧德時代表示利潤十分微薄。無「鋰」寸步難行之下，氫燃料電池再度回到大眾的視野。
豐田 vs 特斯拉，兩條路線之爭
九十年代末，豐田第一代混動車普銳斯面世時，特斯拉還沒誕生。十五年後的 2012 年，普銳斯系列全球銷量達到 400 萬輛。
同一年，特斯拉推出了 Model S，證明電動汽車雖然價格昂貴，但續航不差，動力也不差，完全適合家用。從那以後，「環保」的代言人不再是豐田，而是特斯拉——綠色交通領域的新領袖。
豐田忽略了特斯拉代表的時代意義。雖然豐田也投資了特斯拉，但它認為這家初創公司不是一個威脅，而是一個可以補充自身產業鏈條的小角色。
兩家公司並不在同一領域裡競爭，豐田是全球汽車業巨頭，特斯拉只是個美國小型汽車製造商。另外，豐田把混合動力視為權宜之計，是氫燃料電池就緒前的替代品。
▲ 去年秋天上市的夜光版普銳斯
豐田忽略了一些看似微妙卻要引發風暴的「蝴蝶效應」因素。確實，混合動力汽車只是通向清潔燃料汽車的橋樑，但豐田搞不清這座橋的長度。黑莓拒絕模仿 iPhone，豐田也看不上特斯拉，因為黑莓認為未來十幾年還需要物理鍵盤，豐田認為未來幾十年還需要汽油。
特斯拉的擴張，一個更大的背景是世界各國政府都在着眼「綠色經濟」，限制或禁止化石燃料汽車。各項政策出台的時間，比豐田預計的要早得多。政策帶來的大量補貼，促進了電動汽車價格的下降，充電基礎設施的擴充，也帶來了更多消費者的青睞，而氫燃料電池汽車一切都還沒準備好。
為了保護已經砸進去的投資，也為了堅持自己的判斷，豐田一直在大力遊說各國政府、特別是美國政府，大張旗鼓反對電動汽車。既然不能影響對手，至少也要影響裁判。
但時間不多了。iPhone 和 Android 手機推出后，黑莓的銷量也持續增長了好幾年。如今，黑莓在手機市場的份額為零。
汽車市場的變化比手機市場的變化慢，豐田還是緊趕慢趕地推出了 bZ4X。「bZ」，beyond Zero，代表「超越零」排放電動汽車；「4X」意思是緊湊型跨界 SUV，類似同等尺寸的 RAV4。該車由 e-TNGA 平台打造，豐田和斯巴魯聯合開發，將在 2025 年前推出七款純電動 bZ 車型。
bZ4X 的數據不是很好看，加速不是很快，續航也不是很長。前驅、四驅兩種車型，0-100 km/h 加速時間分別為 8.4 秒、7.7 秒。兩種車型均搭載容量 71.4 kWh 的鋰離子電池包，續航里程分別為 460 公里、500 公里。
▲ bZ4X 把方向盤轉動角度設定為±150°，駕駛員無需換手打輪即可完成轉向操作
最大亮點或者叫噱頭，是它的太陽能電池板全景天窗，每年可為汽車行駛供電近 1800 公里，這一數據還沒有得到驗證。
來不及驗證「天窗發電」的實用性，有着 25 年電動化經驗的豐田，第一款電動車 bZ4X 就被曝光「掉輪子」。
技術 vs 政治，路線之爭背後
鋰電池和氫燃料電池之爭，是兩條路線的鬥爭。
從技術路線的角度而言，氫燃料電池的使用範圍、加油時間、壽命、可回收性、耐用性、能量密度，都好於鋰電池。豐田鑽研動力電池多年，對氫燃料的優勢的堅定信心，不是沒有依據的。
像氫燃料電池，三到五分鐘就能充滿。鋰電池組要充七八個小時，充太快會燒壞。像鋰電池一般有 500 到 800 個充電周期，疊加上駕駛員的駕駛方式，車子的壽命七到十年。而氫燃料汽車開二十年沒問題。
像鋰電池電動車，溫暖的地方比較適合，但高緯度或寒冷地區就不行。之前有北京特斯拉車主吐槽自己養了一位「電動爹」，一個原因就是冬天得蓋着毛毯開車——不敢開空調，電量掉得太快。而氫燃料極冷極熱都不怕，飛出地球的航天器必備。
▲ 1937 年，德國 “興登堡號” 飛艇在高空爆炸，直接導致了飛艇行業的沒落
最根本的還是能量密度問題。氫能量密度高，是宇宙中最輕的元素，氫燃料電池因此有明顯的重量優勢。鋰電池組很重，重到貨車根本沒法用，這也是迄今為止氫燃料電池在公交車、大貨車上廣泛應用的原因。
某商用卡車製造商的數據顯示，一輛載重二十噸的貨車，自重七噸，鋰電池組兩噸半，續航 200 公里，剩下載重十噸的空間；如果里程加到一般值 500 公里，至少再加三噸的電池組，這時只剩下載重七八噸的空間——貨車拉太少，就沒有盈利可言了。
很多人要問，隨着技術的發展，鋰電池的能量密度會提高嗎？
不會。這是物理原理決定的。電池的作用就是氧化還原反應，得到或失去電子，才產生電流。電子的密度就是能量的密度。適合做電池的五個元素，電子利用率分別是氫（100%）、碳（66%）、硼（60%）、鈹（50%）、鋰（33%）。
特斯拉用的鈷酸鋰電池，已經是市面上最「完美」的鋰電池，和碳氫化合物石油相比，差不多有五十倍的能量密度差距；和氫燃料電池的能量密度差距就更大。
比化石燃料更「強大」的能源，只能是氫能源、核能源。
氫燃料電池的前途如此光明，為什麼豐田沒能走通？
首先還是保存難度。純氫具有爆炸性，「興登堡號」空難就是氫氣爆炸導致，從那以後飛艇都改用氦氣了。
其次是效率低，因為得到純氫，要麼靠化石燃料提純精鍊，過程不環保——產出氫氣時會排放硫化物等毒性物質，缺乏有效檢測的手段；要麼靠電解，效率過低，其間會損失一半的能量，再冷卻、運輸、儲存，又消耗了更多能量。
加上配套的基礎設施少，早年開發氫燃料電池的汽車製造商也意興闌珊起來。
▲ 沃爾沃、戴姆勒、Traton 計劃在歐洲組建電動卡車充電網絡
這就涉及到政治路線的問題了。
歐洲車企在 20 年前開始布局氫燃料電池，奔馳、福特、日產在加拿大合資開發燃料電池。德國汽車產業在歐洲佔主導地位，但一直走清潔柴油路線，達標歐盟的標準，這一選擇導致氫燃料電池的應用難以落地。
「排放門」事件后，歐洲也開始轉向鋰電池電動車。大眾最積極，因為它既沒有新能源技術的積累，也沒有燃料電池的家底。奔馳也放棄了氫燃料電池乘用車的技術路線。戴姆勒和沃爾沃合資開發商用車的氫燃料電池。
如今鋰電池汽車市場，美國、中國實力強勁。美國一直走鋰電池汽車路線，堅持氫路線的豐田和現代，所在的日本和韓國的市場很小，多年遊說，也沒能過多打動美國的主力乘用車市場，不過拿下了美國氫燃料商用車的大部分市場份額。
中國的電網、石油企業都有較強的穩定性，加上國內市場巨大，支持鋰電池已經取得效果。2018 年李克強總理去日本考察之後，國內的氫能源市場逐步啟動。以「內循環」的市場體量，足以同時發展鋰電池和氫燃料電池，布局乘用車和商用車市場。
儲能電池 vs 燃料電池，現實與未來
北美東部時間 8 月 10 日，馬斯克在社交媒體上宣布續航里程 500 英里（長續航版，804 公里）的電動卡車 Semi 今年交付。這款 2017 年「露臉」后一直跳票的「重卡」，忽然現身。
純電動的 Semi，想要重複 Model S「顛覆」普銳斯的故事，挑戰「大載重長續航」、主打氫燃料電池的重卡領域。
據馬斯克表示，Semi 擁有 500 kWh 的電池能量，最大續航里程超過 1000 公里。配備最新的 4680 全極耳電池，能量密度相比原先的 18650 電池提升了 500%，輸出功率提升了 600%，但需要良好的散熱條件。
其搭載 4 台電動機，系統綜合功率超過 1000 馬力，滿載 40 噸貨物時，0-100 km/h 加速時間是 20 秒，空車狀態下 5 秒即破百。頭部採用「子彈頭」設計，風阻係數僅為 0.36，可以更好地降低電耗。
▲ 7 號電池、5 號電池、18650、2170 和 4680 電池對比
Semi 的電池組重量尚未曝光，目前還無法估算它的實際載貨量、並和其他氫燃料重卡進行比較。可以參考的數據是，一輛 Model Y 大約需要 960 顆 4680 電池，電池組重量在 800 千克左右。
氫燃料電池卡車的情況是，根據北京、上海和廣州的物流車燃料電池與鋰電池運營數據，燃料電池的日均行駛里程是鋰電池的近兩倍。相同續航的情況下，燃料電池車的載重比鋰電池車的載重略高 5%。
需要注意，8 月 9 日，特斯拉剛簽署了一份價值約 50 億美元的合同，從印尼的鎳加工公司購買電池材料，相當於下場「搶礦」。另外，特斯拉也從博世和 SAFT「挖了人」，那些人是搞燃料電池和氫氟酸電池的。
▲ Hyperion 的第一款氫動力超級跑車 XP-1
目前來看，氫燃料電池的應用敵不過鋰電池，最根本的問題是二者類型不同，能量轉換差異大。鋰電池是儲能電池，氫燃料電池是燃料電池，後者要多出一個消耗能量提煉能源的步驟，不像前者直接可以儲存電能，效率大打折扣。
燃料電池和儲能電池的商業邏輯也完全不同。燃料電池行業類似燃氣供暖行業，要通過不斷開發新項目累積現金流，再去投新項目來重複滾動。中國目前卡車保有量 3600 萬，乘用車是 2.4 億，體量差異巨大，燃料電池靠單個環節很難賺到錢。
氫能源界有「死亡谷」之說：在行業規模沒有達到某個數量之前，整個商業鏈條都會虧損，現金流一直為負。臨界點在哪裡呢？美國能源署估算，年產十萬台氫能汽車時，才能與電車平價。中國年產在 1000 台左右。
「死亡谷」階段完全依靠國家的補貼，但補貼規模多大、如何落地，都很難精確判斷。
▲ Nikola 成立於 2015 年，是一家美國混合動力卡車設計公司，主營氫能重卡和加氫站業務
氫燃料電池公司的運營方式，會像燃氣公司一樣，「拿下」一個個不同的城市、區域，建立加氫站、裝車。而且具有排他性，一家公司運營一個地區，其他家就不能運營，這就意味着一旦拿到某一個區域，至少能獲得十年左右的補貼。
美國氫燃料電池重卡公司 Nikola，模式就是客戶買車，無需為加氫付費。公司負責在物流公司兩端的倉庫設好加氫站，或者租車給客戶，保證跑線路的客戶足夠盈利。
最關鍵的是，現實是現實，未來是未來。
氫燃料電池的上限，誰也不知道，畢竟氫是宇宙中最豐富的元素之一。而鋰電池的上限很明顯，礦產總有一天會挖完。
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