多年来,交通运输领域一直存在着两个看似缓慢却并行发展的失败趋势:一是氢能源在交通中的应用,二是城市空中出租车。这两个设想都缺乏经济、监管或技术层面的现实依据,只是因为一些有话语权的人未进行技术和经济尽职调查,就浪费了大量政府和投资者的资金。因此,我开始对这两个领域的公司进行观察。
在氢能源交通领域,长期以来很明显的是,所有地面交通的直接电气化或电池电气化将占据主导地位。如今,随着电池价格暴跌、能量密度提高,以及全球市场对纯电动汽车的大量购买,这一点变得更加清晰。对于海上航运,显然电池、混合动力和生物燃料船舶将占据主导地位,尽管目前尚不清楚最终是生物甲醇还是生物柴油会占优。
在航空领域,使用氢能源需要将液态氢放置在机身内乘客后方,一旦发生碰撞,乘客可能会在爆炸前被瞬间冻住,更不用说飞行过程中飞机的配重会因液态氢的消耗而改变,直接导致坠机。
要使用氢能源,就需要对航空的各个方面进行彻底重新设计,比如打造有足够人与氢隔离距离的飞翼式飞机以确保安全,重建机场以适应这类飞机,还要找到某种神奇方法将大量液态氢输送到机场。
氢能源在交通领域的所有设想,乃至所有氢能源计划,都基于氢能源会很廉价的幻想。但长期以来,这显然是错误的。要获得廉价的绿色氢能源,电力和电解槽必须几乎免费,而且必须在使用地生产,因为运输成本极高。但现实并非如此,电解槽不免费,而且已证明电解需要稳定的电力供应,配套设备成本依然高昂,稳定电力的成本已被证明是预期弃电成本的数倍,运输氢能源也依旧非常昂贵。
过去几年表明,从清晰的技术经济分析中得出的结论在现实世界中同样成立。彭博新能源财经(BNEF)将其对 2050 年绿色氢能源成本的早期预测提高了两倍多。现在预测到 2050 年,绿色氢能源的成本将从目前每公斤 3.74 美元至 11.70 美元的范围降至每公斤 1.60 美元至 5.09 美元,我仍认为这个价格区间过于乐观。这一调整主要是由于预计未来电解槽成本会上升。这还不包括运输氢能源的成本,而运输成本依旧很高,且该成本区间的下限仅适用于中国和印度。
另一个打破氢能源交通幻想的现实是,氢能源会泄漏,并且是一种强大的(尽管是间接的)温室气体。2023 年发表在《自然》杂志上的最新且全面的评估论文《氢的全球变暖潜能的多模型评估》发现,在 100 年和 20 年的时间尺度上,氢的全球变暖潜能分别是二氧化碳的 12 - 37 倍。
与此同时,多项其他研究和政府报告通过实证测量表明,这种最小的双原子分子极易泄漏。有证据强烈表明,在供应链的每个环节,氢的泄漏率都在 1% 以上,而交通燃料供应链通常有 7 - 8 个环节,这就导致了相当高的泄漏率。
目前,85% 以上的氢在生产地作为工业原料使用,这在一定程度上减少了这个问题。不过,这些氢都是由天然气和煤气制成的,所以也没什么值得称道的。
但如果用卡车将氢运输到公交站、卡车停靠点和加油站,泄漏问题将大幅加剧。在使用地安装小型电解槽会引发其他问题,根据研究,制氢成本会大幅上升,而且小型电解槽的泄漏情况更严重。
当然,对燃料电池汽车氢泄漏的研究发现,这些汽车也很容易泄漏。韩国对其公交车和燃料电池汽车的研究发现,15% 的车辆存在泄漏情况。
其实我们并非没意识到这个问题。2000 年就已发现氢对甲烷降解的影响,四年前首次公布了对氢全球变暖潜能的计算。氢会泄漏就像水是湿的一样显而易见。
它是宇宙中最小的双原子分子,必须在极高的压力或极低的温度下储存和运输,这足以让任何靠近加油站或车辆的人胆战心惊。但这个问题似乎过了很久才传到政策制定者的耳朵里,而该领域的大公司则小心翼翼地忽略了这一点。
此外,还有可靠性问题。加氢站不可靠。在魁北克,政府进行的为期四年的氢能源汽车试验中,加氢站有整整三分之一的时间无法正常运行。在加利福尼亚,在加氢站本应最可靠的六个月期间,其无法运行的时间比正常加氢时间多了 2000 小时,多出约 20%。2022 年至 2023 年期间,韩国的加氢站累计停机时间达 1100 天。
雪上加霜的是,燃料电池也不可靠。加利福尼亚的公交车维护数据显示,维护燃料电池公交车的成本比柴油公交车高 50%,约为纯电动公交车的两倍。欧盟的 IMMORTAL 项目花费数年时间和大量资金追踪燃料电池,并试图设计出更耐用的产品,但仅达到目标的四分之一,约 8500 小时,这对于一辆卡车来说大约是两年的行驶时间,之后就会出现严重的性能下降。在实际道路行驶条件下,他们无法让膜或催化剂持久耐用。
在氢能源汽车中,这个问题被掩盖了,因为没人开多少里程。加利福尼亚的氢气分配数据与上路车辆数量对比表明,这些车的行驶里程仅为普通汽车的 40%。魁北克的数据显示,政府雇员尽可能避免驾驶这些汽车,其每年行驶的距离仅为北美车队平均车辆的 13%。
我刚刚查看的一项关于西班牙氢能源铁路的研究虽然有一定误导性,但还算比较现实,预计不到四年就需要更换燃料电池,不过我观察到的重型车辆平均更换周期是两到三年,而行业对此并不承认。这就是为什么欧盟的年度状况报告发现,公交车制造商对燃料电池公交车的保修期限仅为 20 个月。
接下来,进入观察名单。
作者整理的氢能源交通公司观察数据透视表
我所关注的 110 家试图将氢能源应用于交通领域的公司中,已有 7 家倒闭。从财务状况看,另外 55 家有消失的风险,其中大部分可能今年就会消失。那些被归为低风险类别的公司并非纯粹的氢能源公司,而是规模大得多且有氢能源项目的公司,因此风险敞口较小。
但其中许多公司存在其他财务问题,所以即使是一些中等风险的公司也可能消失,而且所有这些公司在这个领域都可能亏损。只有那些对氢能源交通涉足最少的大公司,才没有重大财务损失的风险。
在电动垂直起降飞行器(eVTOL)领域,商业计划书就像不切实际的幻想,假装存在巨大的可服务市场,且旋翼机维护与飞行小时的比例与该领域所有观察到的现实情况相反。
这些提案和宣传让人觉得,每个人都能在街角跳上一辆安静清洁的空中出租车,轻松飞越拥堵路段。他们让人觉得,目标市场比整个现有小型飞机市场大几个数量级,更不用说规模小得多的旋翼机市场了。
他们让人觉得,城市急切需要这种带有快速旋转叶片的复杂、可折叠新型飞机,飞越校园和公园运送通勤者,而且每小时能服务数千名通勤者。他们让人觉得,轻型飞机可以一年到头日夜飞行,而不是只限于天气最平静的日子,且最多只能在有少量降雪或小雨的日子飞行。他们忽略了旋翼机每飞行一小时需要 4 - 5 小时维护的现实,假装这些飞机可以长时间运营,航班之间只需极少的休息时间。
他们忽略了城市交通的现实,即每小时需要通过主要路线运送数万名市民,而不是几十人。他们忽略了无数有从城市到机场铁路线的城市。他们还忽略了民用航空认证要求,与我讨论过此事的专家认为,在西方每架飞机的认证成本约为 15 亿美元,这意味着只有一家公司筹集到了足够资金,有可能完成认证。另一家公司 Vertical 值得一提,因为其创始人甚至没有意识到需要进行认证。
当然,时间推移,美国联邦航空管理局(FAA)去年对多个快速旋转叶片产生的下洗气流和外洗气流进行了研究,发现风速达到了二级飓风的范围。在 38.4 米(126 英尺)的最大测量距离处,测试的三架 eVTOL 飞行器的下洗气流和外洗气流速度均不在安全速度范围内。
因此,FAA 发布了关于垂直起降机场的新规定,这意味着机场必须大幅扩大设计占地面积,这不仅大幅增加了资本成本,同时减少了选址选择。新规定还严格限制了飞行路径,进一步限制了运营选择。这给本就不存在的商业案例增加了更多负担。
所有公司的时间表都非常激进,许多公司仍表示今年或明年就能实现飞行。与此同时,2025 年 1 月 FAA 在一次关于该主题的重要会议上明确表示,至少要到 2027 年才会认证任何 eVTOL 飞行器。这对时间表产生了更大影响。到那时,Joby 公司将成立 18 年,耗费他人超过 20 亿美元资金,却毫无成果。
接下来,进入观察名单:
作者整理的 eVTOL 项目数据透视表
我目前的名单上有 30 家公司,从空客和波音这样的巨头到小型初创公司都有。我所关注的这个领域的 30 家公司中,已有 5 家放弃了该业务板块(空客和罗尔斯・罗伊斯),或者完全倒闭(Lilium、Volocopter 和 Kitty Hawk,最后一家与波音成立了 Wisk 合资企业,今年很可能也会被放弃,因为空客已经退出)。
我没有像对氢能源公司那样对它们进行风险评估,因为除了少数几家,其他公司很可能都会被放弃,而那些坚持下来的也只是富人的单人玩具。
只有一家公司的产品获得了认证,即亿航的客户 Cuisinart,而且只被允许在无人区域飞行。它作为上海河流观光飞行运营商进入运营,试图以每架 40 万美元的价格出售其限制颇多的准自动驾驶设备。它也是唯一一家股价没有归零的公司。
在这一众公司中,成立时间最长、资金最雄厚的 Joby 公司于 2009 年成立,至今仍需数年才能获得认证,而这些公司的平均成立时间为 7 年。Joby 公司成立 16 年,行业平均 7 年,却只有一家公司有经过认证且正在交付的运营产品。几年前,一家飞行超轻型单人玩具公司向美国军方交付了几架产品,但 Pivotal 和 Jetson 目前都没有确认交付其现有产品。
在 24 家处于预生产阶段的 eVTOL 公司中,鉴于两大公司 Archer 和 Joby 都是通过特殊目的收购公司(SPAC)上市,华尔街的投机者在那些拉高抛售计划中拿走了大量筹集资金,所以不太可能有公司有足够资金完成认证。
我一直在发表关于氢能源无用的文章,四年来一直在谈论 eVTOL 的问题。今年,随着越来越多这样的公司退出市场,我应该会觉得很有意思。但我依然会感到恼火,因为所有这些资金以及那些有才华的工程师和商业人士,本可以投入到真正的解决方案中,为应对气候变化发挥作用。
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