标题:公交机构为何持续掉入 Hydrogen Bus(氢燃料巴士)的陷阱?

ChatGPT generated panoramic image depicting two professionals standing next to a rusting, abandoned hydrogen-powered bus ChatGPT generated panoramic image depicting two professionals standing next to a rusting, abandoned hydrogen-powered bus

我最近整理了一份很长的 Hydrogen Bus 试验列表,结果是公交机构意识到他们在开始之前就应该明白的事情:Hydrogen Bus 的成本要高得多,而 Battery Electric Bus(纯电动巴士)则更便宜、更可靠。 类似的事情还在不断涌现,例如德国的 Essen 和 Munheim,他们不得不长途驾驶 19 辆 Hydrogen Bus 去加氢,总体费用非常高昂。

CleanTechnica 的负责人 Zach Shahan 在最终确定发布这个故事时感到震惊,他问道:

为什么 Hydrogen Bus 市场现在还没有完全消亡?

在与多位公交专业人士讨论之后,我可以告诉你我所认为的原因。

首先,公交机构擅长保持巴士运行并让通勤者满意,通过数十年的实践经验掌握了物流。 他们非常擅长以低预算日复一日、月复一月、年复一年地可靠地运送乘客。 然而,在评估新颖的主张(尤其是在新兴技术方面)时,他们可能会出人意料地脆弱。

正如 Daniel Kahneman 在《Thinking, Fast and Slow 》中强调的那样,决策者通常会默认采用直觉判断(系统 1 思维),这会使他们容易接受有说服力的叙述,而没有进行充分的批判性审查。 各机构通常缺乏对技术创新或能源替代方案的深入内部专业知识。 在没有强大的分析能力的情况下,他们变得依赖于引人注目但可能具有误导性的故事。

接下来,公交机构一丝不苟地关注日常细节(例如 47 路线上反复遭到破坏的公交车站),但很少停下来重新考虑大局。他们的思维方式受到数十年日常工作的塑造,反映了 Kahneman 的“系统 1”的直觉、狭隘的关注点。

大多数机构面临的上一次重大转变是几十年前用柴油车型取代无轨电车——这种转变在很大程度上是由具有说服力的供应商推动的,而不是严格的分析。 从那时起,他们的注意力一直集中在眼前的本地问题上,而不是更广泛的战略选择。

公交机构遭受 Kahneman 称之为“眼见即所得”(WYSIATI)的困扰:他们对熟悉的、可见的问题(例如 47 路公交车站)非常了解,但不知道隔壁城镇的公交机构正在发生什么,更不用说中国了。 为了实现公交的未来,各机构需要超越熟悉的视野,质疑舒适的假设,摆脱直觉和本地危机,转向以证据驱动的战略思维。

然后,公交机构经常被告知一个引人注目但具有严重误导性的故事:Hydrogen Bus 是一种简单的直接替代品。 只需更换车辆,更换燃料,其他一切都会神奇地保持不变。 这是一个诱人的想法。 各机构已经高度关注日常运营挑战,很少深入探究表面之下。 简单解决方案的承诺利用了他们对最小程度干扰的直觉渴望,绕过了关键分析,掩盖了重大的技术和物流现实。

如果没有更深入的审查,各机构可能会冒险投资于一种看起来没有摩擦的解决方案,但实际上,它需要昂贵而复杂的基础设施变更。 了解这种认知偏差可以帮助公交领导者抵制有吸引力的过度简化,并寻求真正有效的、基于证据的解决方案。

然后是续航里程的现实。 Hydrogen Fuel Cell Bus(氢燃料电池巴士)通常承诺令人印象深刻的 1,000 公里续航里程,直接吸引那些感到有压力要立即对其最长路线进行脱碳的公交管理人员。 然而,大多数城市公交路线并不需要那种极端的续航里程。 虽然一些可用的 Battery Electric Bus 提供的续航里程有限(200-300 公里),但许多已经可以轻松满足平均每日需求。 今天的 Battery Electric Bus 通常可提供 300-400 公里的续航里程,而像 Solaris 和 BYD 这样的领先车型已经超过 500 公里——对于绝大多数城市路线来说,这绰绰有余。

回到 WYSIATI。 公交运营商看到了最长路线和当前电池续航里程之间的差距,并得出结论,他们必须立即采用 Hydrogen Bus。 他们忽略了电池续航里程的稳定、快速进展和成本的下降,这将在几年内完全消除这一差距。 更明智的方法是首先对平均路线进行电气化改造,利用今天的电池技术,并随着技术不可避免地改进而逐步引入更长续航里程的电动巴士。

然后是冬季续航里程。 习惯了柴油巴士的公交管理人员很少考虑冬季供暖。 柴油巴士可以毫不费力地利用其低效发动机产生的大量废热来加热乘客和驾驶员——免费供暖,无需额外成本,无需大惊小怪。 Fuel Cell Bus 确实会产生足够的废热,但问题是:这是异常昂贵的热量。 每度温暖都来自氢气——一种生产、储存和运输成本高昂的燃料。 与柴油不同,利用氢气废热进行供暖在技术上很容易,但在经济上却很痛苦。

Battery Electric Bus 面临着不同的挑战。 那些续航里程有限的巴士会看到进一步的续航里程问题,因为电池直接为供暖提供动力,从而降低了运营里程,尤其是在续航里程已经最紧张的冬季。 这使得今天的 Battery Electric Bus 在寒冷天气中不太宽容。

传统的巴士制造商大多没有更多地对巴士进行隔热处理并投资于热泵,因此它们再次效率低下。 正如我最近指出的那样,中国北部的哈尔滨,有一个为期两个月的冰雪节,这是一个国际景点,它可以通过绝缘、配备热泵和辐射电加热器的电动巴士来很好地度过。

当然,这是一把双刃剑,因为 Fuel Cell Bus 和柴油巴士也必须在夏季为空调供电,从而影响续航里程,而且两者在冬季也会失去续航里程,只是影响较小。 这并非都是单行巴士路线。 但再一次,长续航里程的巴士已经存在,更多的巴士将会到来,而且它们会变得更便宜。 所有巴士公司,而不仅仅是 BYD 和宇通,都会弄清楚隔热和热泵的原理。

需要明确的是,大西洋两岸的电动巴士制造商都出现了一些值得注意的失败案例,Hydrogen 游说者一直在迅速放大这些案例。

在北美,Proterra 的破产使一些公交机构对 Battery Electric Bus 保持警惕——尽管也许他们的怀疑应该集中在从初创公司购买关键车队基础设施的风险上。

同样,在欧洲,Keolis Nederland 在 2020 年底交付的 250 辆 BYD 电动巴士也面临着严重的可靠性问题。 质量问题和频繁的故障导致运营中断,再次为氢能支持者提供了弹药来质疑 Battery Electric 解决方案。 Keolis 和 BYD 做了大量工作来解决这些问题,BYD 支持其合同,并与 Keolis 达成了赔偿协议,但金额未公开。 修复和 BYD 支持其产品并没有被报道,但最初的问题却被报道了。

这也是 BYD 的一个相对孤立的问题。 2013 年,斯希蒙尼科赫引进了六辆 BYD 电动巴士,标志着欧洲早期采用此类技术的案例之一。 2014 年的一项独立调查将这支车队评为荷兰最好的车队,突出了乘客对低噪音、易于登机和整体舒适度的满意度。 ​2015 年,阿姆斯特丹史基浦机场采用了 35 辆 BYD K9 电动巴士,用于航站楼和登机口之间的乘客转运。 没有关于该车队运营问题的重大报告。 但公交团队和氢能游说者并不谈论 Battery Electric 的所有成功及其在全球市场的主导地位,他们谈论的是相对罕见的问题。

最后,公交机构一直受到 IEA、IRENA、BloombergNEF、Hydrogen Council 和 CSIRO 等信誉卓著的组织的误导,这些组织反复低估了氢电解槽和绿色氢气本身的实际成本。

这些乐观的预测始于 2020 年左右,承诺未来氢气会很便宜,但它们每年都被反复向上修正。 尽管进行了这些修正,但即使是这些信誉卓著的组织提供的最新数据仍然大大低估了实际项目成本。 受益于这些权威但有缺陷的分析,公交机构认为 Hydrogen Bus 很快将在经济上与 Battery Electric 替代方案竞争。

Visa Siekkinen 和 Andrew Fletcher 的研究表明,实际的电解槽项目的成本始终远高于受尊敬的组织的预测。 Fletcher 强调,当前现实世界的系统成本平均约为每千瓦 3,000 美元,几乎是 CSIRO 预测的两倍。 持续的低估源于忽略了工厂平衡费用、基础设施要求以及对学习曲线驱动的成本下降过于激进的假设。

公交机构已经成为锚定效应的受害者,这是《Thinking, Fast and Slow 》中描述的一种认知偏差。 这些机构锚定于看似可信的来源提供的早期、过于乐观的氢气成本预测,根据不切实际的期望做出了采购决策。 氢能游说者通过不断引用这些低估值来强化这种偏差,有效地阻止了各机构向上调整其期望,尽管有明确的证据表明现实世界的成本要高得多。 这种锚定效应导致了资源的浪费,并延迟了向经过验证的、更具成本效益的解决方案(如 Battery Electric Bus)的过渡。

BloombergNEF 等组织已经开始承认之前的预测过于乐观——最近将其 2050 年的氢气成本估算增加了两倍——但即使是这些更新后的数字仍然不切实际地偏低。 结果呢? 公交管理人员继续追逐廉价 Hydrogen Bus 的海市蜃楼,错误地分配投资,而不是推进经过验证的、更便宜的电动替代方案。

我们迫切需要这些主要的预测机构公开承认他们的错误,根据实际数据重新校准预测,并透明地沟通实际成本。 否则,公交机构和政策制定者将仍然陷入由一厢情愿和认知偏差驱动的决策,而不是严格的经济分析。

当然,在加拿大,还有另一个问题,那就是本应着眼于全球领先实践、本应具有分析能力、本应擅长转型并本应避免偏见的交通运输“智囊团”,即加拿大城市交通研究与创新联盟 (CUTRIC),却充斥着利益冲突和对氢能源的偏见。

因此,对 Zach 问题的回答是,由于认知和制度盲点的重叠,公交机构一再陷入同样的陷阱。 由于锚定于来自可信但有缺陷的组织的早期、过于乐观的氢气成本预测,它们无法在现实世界成本变得清晰时调整预期。 它们对日常物流的运营关注造成了隧道视野(WYSIATI),使它们容易受到有说服力的游说叙述的影响,这些叙述承诺易于直接替换。 与此同时,它们缺乏内部专业知识和分析严谨性,导致它们信任令人放心的外部来源,而不是质疑过于乐观的主张。

这些强化因素(锚定效应、有限的分析深度和对吸引人的叙述的敏感性)使各机构无法快速转向真正有效的电气化战略,而是将它们锁定在重复代价高昂的错误中。