燃料电池绕不过的坎丰田开放专利四大猜想

　　日前，丰田高级副总裁鲍勃·卡特宣布公司决定开放燃料电池专利的使用权。这个决定让新能源汽车市场炸开了锅。人们纷纷问：丰田想干什么?

　　先看看丰田汽车开放专利的内容。在市场导入初期(预计到2020年底)，无偿提供燃料电池组(约1970项)、高压储氢罐(约290项)、燃料电池控制系统(约3350 项)等作为燃料电池汽车(FCV)的研发与生产基础的燃料电池系统的相关专利的使用权，用于FCV的生产和销售。此外，为促进加氢站尽快普及，将无限期无偿提供制造、供给氢气的加氢站相关的专利(约70项)的使用权。

　　按照鲍勃·卡特尔的说法，开放我们的知识产权将带来更高的社会价值。打破这些传统的企业壁垒后，我们可以推动他人的研发速度，以更快、更有效和更经济的方式迎接未来。

　　这些摆在明面上的说辞总是高大上，我们更关心丰田做出这个决定的背后逻辑是什么?丰田是一家老牌汽车公司，开放专利不是一时冲动;丰田也是一家比较注重未来的老牌汽车公司，从战后丰田的发展以及近期混合动力汽车研发上可以看出端倪。

　　没有哪个企业会把自己的核心战略和盘托出。丰田既然决定开放专利，我们不妨从利益的角度进行猜想。

　　猜想一：联合其他力量做大燃料电池市场

　　此前有过特斯拉开放专利的举动，马斯克的理由也很高大上，人们很自然地把丰田的举动与特斯拉的放开专利联想到一起。

　　马斯克曾经梦想到处兴建超级充电站，但是，他碰到了困难，放开专利，希望借助全社会斯力量实现梦想。对丰田来说，氢只有在建立燃料电池车主可以经常光顾的强大的加氢网络之后才可行。但是到目前为止，任何规模的加氢网络根本就不存在。丰田也希望更多的企业加入进来，把盘子做大。

　　但是，丰田的专利开放与特斯拉的举措还是有很大区别。马斯克在官方博客宣布，该公司将向社会开放电动车制造技术，不再征收相关专利授权费。

　　特斯拉的专利开放没有附加任何条件，但是，丰田的专利开放附加了条件，一是时间期限(预计到2020年底);二是丰田请求(但不强求)提供自己的专利的互惠协议。当然，丰田也有不附加条件的加氢站技术专利开放。

　　猜想二：把技术路线纳入到自己的轨道上来

　　人们如果采用丰田的专利技术，表面上节省了一大笔费用，捡了大便宜，但是，今后必须沿着丰田的轨迹前行，以后技术升级不可避免面临着有偿使用的局面。

　　这正是丰田所希望的，前期舍得付出，这一大群企业吸引到自己的周围，形成一股强大的力量，从而取得技术主导权。一旦这样的局面形成，前期免费捡便宜的企业就被套牢，想逃也逃不掉。

　　猜想三：摧毁其他企业的技术路线

　　除了丰田汽车外，全球几大跨国汽车企业都投入到燃料电池的研发中，他们走的技术路线不尽相同。

　　据笔者了解，燃料电池根据电解质不同，可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)等几种。

　　这些技术路线都有自己的特点，目前，很难说哪种技术路线有绝对的优势，总体来说，车用燃料电池大多采用质子交换膜燃料电池。

　　丰田采用的技术也只是其中的一种，一位燃料电池研发人员查看了丰田的专利后告诉笔者，丰田的技术路线与我国有些不同。丰田放开燃料电池专利，有可能孤立其他技术路线企业，当他们被孤立后，竞争对手前期投入的资金等于打了水漂。我国运十飞机曾有过类似的悲剧，麦道飞机向我国免费提供飞机尾翼技术，并委托生产，最终冲垮了运十的研发进一步向前。当运十飞机最终被冲垮后，麦道飞机委托生产尾翼的合同也结束了，不再继签。

　　猜想四：减缓来自内部的压力

　　丰田为了研发燃料电池，这么多年已经投入了数十亿美元，到2020年就会开始有收获吗?笔者是门外汉，下不了这个结论，但是这么多年关注燃料电池也认识了不少燃料电池研发人员，他们有中国、美国、加拿大、日本、德国等国家的博士级、教授级的研发人员，他们都没有那么乐观。

　　研发燃料电池，给丰田汽车带来了沉重的经济负担，放开专利或者是为了减缓来自内部的压力，最后一搏，或许取得意想不到的效果，

　　笔者猜想，丰田汽车内部也并不是100%的全力支持燃料电池研发，内部也有反对声音。

　　丰田汽车要花钱全力研发的技术太多了，混合动力技术已经取得了全球领先优势，也看到了经济前景，理应优先获得资金支持继续研发下去;传统汽车技术也不能放弃，毕竟传统汽车的利润是现金牛，失去传统汽车的市场竞争力，混合动力、燃料电池的未来前景无论多么美好，都是“水中花，镜中月”，从丰田汽车最近花重金研发缸内直喷、涡轮增压等可见一斑;虽然丰田在纯电动汽车上没有什么优势，但也花了不少钱;燃料电池的研发更加开支巨大。

　　这么多要花钱研发的东西，仅靠丰田汽车自己一家难以承担，日本政府给了一部分，但政府不能全包，大部分还得靠丰田汽车自己，这或许逼迫丰田汽车不得不有所选择。混合动力已经看到了经济前景，即将到来的利润增长点，研发经费不能砍;传统汽车的市场竞争力不能受影响，研发经费不能砍，燃料电池还看不到明确的经济前景，对其做出调整或许是必然选择。

　　但是，丰田已经投入了数十亿美元，无论哪个企业已经投入这么多，就这么放弃，谁也不会甘心，放开专利最后一搏，或许能取得意想不到的效果。

　　燃料电池有绕不过去的坎

　　燃料电池的研发真得很难，主要体现在5个方面：催化剂、膜、储氢、系统复杂性和制氢。目前，燃料电池的催化剂必须使用贵金属铂，铂的储量非常少，全部供给汽车业使用可能都不够。

　　丰田汽车采用镀层技术，把每辆车铂的用量降到100克，未来争取达到20克。目前，全球汽车保有量超过10亿辆，即使按照20克计算，也需要2万吨。有资料显示，世界铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨，其中，铂的总储量约为1.4万吨。很显然，燃料电池必须摆脱对铂的依赖，才有广阔的发展空间。

　　催化剂、膜、储氢、系统复杂性与燃料电池本身相关，随着技术进步，这些难题都能破解，然而，氢气从哪里来是一个绕不过去的坎。

　　目前，燃料电池使用的氢气主要来源于化工副产品和天然气重整。化工副产品制氢，其成本大部分被主产品承担了，自然价格比较便宜。但是，化工副产品制氢的数量有限，当燃料电池大规模投入使用后，化工副产品制氢还能满足需求吗?

　　天然气重整制氢的经济性并不突出，这种方法有三个问题，一是燃料电池较高的能源效率被制氢过程拉低，整个过程的能源效率与传统汽车相比没有什么优势;二是重整制氢的整个生产过程碳排放量比单纯燃烧天然气还要高，没有表现出低碳经济的特点;三是重整制氢还会陷入居民生活与燃料电池争夺气源的尴尬境地。几个城市已经出现天然气出租车排队2小时加气的景象。

　　唯一可满足燃料电池大规模使用的氢气来源只有电解水，但是，这个方法需要耗费大量的电能，成本非常高。这种方法只有“人造太阳”成功后，才有可行性，那时候，电能成为非常低廉的商品。

　　现阶段，燃料电池有一定的发展空间，这个空间取决于现有的几种工业制氢量与燃料电池使用量的平衡点，超过了平衡点，燃料电池的优势荡然无存。

日前，丰田高级副总裁鲍勃·卡特宣布公司决定开放燃料电池专利的使用权。这个决定让新能源汽车市场炸开了锅。人们纷纷问：丰田想干什么?