氫燃料電池車零排放、續(xù)航里程長(zhǎng)、燃料加注時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，促使許多上市公司布局這一領(lǐng)域。5月11日，氫燃料電池車再度引起國(guó)內(nèi)廣泛關(guān)注。從1992年開始，豐田就開始?xì)淙剂想姵匮邪l(fā)，豐田高層一直認(rèn)為氫燃料汽車是終極環(huán)保車，在電動(dòng)車行業(yè)火熱的當(dāng)下仍然十分重視氫燃料汽車的研發(fā)投入。2014年12月15日，豐田汽車在日本發(fā)布?xì)?a href="http://www.dasjx.com" target="_blank">燃料電池汽車Mirai，Mirai也是全球率先投入量產(chǎn)的燃料電池汽車。
    豐田Mirai占全球燃料電池汽車銷量的九成
    截至2017年12月豐田Mirai全球共計(jì)銷售5300輛，其中美國(guó)2900輛，日本2100輛，歐洲200輛，占全球燃料電池乘用車總銷量的九成以上。2017年豐田Mirai美國(guó)市場(chǎng)份額占其全球銷量的七成，2018年1月，美國(guó)加州Mirai汽車銷量突破3000輛，這主要得益于加州政府積極的新能源政策，其政府已為加州加氫站投入了4800萬美元資金支持。據(jù)悉，目前加州有31個(gè)零售加氫站在運(yùn)行，此外該州還有12個(gè)加氫站即將在2018年開放。

    圖表1  2015-2017年豐田Mirai全球銷量分布對(duì)比（單位：輛）

    豐田深耕燃料電池領(lǐng)域 降低燃料電池成本
    燃料電池汽車中最核心的是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。截至2017年，豐田汽車已在21個(gè)國(guó)家和地區(qū)、2個(gè)國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織申請(qǐng)了15867件與燃料電池相關(guān)的專利。豐田汽車在燃料電池及其制造領(lǐng)域的專利數(shù)量占到了專利總量的61%，可以看出這是豐田技術(shù)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。豐田燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)主要包括高壓氫氣存儲(chǔ)罐、驅(qū)動(dòng)電池、燃料電池堆、升壓轉(zhuǎn)換器、能量控制單元。

    圖表2豐田Mirai燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)

    對(duì)于燃料電池使用的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）來說，由于使用昂貴的鉑族金屬作為催化劑，其價(jià)格一直居高不下。可以說，催化劑是燃料電池價(jià)格的決定性因素之一，按照每年1000個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，催化劑的成本將占到燃料電池堆總成本的21%，每年系統(tǒng)生產(chǎn)能力達(dá)到500000個(gè)，成本比例將上升至45%。由于采用鈷和鉑的合金的材料來當(dāng)作催化裝置，Mirai的鉑金使用量降低至幾十克，比例只有2008年車型的三分之一左右。

    圖表3  催化劑占燃料電池成本比例（%）

    Mirai的燃料電池最大輸出功率為114千瓦，由370片電池組成，作為世界上第一款商業(yè)化燃料電池汽車，采用了世界首發(fā)的緊湊型三維晶格結(jié)構(gòu)。和豐田在2008年推出的燃料電池系統(tǒng)相比，Mirai的燃料電池系統(tǒng)成本降低了95%。目前售價(jià)約為57500美元，整車成本價(jià)格為504美元/kW。隨著產(chǎn)量的擴(kuò)大，其燃料電池堆的生產(chǎn)成本將進(jìn)一步降低。根據(jù)美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室的預(yù)測(cè)，在年生產(chǎn)能力到達(dá)500k時(shí)，燃料電池堆成本將趨近于50-63美元/kW。

    表4  80-kWnet汽車燃料電池堆/系統(tǒng)成本預(yù)算（單位：美元）

此外加氫站的建設(shè)也是制約氫燃料汽車發(fā)展的主要因素之一，由于沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，目前加氫站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本還大大高于傳統(tǒng)加油站。加氫站投資成本為150-250萬美元，其建設(shè)成本主要由核心設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用、設(shè)備安裝費(fèi)用、土木工程費(fèi)用組成，由于設(shè)備安裝、土木工程費(fèi)用相對(duì)固定，其中設(shè)備采購(gòu)成本占建設(shè)投資的70 %。

    目前日本的氫氣站的成本約為240萬美元，日本政府為企業(yè)提供50%的安裝費(fèi)用補(bǔ)貼。為了推動(dòng)燃料電池的普及，日本包括豐田、日產(chǎn)、本田在內(nèi)的11家企業(yè)于2018年3月5日宣布共同創(chuàng)建一家負(fù)責(zé)燃料電池車加氫站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的H2 Mobility（JHyM），以推動(dòng)燃料電池車普及。項(xiàng)目第一期工程計(jì)劃到2021財(cái)年完成約80座加氫站建設(shè)。這11家創(chuàng)始公司聯(lián)手創(chuàng)建了世界上第一個(gè)氫燃料框架，不僅是基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)商和汽車制造商，而且投資者都參與了合作，投資者將通過財(cái)務(wù)手段為未來擴(kuò)大氫氣站的布局做出貢獻(xiàn)。
    根據(jù)豐田汽車于2015年10月14日公布的“豐田環(huán)境挑戰(zhàn)2050”目標(biāo)，提出在2050年前實(shí)現(xiàn)僅靠發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的汽車的“零”銷售。該計(jì)劃旨在提高混合動(dòng)力車（HV）和燃料電池車（FCV）的比率，使新車的二氧化碳（CO2）排放量比2010年削減90%。上文分析發(fā)現(xiàn)，豐田在燃料電池技術(shù)和加氫站市場(chǎng)布局等方面的投入都是不斷在踐行這一目標(biāo)，不斷增加燃料電池汽車的市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)到2020年，Mirai年產(chǎn)量將在30000臺(tái)左右。按照各國(guó)燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃，2020年主要國(guó)家氫燃料汽車擁有量總和將超過470000輛。