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尼古拉所做的FCEV重卡TCO与柴油重卡TCO对比
这是一份志存高远、充满吸引力的商业计划。
这也是一份为尼古拉招致更多质疑的商业计划。
首先,利用太阳能板发电,电解水制氢,再对氢气进行压缩、存储、加注,尼古拉将这一过程最终加注到车的氢气成本设定为2.47美元/kg。即使光伏发电成本果真达到尼古拉声称的3.5美分/kWh,考虑到电解水设备的寿命、维护、折旧成本,这也将是一个极具挑战性的成本目标。作为参照的数据是,当前美国公共加氢站中的氢气平均售价高达14美元/kg。
其次,在动力系统的核心部件燃料电池堆方面,尼古拉依赖于被博世收购的PowerCell公司,因此对核心技术的掌控存在不确定性。
在车载储氢技术领域,同样有专家对尼古拉的方案提出质疑。经测算,尼古拉采用的IV型储氢瓶70MPa储氢方案,无法在当前设计的车身尺寸下满足100kg的储氢容量。这也意味着尼古拉对外宣传的700英里续驶里程可能存在水分。
面对外界的质疑,米尔顿表现得信心满满。他并不愿拘泥于细节性的技术问题,而是不断强调公司的业务对地球减排这一功德无量的人类事业的贡献。在米尔顿看来,柴油车已死,而尼古拉提供的解决方案,既然能够实现从TCO层面上对柴油车的超越,也就完全具备了实施和实现的条件。
然而在通向未来的赛道上,柴油车并非燃料电池车的对手。纯电动车才是。
米尔顿很清楚这一点。他也多次在公开场合强调,燃料电池与纯电动重卡之间并不存在“你死我活”的竞争关系,而是应该共存,并各自专注于更具优势的场景和市场。这也是为什么尼古拉同样也在开发纯电动重卡车型。他也许是对的,但看上去马斯克并不同意他的说法。
2020年6月,正当尼古拉刚刚完成上市、股价疯涨之时,马斯克发表一份备忘录表示,特斯拉必须尽一切努力尽快实现Tesla Semi的量产。过往,这一纯电动重卡车型的量产时间已经历过2019年和2020年两次推迟(对马斯克的特斯拉来说这并非什么新鲜事),而此次定下2021年实现量产的新目标,马斯克听上去势在必得。当尼古拉与依维柯达成合作,将计划在德国Ulm生产的纯电动版NikolaTre量产时间设定在2021年时,马斯克的备忘录难道只是个巧合吗,或者是他感受到了来自尼古拉的威胁?
让我们再进一步,试着通过将二者的旗舰车型进行直接对比寻找答案。
四. 尼古拉One VS特斯拉Semi
1.车辆参数对比:
由于特斯拉公布的Semi性能参数十分有限,我们只能依据现有数据做一定推测:0-60英里加速为20秒,续驶里程分为300英里和500英里两个版本,采用4台独立电机(预计为与Model 3相同的192kW永磁电机),每英里耗电量小于2kWh,因此根据续驶里程和耗电量数据可知,500英里版本搭载电量将超过1000kWh(考虑到此为实际可用电量,电池包总电量将达到约1100kWh)。
尼古拉One方面,根据公司官网数据:车辆扭矩达到~2710Nm,1000马力,续驶里程500-700英里,搭载250kWh动力电池包,800V AC电机,整备质量18,000至20,000磅,车辆总重80,000磅。
Nikola One与Tesla Semi参数对比
2. 运营成本对比:
以车辆运营者在70万英里全生命周期中所需花费的总运营成本为统计口径,我们将尼古拉向投资者公布的成本测算数据分项还原,并尽可能地预测出Tesla Semi在同样运营条件下的相关费用。
车辆购置成本:尼古拉One车辆成本188,174美元+30%利润=268,820美元;特斯拉Semi采用官网公布的初始客户价格200,000美元。
燃料/电力成本:前文已提到,尼古拉氢气价格2.47美元/kg的测算前提为光伏电力成本低至3.5美分/kWh,这在当前技术条件下实现难度巨大,但随着规模效应和光伏、电解技术的进步,理论上的可能性是存在的。Nikola One耗氢量为7.5英里/kg氢气,因此70万英里氢气总成本为230,533美元+30%利润=329,333美元;Tesla Semi每英里耗电量以2kWh计,根据特斯拉官网给出的信息,在美国使用超级充电桩的充电单价为0.28美元/kWh,因此Tesla Semi生命周期总耗电成本为0.28*2*700,000=390,200美元。
维护成本:尽管米尔顿声称,连续的快速充电会造成锂电池寿命加速衰减,使得Tesla Semi需要在30万英里后更换电池,但马斯克在2019年的一次特斯拉自动驾驶活动上表示下一代的电池包能够确保车辆行驶100万英里,其间仅需“极少的养护”。由于两个车型尚均处于开发阶段,并没有实际的维护成本数据可作参考。因此,在并没有充足的数据证明燃料电池在耐久性方面具备优势的情况下,再考虑到两种车型有着相似的电驱动系统,笔者将二者的维护成本均记为尼古拉给出的66,800美元。
至此,在不考虑两种车型续驶里程的差异对车辆运营成本影响的前提下,Nikola One与Tesla Semi的70万英里全生命周期总成本分别为664,953美元和657,000美元。
Nikola One与Tesla Semi运营成本对比
看起来差距并不大,而二者的数据深究下去也都疑问重重。
比如尼古拉极低的获电成本——既然Hanwha能够提供3.5美分/kWh低价电,为什么同样有光伏业务的特斯拉做不到?如果最终,二者能够以相同的成本获取光伏电,燃料电池在能源全生命周期中的低效将使尼古拉万劫不复。
而且,像每一个尚未进入交付阶段的新进入者一样,尼古拉对加氢站成本、车辆成本、运维服务成本的测算数据,均趋于乐观。
但特斯拉也面临挑战。Tesla Semi实现商业化所需的超级充电站网络,几乎与尼古拉的加氢站网络一样,目前仅停留在理论阶段。要知道,每辆Tesla Semi需要4座250kW超级充电桩同时为其充电,且虽然理论上说约1小时可充满,但经过客户实际测试,特斯拉提供的V3超级充电桩仅能在一开始实现250kW的高功率,随着电池电量增加,充电功率也会持续降低。
成本高昂超充桩并非充电站巨额投入的全部。特斯拉要使Semi更具成本竞争力,必须设法降低用电成本。而运用光伏板为超级充电站补充电能的方案,也一直在马斯克的计划当中。但考虑到太阳能的间歇性,充电站中须配备足够的储能装置,以确保由光伏板发出的电能完全不被浪费。马斯克在接受采访时也曾透露,将在充电站中配备与车用电池等量的电池包,作为电网与超级充电桩之间的缓冲——这几乎意味着为每辆Tesla Semi再多增加122,000美元的缓冲储能电池成本。很可能的情况是,马斯克尚未找到低成本超级充电站网络的解决方案,也是Tesla Semi的量产日期被一再推迟的主要原因之一。
此外,可别小看了Nikola One比Tesla Semi多出的4,000磅理论载重能力——在“重量就是一切”的卡车界,这意味着近7%的效率提升(或成本下降)。
One与Semi的运营成本之争,将是一场需要整合多方资源、克服重重难关的持久战。
结语
在氢燃料电池重卡的跑道上,尼古拉并不孤单。2020年7月6日,现代汽车首批10辆燃料电池重卡Xcient被运往瑞士交付客户,正式开启燃料电池重卡商业化纪元。在减排政策持续加严的欧盟,以可再生能源制氢为基础的“绿氢计划”正成为疫情后政府经济刺激措施的重要组成部分。
氢作为储能载体,能够实现跨月、跨季度的长时间储存,氢的高能量密度使其具备长距离低成本运输的潜力。氢燃料电池的商业化机遇,存在于可再生能源电厂、储能电站、电网以及用电终端之间的夹缝中。无论能量效率高低,成本将会是决定性因素。若能通过某些优势应用场景(如长途重卡运输)形成突破,建立规模化氢能供应链,则氢燃料有望实现比锂电更低的运营总成本。
那么,尼古拉会成功吗?
米尔顿必须争分夺秒,因为至少就目前看来,他的事业与马斯克的差距,就如同燃料电池汽车与纯电动汽车全球份额的差距一样巨大。
还有太多的技术难题,需要他找到世界领先的技术专家来解决。比如相比于巴拉德、丰田、现代等领先者,PowerCell与博世的组合并不具备提供最先进的燃料电池堆的能力;比如是否能够迅速研发出可行的低温液氢、深冷高压储氢等车载储氢方案以提高车辆续驶里程,进一步增强技术竞争优势;再比如在自动驾驶技术的赛道上,尼古拉该作何选择,以追赶特斯拉早已通过庞大的乘用车规模收集到的海量数据建立起的巨大领先优势?这些,最终都可能成为影响运营成本的决定性因素。
而技术上的挑战,也许并不是最困难的。那些已被马斯克成功跨过的重重阻碍,米尔顿都还未曾体验过。几乎可以确定的是——如果尼古拉能走得足够远——这些至暗时刻他一个也不会错过。
参考资料:
Head To Head: Nikola’s Hydrogen Fuel Cell Trucks vs. TheTesla Semi:
https://cleantechnica.com/2020/07/11/head-to-head-nikolas-hydrogen-fuel-cell-trucks-vs-the-tesla-semi/
Trevor Milton Explains Why Nikola May Be Better Than Tesla InLong Hauls:
https://insideevs.com/news/430945/trevor-milton-nikola-better-tesla-long-hauls/
《尼古拉是谁,谁是中国的尼古拉?》
https://mp.weixin.qq.com/s/G4xCS6WOwUBblo7ncPNYHw
Nikola Motor Founder Lost Everything Twice, Then StartedCompany Now Worth Billions
https://www.forbes.com/sites/stevenli1/2020/05/18/nikola-motor-company-trevor-milton-2020/#42165c2390f6
A Brief History of Elon Musk’s Festering Feud With RivalAutomaker Nikola
https://futurism.com/history-elon-musk-feud-rival-nikola
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