未來(lái)我國(guó)的新能源汽車領(lǐng)域，必將會(huì)有氫燃料電池汽車一席之地……

前不久，豐田章男社長(zhǎng)在訪華期間已與北汽福田、億華通達(dá)成合作，計(jì)劃2021年量產(chǎn)三方合作的氫燃料電池大巴車，選擇從商用車入手在中國(guó)推廣氫燃料電池技術(shù)；種種跡象表明，未來(lái)我國(guó)的新能源汽車領(lǐng)域，必將會(huì)有氫燃料電池汽車一席之地。

關(guān)于純電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車，誰(shuí)才是未來(lái)汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源，一直都存在爭(zhēng)論。其實(shí)每個(gè)國(guó)家國(guó)情不一樣，可能也會(huì)有不同的發(fā)展路徑，但是都阻擋不了它們?cè)谖磥?lái)可能代替汽油車的可能，那到底純電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車，哪一個(gè)才屬于真正的新能源汽車呢？

氫燃料電池的基本原理

燃料電池（Fuel Cell），是一種發(fā)電裝置，但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄，也不像充電電池一樣，用完須繼續(xù)充電，燃料電池正如其名，是繼續(xù)添加燃料以維持其電力，所需的燃料是“氫”，其之所以被歸類為新能源，原因就在此。

氫燃料電池的基本原理其實(shí)就是電解水的逆反應(yīng)。在氫燃料電池車的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，僅僅需要的就是氫氣和空氣中的氧氣，氫氣和氧氣本身不會(huì)產(chǎn)生能量，也并非通過(guò)燃燒的方式取得能量，而是通過(guò)氫氣與空氣中的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移形成電流，從而為車輛行駛供能。

氫元素是宇宙中最為豐富的元素，在地球上的儲(chǔ)量也十分充足，不會(huì)存在氫氣資源枯竭的情況。在整個(gè)車輛行駛途中不會(huì)排放任何氣體，排出的唯一廢物就是“純凈水”。

關(guān)于能量來(lái)源

純電動(dòng)汽車的能源本質(zhì)上來(lái)自于火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電，而截止2018年7月為止，中國(guó)的火力發(fā)電占比達(dá)74%，毫不夸張地說(shuō)，純電動(dòng)汽車的能源來(lái)自于傳統(tǒng)燃煤的火力發(fā)電。其實(shí)如果不能在源頭上解決發(fā)電的問(wèn)題的話，新能源還是不能稱之為新能源的。

關(guān)于氫燃料電池中的氫氣來(lái)源，目前工業(yè)制氫主要有幾種方法：一是采用化石燃料制取氫氣；二是從化工副產(chǎn)物中提取氫氣；三是采用來(lái)自生物的甲醇甲烷制取氫氣，四是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能量進(jìn)行水的電解。從經(jīng)濟(jì)性上看，制氫的成本很大程度上取決于原料的成本，就目前的原料價(jià)格水平看，焦?fàn)t氣制氫和天然氣制氫成本更低。

關(guān)于用車場(chǎng)景

漫長(zhǎng)的充電過(guò)程是純電動(dòng)車如何也逃不過(guò)的一大痛點(diǎn)。目前，充電最快的超級(jí)充電樁就是特斯拉的Model S了，但也仍需1.25個(gè)小時(shí)左右，如此長(zhǎng)的充電時(shí)間使車輛行駛具有很大的局限性。受電池技術(shù)制約，普遍300-400km的續(xù)航里程不符合大眾的用車習(xí)慣，更重要的是充電時(shí)間過(guò)于集中，大批純電汽車進(jìn)入電網(wǎng)，將對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)帶來(lái)不小壓力。

那么氫燃料電池車呢？

相比純電動(dòng)汽車來(lái)講，它的使用過(guò)程與傳統(tǒng)燃油車更加類似。燃料不夠直接到加氫站補(bǔ)充，加氫時(shí)長(zhǎng)3-5分鐘，雖然比燃油車加油稍長(zhǎng)，但在可接受范圍內(nèi)；續(xù)航里程與當(dāng)下燃油車相差無(wú)幾，從現(xiàn)有量產(chǎn)氫燃料電池車來(lái)看，600km續(xù)航已不在話下。最近，現(xiàn)代推出的最新車型Nexo續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到800km。

氫燃料電池汽車的瓶頸

氫燃料電池最大的問(wèn)題之一就是安全性。氫氣作為氣體的一種實(shí)則是十分危險(xiǎn)的，氫燃料電池制造的大規(guī)模制氫、儲(chǔ)氫、輸氫和注氫等環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)都會(huì)涉及到安全問(wèn)題。再加之氫氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，所以一旦泄露人的感官也無(wú)法立刻對(duì)其有所警覺(jué)，與空氣混合在一定濃度和溫度下就會(huì)燃燒，后果將不堪設(shè)想。

氫燃料電池的另一大問(wèn)題就是居高不下的成本問(wèn)題。當(dāng)下氫燃料電池的儲(chǔ)氫方式大概分為三種：高壓儲(chǔ)氫、液氫、金屬氫化物，其中最安全的是金屬氫化物了，但是這類的金屬幾乎等同于珍稀金屬，其價(jià)格可與黃金比肩，如此高的成本根本無(wú)法大規(guī)模的投入使用。而高壓儲(chǔ)氫，氫氣的提取過(guò)程相當(dāng)繁瑣，需要通過(guò)電解來(lái)提取水中的氫氣，電資源的成本非常之高。而且，即是使提取出氫氣了，對(duì)于氫氣的壓縮與儲(chǔ)存更是極耗費(fèi)成本的一樁難事。

除了氫燃料電池本身的成本，加氫站的建設(shè)成本也不容忽視。一般而言，充電站的門檻并不高，它可以采取加盟的方式與個(gè)別酒店、商場(chǎng)，或純電動(dòng)汽車廠商進(jìn)行合作。但加氫站的成本就要高得多的多，如果沒(méi)有一個(gè)像中石化或者中石油這樣的國(guó)有大企業(yè)去建設(shè)的話，基本很難普及到全國(guó)，也更加難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

總結(jié)

不管是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)際市場(chǎng)，氫燃料電池汽車的普及程度還遠(yuǎn)不及純電動(dòng)車，說(shuō)明了其中的困難重重。中國(guó)2018年新能源汽車銷量達(dá)到了125.6萬(wàn)輛，其中氫燃料電池汽車的銷量只有1527輛，卻還同比增長(zhǎng)了20%。

其中貢獻(xiàn)銷量的主要是用于城市公交以及旅游景區(qū)固定路線的大巴，并沒(méi)有徹底的面向民用消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，這主要是受到加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善的限制。因此中國(guó)的氫燃料電池汽車目前僅處在初級(jí)階段。

氫燃料電池汽車最大的問(wèn)題是加氫站的成本高。如果沒(méi)有一個(gè)像中石油和中石化這樣的國(guó)有大企業(yè)去建設(shè)的話，很難普及到全國(guó)，更加難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，單靠廠商自己的力量是很難把加氫站普及到全國(guó)的。

客觀來(lái)說(shuō)，雖然國(guó)內(nèi)燃料電池與國(guó)外相比仍有一定差距，特別是在核心零部件都需要依賴進(jìn)口，但也要看到，2016年時(shí)中國(guó)加氫站只有3座，目前全國(guó)在運(yùn)營(yíng)的加氫站已經(jīng)達(dá)到18座，在建及規(guī)劃的加氫站超過(guò)了45座，而且中石化中石油已經(jīng)開(kāi)建油氫合建站，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施完善速度會(huì)得到明顯提升。

顯然提及氫燃料電池的發(fā)展，并不是汽車企業(yè)一時(shí)的頭腦發(fā)熱，而且純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車的發(fā)展并不相互矛盾，暫時(shí)也不存在誰(shuí)取代誰(shuí)的問(wèn)題，不管是純電動(dòng)汽車還是氫燃料電池汽車，都應(yīng)該受到足夠的重視，但定論目前到底何種類型的新能源汽車會(huì)成為未來(lái)汽車的主流還為時(shí)尚早。