未來我國的新能源汽車領(lǐng)域，必將會有氫燃料電池汽車一席之地……

前不久，豐田章男社長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推廣氫燃料電池技術(shù)；種種跡象表明，未來我國的新能源汽車領(lǐng)域，必將會有氫燃料電池汽車一席之地。

關(guān)于純電動汽車和氫燃料電池汽車，誰才是未來汽車的主要動力來源，一直都存在爭論。其實(shí)每個(gè)國家國情不一樣，可能也會有不同的發(fā)展路徑，但是都阻擋不了它們在未來可能代替汽油車的可能，那到底純電動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產(chǎn)生能量，也并非通過燃燒的方式取得能量，而是通過氫氣與空氣中的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過程中的電荷轉(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，在地球上的儲量也十分充足，不會存在氫氣資源枯竭的情況。在整個(gè)車輛行駛途中不會排放任何氣體，排出的唯一廢物就是“純凈水”。

關(guān)于能量來源

純電動汽車的能源本質(zhì)上來自于火力發(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，中國的火力發(fā)電占比達(dá)74%，毫不夸張地說，純電動汽車的能源來自于傳統(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；三是采用來自生物的甲醇甲烷制取氫氣，四是利用太陽能、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)于用車場景

漫長的充電過程是純電動車如何也逃不過的一大痛點(diǎn)。目前，充電最快的超級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)間過于集中，大批純電汽車進(jìn)入電網(wǎng)，將對現(xiàn)有電網(wǎng)帶來不小壓力。

那么氫燃料電池車呢？

相比純電動汽車來講，它的使用過程與傳統(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3-5分鐘，雖然比燃油車加油稍長，但在可接受范圍內(nèi)；續(xù)航里程與當(dāng)下燃油車相差無幾，從現(xiàn)有量產(chǎn)氫燃料電池車來看，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、儲氫、輸氫和注氫等環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)都會涉及到安全問題。再加之氫氣是一種無色無味的氣體，所以一旦泄露人的感官也無法立刻對其有所警覺，與空氣混合在一定濃度和溫度下就會燃燒，后果將不堪設(shè)想。

氫燃料電池的另一大問題就是居高不下的成本問題。當(dāng)下氫燃料電池的儲氫方式大概分為三種：高壓儲氫、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法大規(guī)模的投入使用。而高壓儲氫，氫氣的提取過程相當(dāng)繁瑣，需要通過電解來提取水中的氫氣，電資源的成本非常之高。而且，即是使提取出氫氣了，對于氫氣的壓縮與儲存更是極耗費(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，或純電動汽車廠商進(jìn)行合作。但加氫站的成本就要高得多的多，如果沒有一個(gè)像中石化或者中石油這樣的國有大企業(yè)去建設(shè)的話，基本很難普及到全國，也更加難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

總結(jié)

不管是在國內(nèi)還是國際市場，氫燃料電池汽車的普及程度還遠(yuǎn)不及純電動車，說明了其中的困難重重。中國2018年新能源汽車銷量達(dá)到了125.6萬輛，其中氫燃料電池汽車的銷量只有1527輛，卻還同比增長了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，并沒有徹底的面向民用消費(fèi)級市場，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。因此中國的氫燃料電池汽車目前僅處在初級階段。

氫燃料電池汽車最大的問題是加氫站的成本高。如果沒有一個(gè)像中石油和中石化這樣的國有大企業(yè)去建設(shè)的話，很難普及到全國，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的。

客觀來說，雖然國內(nèi)燃料電池與國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)中國加氫站只有3座，目前全國在運(yùn)營的加氫站已經(jīng)達(dá)到18座，在建及規(guī)劃的加氫站超過了45座，而且中石化中石油已經(jīng)開建油氫合建站，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施完善速度會得到明顯提升。

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)也不存在誰取代誰的問題，不管是純電動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成為未來汽車的主流還為時(shí)尚早。