丰田 pk 特斯拉:用专利开放换燃料电池的生存空间
雷锋网 按:关于丰田为何开放氢燃料电池专利,雷锋网也曾经做过解读,《同样是开放专利,丰田和 特斯拉 有什么不同?》(点击“ 阅读原文 ”可查看全文)
在CES2015上面,汽车方面的技术展示了很多。nVIDIA的新一代芯片Tegra X1直接把目标对准了车机,奔驰则展示了 无人驾驶汽车 。不过,更令业内关注的是丰田展示了氢燃料电池的上市车型MIRAI,并且开放了氢燃料汽车的5680项专利。
丰田的这个举措很有点像特斯拉前一段时间开放电动车专利,氢燃料电池汽车为什么令业界如此关注呢?为什么丰田要开放这些专利?我们来做一个解读。
电动汽车电池的几条路线
电动汽车的历史悠久,早在100多年前,汽车发明的早期,电动车就与内燃机汽车存在竞争关系。但是后来随着内燃机技术的进步,电动车销声匿迹。
到了90年代之后,随着电池技术的进步,电动车再度收到重视,各个厂商都在研发,直到特斯拉一举成名,才引发这一轮新能源的热潮。
电动车的核心有三个,电池、电机和电控。电机技术因为在业界广泛采用,发展的已经很成熟。应用在电动车上没有太多问题。电控随着现代微电子技术的发展也不存在瓶颈,核心的关键就在电池上。
在电动车的动力电池上,有几条路线。一条是锂电池、镍氢电池、铅酸电池这个方向的充电电池路线,这条路线也是目前用的最多的。特斯拉、宝马i8、比亚迪都是这个路线。技术上最成熟,产业链也完备。
但是对电动车来说,这个路线有里程焦虑问题。因为无论用哪种充电电池,充电都是一个很漫长的过程,普通的家用插座,充电一个小时只能跑10公里。而加油5分钟就可以跑几百公里。城市通勤固定停车位充电还行,如果是长途行驶,车主难以接受走走停停,随时担心停路上的体验。
这个障碍造成了电动车难以普及,目前解决的比较好的插电混合动力方式,电动发动机两套系统,有电用电,没电用油。
除了充电电池以外,还有一个路线是超级电容,能够快速充电解决里程焦虑,但是这个东西至今还没有实用化,配套更谈不上。
除了充电,还有一个路线就是燃料电池,不充电,填充物质来产生电能。一个路线是铝空气电池、锌空气电池这类金属燃料电池,另外一个路线就是氢燃料电池。这个路线的优势是可以快速完成能量补充,和加油一样快捷,只要用加氢站,加锌站替代加油站即可,丰田走的就是这条路线。
丰田这次开放专利备受关注的原因是,如果这条路线丰田能够走通,那么氢燃料电池汽车是可以完全替代传统内燃机汽车,这将会是一场彻底的革命,会改变整个业界。
丰田为什么要走氢燃料电池路线?
在新能源汽车上,存在着谁主导的问题。谁掌握了标准,占领了行业的制高点,再后来的发展中就能够获取最多的利益。而在氢燃料动力汽车上,日本企业是占有制高点的。
氢燃料电池的发展,需要背后一整套产业链,氢的制备、储存、运输都远比汽油要麻烦。日本在这方面投入了很多资源进行研发。
MIRAI上燃料电池使用的重要部件和材料、加氢站的构成要素和氢气运输技术在内,构建氢社会需要的技术几乎都与日本企业有关。以燃料电池必不可少的催化剂——铂为例,经营稀有金属的田中贵金属工业供应的铂拥有全球6成的份额。2013年3月,该公司在神奈川县新建了为燃料电池生产铂的专用工厂,日清纺控股是世界上最大的ENE-FARM燃料电池隔板供应商,制造气阀的Fujikin拥有世界第一的高压氢气阀份额……
在日本,经营氢相关部件和材料的企业不胜枚举。日本企业占了燃料电池的专利总数的6成。如果以后氢燃料电池汽车成为新能源汽车的主流,不仅仅丰田会大赚特赚,整个日本都会从中获得巨大收益,所以丰田在有一流混动技术的同时,在新能源汽车的发展方向上选择了氢燃料电池路线。
丰田为什么要开放专利?
其实,日本人一向对专利、标准卡的很紧。以至于有过很多失败的教训。在音乐从模拟向数字的转化过程中,本来MD相对于早期的MP3是有优势的,但是日本搞封闭,想要赚取高额利润,最终世界是MP3的,MD无人谈起。
就丰田来说,本来丰田的混合动力技术是最成熟的,它的行星齿轮动力分配,两个电机,一个发动机的系统是业界早期最好的系统,动力加成,节油兼顾,还节省了变速箱。完成有希望成为标准。
但是丰田封闭技术专利,让整个汽车业界都不得不绕开丰田走,最后德国搞了变速箱内的电机,比亚迪搞了同轴,搞了并联,搞了前后电机。
几年之后,丰田这套虽然还不错,但是业界已经不稀罕了。其他各家的技术同样能达到不错的效果。封闭让丰田优秀的技术过时,失去了成为标准的机会。
如今,新能源汽车的发展方向未定,特斯拉开放了专利。丰田想要让自己的燃料电池技术成为未来业界的方向,开放专利,共同把蛋糕做大是对的。
只要燃料电池技术能成为未来的方向,丰田和整个日本都能从中获得长期的高额利益,短短几年的专利费损失不算什么。所以丰田开放了专利。
氢燃料电池汽车会成为未来的方向吗?
丰田的如意算盘打的虽然很好,但是汽车这个东西涉及的行业太多,对整个国民经济都有影响。单方的算盘很难如愿。
从技术角度,氢燃料电池汽车路线需要重建一套产业链,整个产业链上的技术都要依靠日本企业,其他国家未必放心。而且这套产业链的建立本身就很昂贵,性价比不高。
从国民经济角度,各国都首先要保证本国的优势产业,美国、德国甚至中国都会从自己本国的优势出发,它们都不会给氢燃料电池路线过多的补贴,企业跟进的也不会太多。
开放专利的举动虽然正确,但是丰田很难如愿。