初中化学最基本的公式，正打开新能源汽车的另一扇大门。
12月12日，一场关于氢燃料电池汽车发展的论坛在天津举办。会议开始前，场内已经座无虚席。趁着空档，参会者忙碌地交换着名片。
这只是今年众多氢燃料电池相关会议中的一个，“今年参加了不下10场这样的论坛，感觉一场比一场热闹。”一位企业负责人称。
密集的行业会议，折射出新能源汽车当下的冰火两重天。
这个冬天，电动汽车遭遇了结结实实的“滑铁卢”。根据中汽协发布的数据，从今年7-11月，以电动汽车为主的中国新能源汽车销量连续5个月下跌，其中10月销量的同比跌幅高达45.6%，11月的同比跌幅也达到了43.7%。
就连曾经风头极盛、被誉为中国“出行教父”的蔚来汽车创始人李斌，也因公司巨亏成了“2019年最惨的人”。
1-11月，国内氢燃料电池汽车产销分别完成1426辆和1337辆，同比增长分别为398.6%和375.8%。
尽管绝对数字与电动汽车相去甚远，但近400%的增速，又像寒夜中的一束火光——带来温暖，耀眼十分。
自2018年5月国务院总理李克强在日本参观了丰田量产的氢燃料电池车后，国内氢燃料电池的热度达到高峰。
“半年多的时间，这个领域的公司数量增加了10倍”。
然而不可忽视的另一面是，国内的氢燃料电池技术仍与国外存在差距。
本文采访了中国电池联盟高级研究员杨清雨、骥翀氢能CEO付宇、中科创星投资经理梁羽，以及氢燃料电池汽车运营公司、电池专家等多位业内人士。
于20年前在中国起步的氢燃料电池已不是第一次火热了，到了2020年，能源转换、环境保护等大背景下，氢燃料电池步入快车道。
1.前进中探索
风口来了：半年，公司数量加了个“0”
氢燃料电池最新一轮的火热，直接导火索是2018年5月，国务院总理李克强访日。
当时，在日本首相安倍晋三的陪同下，李克强考察了位于日本北海道的丰田汽车公司相关零件工厂。
李克强在这里看到了丰田的第一代氢燃料电池汽车MIRAI，并询问了MIRAI和e-Palette概念车的续航里程等问题。
丰田第一代氢燃料汽车MIRAI
这辆MIRAI，早在2014年便量产上市。在日文里，MIRAI意为“未来”。相比燃油车，它最大的优点是加氢、排水。即燃料方面不再受限于短缺的石油能源，排放方面不产生尾气等污染物。跟纯电动车相比，它的优势则在于拥有较长的续航里程（近500公里），和快捷的加氢方式（加氢只需3-5分钟，而电动车充电要数小时）。
MIRAI几乎解决了燃油车和电动汽车的所有“痛点”。
价格也比较亲民——MIRAI的售价为723.6万日元（折合人民币约46万元），在政府补贴后的售价约为500万日元（折合人民币30万左右），相当于打了7折。售价几乎与一辆中档燃油汽车和电动汽车相同。
一名曾在日本从事研发工作的电池专家说，“当时日本媒体转播李克强总理参观MIRAI时，有一个画面是总理微张着嘴巴听研发人员讲解，颇有惊讶的意味。”
李克强总理参观丰田工厂
尽管现场的画面无从考证，但总理走访丰田的消息传回国内时，MIRAI瞬间“爆红”，并吸引了众多媒体和民众对燃料电池汽车的关注。
长期关注氢燃料电池的专家徐明谈到，在2018年之前，国内从事氢燃料电池的企业只有不足百家，而到了2018年下半年，公司数量加了个“0”。
被业内人士津津乐道的是，2019年3月15日，第十三届全国人民代表大会第二次会议落幕，审议后的《政府工作报告》补充了“推动充电、加氢等设施建设”的内容。
这意味着国家层面开始重视氢燃料电池汽车基础设施的建设。
同时，成立于2004年的氢燃料电池厂商亿华通也于近日通过了科创板IPO的受理，给行业带来更多期待。
风投机构（VC）也开始出动。“我是2018年上半年开始关注这个方向，当时国内对这个行业关注度很高，已经有人意识到这会是个风口。通过对行业的整体分析，我们在2019年初决定在这个行业做一些布局。”中科创星高级投资经理梁羽说。
燃料电池：前途是光明的
中国对氢燃料电池汽车探索，始于近20年前的2001年，第一个发展小高峰则出现在2008年奥运会前后。
在这个最初的孕育阶段，中国是国际前沿的追赶者，主导中国氢燃料电池发展的力量是政府和学府；而绕不开的一个重要人物是曾在2007年到2018年担任中国科技部部长的万钢。
2001年时，还在德国担任奥迪汽车工程师及技术经理的万钢接待了时任中国科技部部长徐冠华等人的访问。
当时的德国汽车业正掀起一股与日本的新能源竞争，主要方向就是起步于90年代末的两大新型汽车动力技术方案——燃料电池（包括氢和甲烷，氢更主流）汽车和电动车。所以万钢对这股清洁能源潮流非常了解，他本人的主要研究方向正是燃料电池。
于是在与徐冠华访问团的交流中，万钢抓住机会，向正担忧国内汽车保有量大增带来的环境污染等问题的徐冠华等人介绍了一项解决“汽车病”的计划——其关键是，中国应设法越过内燃机阶段，构建清洁的汽车产业。
这年9月，万钢受邀向科技部会议作汇报，此后新能源汽车研究项目被列入中国“十五”（2001年-2005年）期间的863重大课题。万钢也获聘为该项目的重大专项首席科学家、总体组组长，并承担该项目中技术最复杂、任务最繁重的燃料电池轿车部分。
同期，还确立了中国新能源汽车的“三纵三横”技术路线——“三纵”为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三条路线，“三横”为多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统三种技术。
此后，万钢被安排到同济大学任教，同济大学由此成为中国燃料电池轿车及相关技术的攻坚研发中心。
此时的北方，也有两个著名的科研机构同步开展燃料电池技术研发。一个是清华大学，另一个则是中科院大连化学物理研究所（简称“中科院大化所”）。前者主要集中在燃料电池客车领域的研发，后者则集中于燃料电池电堆等部件的研发。
三座学府纷纷与企业合作，在燃料电池领域进行产业落地。同济大学的落地企业是2001年成立的上海燃料电池汽车动力系统有限公司，上汽集团作为其股东之一；清华大学的落地企业是2004年成立的北京亿华通科技股份有限公司，专注于氢燃料电池动力系统的研发；而中科院大化所的落地企业是2001年成立的新源动力股份有限公司，主攻电堆的研发及产业化。
此后近20年，中国氢燃料电池产业论及源头，几乎无出其外。
到2008年北京奥运会，燃料电池汽车和纯电动汽车都取得了阶段性成果：奥运会期间，上汽集团与同济大学等共同开发了20辆燃料电池轿车作为赛时公用车，清华大学和北汽福田开发了3辆燃料电池公交车投入示范运行。此外，在奥运场馆间还有320余辆纯电动场地车服务。
在北京奥运会上服务的氢燃料电池汽车
电动汽车：出身平民，困于瓶颈
伴随着燃料电池同时起步的，还有中国电动汽车的研发，其最初的孕育阶段是2003年到2014年。
与氢燃料电池的学府打头不同，中国电动车的发展，最初是“平民土路子”。
2003年，深圳的比亚迪几乎与特斯拉同时开启了电动汽车的步伐。电池技术经历了从铅酸电池到镍氢/镍镉电池再到锂电池的过程。
一度，纯电动车成为大街小巷的一景，尤其是构造简单、成本低廉的“老年代步车”，几乎成为家家户户必备的代步工具。这为几年后的锂电池电动汽车做了很好的市场教育。
2011年之后，借着锂电池技术的进步，电动汽车进一步快速发展。
故事到此为止，都是正常节奏，而2014年之后，剧情突然加速——
2014年中国正式开启新一轮新能源电动汽车的补贴政策，并将政策推广到全国范围内的普通消费者，新能源电动汽车出现爆发式增长。2014年、2015年，国内新能源汽车（主要是纯电动汽车、插电混合动力汽车）的增速超过300%。电动汽车一时风头无两。
正是这段时间，蔚来、小鹏、理想等一批国内新能源汽车公司出现。有别于传统造车企业，这些造车企业凭借互联网智能化的理念、新颖的车辆造型，被誉为国内造车“新势力”。
“新势力”出生时风华正茂，但两年后，整个电动车行业的大势便急转直下，整个电动车的销量增速拐点出现在2016年。
以上的统计口径包含所有新能源汽车，但实际上，其中绝大多数是纯电动汽车和混合动力汽车，销量的上涨和下跌也主要来自于此，燃料电池汽车的绝对数非常微小。
直接导火索是2015年4月财政部等四部委发布《关于2016－2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，明确指出，纯电动汽车与插电式混合动力汽车的补贴会自2017年开始逐渐退坡，直至2020年退出。
而在补贴结束的影响之外，电动车更长远也更根本的瓶颈在于电池技术本身。
“前几批尝鲜新能源汽车的用户，很多人成了‘小白鼠’。”电池博士彭辉表示。
在他看来，国内的电池技术即使到目前仍然存在很多瓶颈。
其一是续航里程问题，市面大部分纯电动汽车的续航也就300km左右，早期甚至只有150km，实际使用中考虑路程的来回，这个数字还要折半，还不如骑电瓶车方便。
其二是充电问题，充电桩难找、充电时间长（单次充电要数小时），尤其在跑高速途中碰到需要排队充电的情况，直接让人抓狂。
第三是电池的安全问题，目前的锂电池本质是非常不安全的，在某些情况下，金属锂遇水会产生氢气，容易燃爆，电池爆炸已经不是新鲜事了。
此外，还有一些问题也相当棘手。澳大利亚国家工程院外籍院士刘科认为，电动汽车有一个怪现象，量产后成本不降反升，这是因为制造电池所需要的锂、钴、镍属稀缺资源，而我国80%的钴、70%的锂、镍资源都需要进口；第一批电动汽车服役5年后进入事故高发期，而国内没有完善的电池回收技术，这也制约着电动汽车的发展。
此消彼长，新能源汽车中的另一大路线氢燃料电池重获关注，并在李克强总理参观丰田MIRAI之后达到高光时刻。
但已被冷落多时的氢燃料电池方案能在多大程度上解决现有的困境？
2.理论指引
而氢燃料电池（Fuel cell）就相当于一个小型自动运行的发电厂，能进行氢的氧化还原反应，并把燃料中的化学能转换成电能。
在近日举办的一场氢燃料电池论坛上，国内氢燃料电池领域的泰斗级人物、中国工程院院士、中科院大连化学物理研究所研究员衣宝廉在谈到为什么选择氢作为能源载体时称，“氢是零碳原料，它的重量能量密度很高，是汽油的3倍。”
衣宝廉院士在演讲
即从环保方面，氢燃烧后没有污染；从能量上，氢比汽油更高。
站在国家资源的层面，氢燃料电池理论上也很理想。“我们国家的特点，贫油少气，现在石油接近70%靠进口，天然气进口占比45%。如果永远这样依赖进口石油和天然气，我们的能源安全就受到威胁。”衣宝廉称。
3.扬长避短：商用车市场的探索
实际上，尽管在乘用车领域国内氢燃料电池的应用极度匮乏，但在商用车领域，国内的氢燃料电池应用却颇有优势。
根据中汽协的数据，今年1-11月，国内燃料电池汽车产销分别完成1426辆和1337辆。而截至目前，国内氢燃料电池汽车的保有量接近5000辆。这些绝大部分都是乘用车。而且相比丰田MIRAI全球销售1万台，这个数字也颇有竞争力。
“我印象中，去年和今年上半年国内销售的氢燃料电池汽车共计近3000辆，其中氢燃料电池轿车销售量是0。如果这个数字是200、300，还能说明确实有人买。但是0，说明氢燃料电池目前在轿车领域几乎没有市场。”徐明称。
丰田汽车曾有一张经典的展示图：氢燃料电池车使用的场景是长时间、长距离、载重量大；而纯电动车的使用场景是短途、轻型，尤其适合市内代步出行；在中间会有交叉的部分，这种情况适用混合动力车。
纯电动车（EV）、插电式混合动力车（PHEV）、燃料电池车（FCEV）比较
从国内氢燃料电池发展史上看，早期氢燃料电池是在轿车和客车两个领域同步开始的。2008年北京奥运会上，展示了20辆氢燃料电池轿车和3辆氢燃料电池公交车，说明当时的方向就是两者并重，甚至更偏重轿车。
而且2017年，白浩所在的氢燃料电池车运营公司也做过验证。“我们跟车厂联合，改造氢燃料电池乘用车，最终做出数台样车。但是由于燃料电池体积大，轿车上装不下，而且改装完后一算成本，根本没法用，不赚钱。”白浩对「甲子光年」说。
最终市场做出了选择，氢燃料电池目前更适合商用车（客车、货运车）。
这一方面是目前使用场景所决定的，另一方面还是基础设施条件所导致的。
“要承认，在公交站点旁边建个加氢站，一来公交车线路相对固定，加氢站更容易规划；二来公交的大客流也可以为氢做市场教育。而乘用车没有固定行驶路线，在成本动辄上千万的加氢站数量少的情况下，其非常不方便。这确实是一个讨巧的路线。”徐明表示。
回过头来看，国际上氢燃料电池技术最强的两家车企，日本丰田和韩国现代的氢燃料电池在商用车领域都没有特别明显的优势。
“这是我们的一个机会，而且我认为我们的选择是对的。”徐明说。
当务之急，是要将氢燃料电池的成本降下来，并加快基础设施建设。
“目前来看，国内在燃料电池的部分领域中，如激光焊接、金属板表面涂层等方面的制造能力已经突破了，跟国外差别不是很大，但是系统和电堆产品的寿命和可靠性仍有差距。这需要一个工程开发的过程，花时间、花钱、组织好的团队去解决问题。”付宇说。
用付宇的导师衣宝廉院士的话则是，“要有工匠精神，一是脑袋行，二是手巧。”
在这些市场、技术和人才的基础上，政策也需要起一定引导作用，但绝不要揠苗助长。
“现在纯电动车所遇到的困难，关键因素是国家补贴政策的变化。过去补贴驱动式的发展，使他们面对着一个被创造出来的需求，当这个需求不存在了，他们会有一个很痛苦的转型期。”徐明说。
不过未来，他认为纯电动汽车仍将有很大的市场，在轿车领域纯电动是一条比较重要的技术路线；同时氢燃料电池技术在乘用车领域也将得到推广应用。
未来数年是氢电共存、氢电互补的时代。氢燃料将会在技术和市场的推动下，解决目前的发展问题，继续高速发展。
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