氫燃料電池車比純電動車更靠譜嗎？

全球規(guī)模最大、登記最高的氫燃料電池汽車加氫站已經(jīng)在上?；^(qū)正式落成。6月10日，上海市嘉定區(qū)又推出了“氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃”和“鼓勵氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有關(guān)意見（試行）”。

據(jù)悉，本次規(guī)劃的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)位于安亭鎮(zhèn)環(huán)同濟(jì)片區(qū)。同時在鹽鐵塘以西、曹安公路以北區(qū)域?qū)⒔⒛戤a(chǎn)值300億的氫能港，規(guī)劃范圍2.15平方公里，根據(jù)目標(biāo)，到2025年嘉定區(qū)氫能以及燃料電池車全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將突破500億元。

張家口在2015年就成為了可再生能源示范區(qū)，使用風(fēng)力、太陽能等等獲得的電力，通過電解水制氫，并且建成2座加氫站。6月12日，氫能張家口建設(shè)規(guī)劃發(fā)布會暨UNDP授牌儀式、氫能產(chǎn)業(yè)項目簽約活動在京舉行，會上發(fā)布了《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019—2035年)》，規(guī)劃今年內(nèi)增建5座加氫站，在2020年累計建成21座，并且引入氫燃料電池公交車74輛，到2021年規(guī)劃累計推廣各類氫燃料電池汽車1500輛。

由以上信息可以看出，各地市政府對于氫燃料電池汽車的鼓勵以及促進(jìn)，對于未來氫燃料電池汽車的發(fā)展有極大的促進(jìn)作用。但同樣作為新能源，在目前階段，氫燃料電池汽車會比純電動車更靠譜嗎？

● 氫燃料電池汽車的原理

氫燃料電池汽車與目前的增程式混動車類似，簡單來說就是用氫燃料電池替代了作為增程器的汽油發(fā)動機(jī)。氫燃料電池利用氫氣與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電力，并將電力儲存在鋰離子電池中，最后同樣是通過電動機(jī)來輸出動力。

● 目前的氫燃料電池汽車

說到氫燃料電池汽車，就不得不提豐田Mirai與本田Clarity了，這兩輛車已經(jīng)可以代表目前氫燃料電池汽車的最高水平。

豐田Mirai和本田Clarity并沒有在全球范圍內(nèi)上市，目前都只在日本和美國加州地區(qū)作為租車使用或銷售，可以算是豐田和本田在注重環(huán)保的日本本土以及市場龐大的美國市場的一次試驗。

以本田Clarity為例，長寬高為4915mm/1875mm/1480mm，軸距2750mm，與一般的中型車差不多。前驅(qū)的布局，電機(jī)最大功率為130kW（177Ps），最大扭矩300Nm，也與目前主流的中型車相似。

整套燃料電池動力系統(tǒng)全部布置在了前艙之中，底盤中部為鋰離子電池，后排座椅下方以及靠背后方是兩個容量分別是24L和117L的70MPa儲氫罐，總共可以存儲5kg高壓氫氣，燃料電池堆的能量密度為3.1kW/L，在美國EPA工況下的續(xù)航里程可達(dá)589km。

而在燃料補(bǔ)充方面，加滿一箱氫燃料也僅需要3-5分鐘，與目前的汽柴油車差不多，只要加氫站能夠做到像現(xiàn)在的加油站一樣的數(shù)量，人們用車時就可以不需要改變原本的習(xí)慣。

跟電動車一樣的零排放，和燃油車一樣的使用習(xí)慣，在新能源領(lǐng)域，氫燃料電池汽車似乎是比純電動車更好的選擇，但這只是最理想的狀態(tài)。

● 氫燃料電池汽車的難點(diǎn)

想要?dú)淙剂想姵仄囌嬲拇笠?guī)模應(yīng)用，需要解決的問題比電動車要多很多，要從整個產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看待問題，比如其生產(chǎn)、分配、運(yùn)輸、加注等等，這些環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)起來十分復(fù)雜。

一、氫資源的生產(chǎn)

目前，工業(yè)制氫有幾種方法，天然氣、電解水、褐煤、污泥、焦?fàn)t氣以及電解鹽等等。但燃料電池技術(shù)所需要的氫純度要求非常高，至少要99.99%，其中一氧化碳的濃度要保持10的負(fù)6次方以下，否則會讓催化劑中毒。

日本目前是使用褐煤制氫的方法，從澳大利亞開采褐煤，在當(dāng)?shù)胤刍稍镏苽涑杉淄楹螅偻ㄟ^高溫加熱就可以獲得大量的氫氣，之后再將氫氣成本冷凍液化運(yùn)輸。不過這種方法的缺點(diǎn)在于制備的過程中會有大量的二氧化碳等副產(chǎn)物，但可以通過CCS技術(shù)就地封存。

對于中國來說，從其他國家大量購買資源是不現(xiàn)實(shí)的。而中國制氫技術(shù)還十分落后，目前制取氫氣純度最高的方式是電解水，其成本是煤炭、天然氣制氫的數(shù)倍，雖然工業(yè)副產(chǎn)的氫氣較多，但是依靠現(xiàn)在的技術(shù)，提純難度依然很大。因此如何依靠自身的資源大量穩(wěn)定的獲取氫氣仍是需要長時間研究探討的問題。

二、基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)

雖然氫燃料電池汽車對于加氫站的依賴基本跟現(xiàn)在的汽油車持平，但加氫站的安全標(biāo)準(zhǔn)要比加油站高很多，因此建設(shè)難度、維護(hù)成本都要更高，更不要說與充電站相比了，據(jù)數(shù)據(jù)顯示建成一座加氫能力大于200公斤的加氫站需要超過1000萬元，是一般加油站的2-3倍，推廣難度可想而知。

三、氫燃料電池的核心技術(shù)和成本

與鋰電池不同，氫燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵材料普遍掌握在美國和日本手中，例如對氫燃料電池的使用性能、壽命、成本等有決定性影響的質(zhì)子交換膜，目前全球能夠商業(yè)化供應(yīng)氫燃料電池質(zhì)子交換膜材料的公司除了美國杜邦，再無他家。雖然日本境內(nèi)也有一家公司同樣可以生產(chǎn)，但出于眾所周知的原因，這家公司拒絕對任何國家銷售該產(chǎn)品。

目前氫燃料電池的催化劑是鉑金，鉑金全世界的產(chǎn)量都很低，并且價格昂貴，這也直接導(dǎo)致了氫能源汽車的成本居高不下，以前文提及的豐田Mirai為例，它在美國的售價高達(dá)58500美元（約合人民幣40萬元），這還是在豐田已經(jīng)能夠掌握核心技術(shù)的前提下。

● 氫燃料電池汽車的未來展望

雖然氫燃料電池汽車的推廣有著眾多難點(diǎn)，但仍然可以效仿當(dāng)初推廣純電動車的舉措，在商用車領(lǐng)域率先進(jìn)行試點(diǎn)。在最近的2019世界新能源大會上，氫燃料電池汽車“十城千輛”的推廣模式再次被提及，并列舉了從2020年開始直到2035年的長期規(guī)劃。從2020年的5000輛氫燃料電池城市大客車開始，逐步發(fā)展到3035年，落地超過100萬輛可在城市間聯(lián)網(wǎng)跨域運(yùn)行的長途卡車，等到制氫、儲氫、運(yùn)氫等商業(yè)運(yùn)營一體化的氫能體系真正建立完善后，再將技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用到普通家用車上。

● 寫在最后：

氫燃料電池汽車相比純電動車確實(shí)有某些明顯優(yōu)勢，但這種優(yōu)勢也有待在產(chǎn)業(yè)化成熟之后或許才能得以實(shí)現(xiàn)，畢竟氫燃料電池的發(fā)展問題絕不是一個主機(jī)廠或某個產(chǎn)業(yè)就可以解決的，它涉及的上下游產(chǎn)業(yè)鏈比純電動車更漫長。因此對于目前的普通消費(fèi)者來說，純電動車在很長一段時間內(nèi)依然是新能源汽車領(lǐng)域的更好選擇。