氫燃料電池與鋰電池并非水火不容

　　承載人類夢想的汽車工業(yè)

　　汽車一直是一個時代工業(yè)技術與科技技術的集合體，這模一式至今也沒有變。在汽車產業(yè)鏈中所涉及的行業(yè)龐大而復雜，鋼鐵、機械裝備制造，電子設備制造，乃至物流、金融行業(yè)。如今新的能源革命和互聯(lián)網時代的到來讓汽車行業(yè)迎來了新的變革，汽車行業(yè)正在以前所未有的速度發(fā)展，不同領域的公司對這一行業(yè)的熱情空前高漲。汽車行業(yè)也再一次成為人類實現(xiàn)夢想的舞臺，曾經在科幻電影中才能出現(xiàn)的畫面漸漸的走入了普通家庭。

　　特別是新能源汽車的出現(xiàn)成為這個時代對未來汽車憧憬的符號，無論是傳統(tǒng)汽車制造企業(yè)，還是懷揣“造車夢”的互聯(lián)網企業(yè)都將新能源汽車作為自己的未來目標，但在經過幾年的喧囂之后人們對汽車產業(yè)的未來日漸明晰，傳統(tǒng)車企也在漸漸覺醒。聯(lián)網思維究竟會讓汽車產業(yè)走向何方？

　　汽車產業(yè)的未來又將由誰來主宰，氫燃料電池與鋰電池是否真的水火不容？

　　雖然現(xiàn)今氫燃料電池真實市場極低，僅日本、韓國、歐洲等為代表的少數國家和汽車廠商對它青睞有加，但在與鋰電池之爭中它卻存在感十足。這是因為相比鋰電池，氫燃料電池有著補給時間短、“零污染”、續(xù)航里程高等決定性優(yōu)點。

　　一個是肆無忌憚的享受著如天空般廣闊的電動汽車市場的弄潮兒，一個是隱于市不輕易示人的絕世高手，江湖上這么定義它們。

　　鋰電池不完美，燃料電池不接地氣

　　在市場角逐中，鋰電池當然會勝，畢竟后者有著扎扎實實的百年發(fā)展歷史，市場成熟度要比氫燃料電池高得多。就拿基礎設施修建成本來說，鋰電池充電站的成本要比燃料電池低得多。比如一座特斯拉超級充電站的修建成本大約為30萬美元，而一座加氫站的成本卻高達100~200萬美元。

　　雖然近些年來高成本的燃料電池汽車已經開始有了大幅度的下降，甚至已有豐田Mirai（氫燃料電池車）這樣售價僅為26萬元（起）的產品出現(xiàn)，但整體來說還是價格過高。鋰電池汽車就不一樣了，相比前者它的價格簡直不能再感人，某些國產車型不說，單是溢價加身的特斯拉都能下探到3.5萬美元區(qū)間（Model 3）。

　　按理說，到這里氫燃料電池和鋰電池的斗爭應該告一段落了，但人類的里程焦慮癥卻幫了氫燃料電池一把。比如現(xiàn)代推出的新一代氫燃料電池汽車FCEV，一次充電里程可高達580公里，要知道強如特斯拉Model S 100D（增程版本，全球最長續(xù)航的量產電動汽車），其續(xù)航里程也不過539公里，更不用談大多數車型還在300公里的瓶頸上掙扎了。

　　有如此高續(xù)航里程的表現(xiàn)并不是他們用了什么神奇藥水，事實上這是其一貫風格，比如本田Clarity的續(xù)航里程為589公里、豐田Mirai的續(xù)航里程為483公里。都不是省油的燈。

　　很明顯，鋰電池不完美，燃料電池不接地氣。而在不完美和接地氣的選擇上，多數國家和汽車廠家并沒有猶豫太久就投入了鋰電池的懷抱，也難怪鋰電池被推倒了風口浪尖。

　　但這并不代表全部，因為燃料電池和鋰電池并不是天生應該站在天平兩端的競爭者，畢竟就原理上說，氫燃料電池屬于能量轉化裝置，鋰電池屬于儲電裝置，更何況混合動力汽車都已經大行其道了，汽油機和電機都能友好共處，為什么氫燃料電池和鋰電池就不能了？

　　再說了，優(yōu)勢互補下氫-電混合能通過鋰電池解決電動汽車的電控問題，還能通過氫電池解決電動汽車的續(xù)航問題，何樂而不為。

　　這并不是空穴來風，在第67屆法蘭克福國際車展開幕前夕，奔馳公司放出了一枚重磅“炸彈”，宣布推出首款插電式氫燃料電池混合動力車GLC F-CELL。

　　奔馳GLC fuel-cell是第一款可外接充電的氫燃料電池車型，搭載了一套8kWh的電池組，兩個儲氫罐儲存的能量可提供約451km的續(xù)航里程，而搭載的電池組則可以提供約48km的續(xù)航里程，新車的總續(xù)航里程可以達到500km。

　　氫燃料電池混合動力車優(yōu)點

　　在定性問題上，氫燃料電池混合動力系統(tǒng)歸于串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一類，我們可以把它簡單理解成是將內燃機和發(fā)電機換成燃料電池的一種技術。

　　雖然奔馳沒有詳細解釋他們的氫燃料電池混合動力車能量調配方式，但就一般來說這種組合帶來的優(yōu)勢不僅僅是續(xù)航里程提高、多種能量可選這么簡單。

　　事實上這種組合還能帶來一些意想不到的好處，比如我們知道燃料電池存在動態(tài)響應速度慢的問題，當車輛的運行狀態(tài)在極短的時間內發(fā)生急劇變化（比如起步、急加速），動力系統(tǒng)往往無法滿足車輛所需的功率。另外，受冷啟動特性的影響，在低溫下啟動時，燃料電池存在啟動時系統(tǒng)效率低、啟動速度慢的問題。

　　面對這些亟待解決的問題，鋰電池就派上了用場。由鋰電池提供車輛啟動、加速、減速等非穩(wěn)態(tài)下所需的大功率，而燃料電池則用來提供穩(wěn)定工況下的輸出功率。

　　少讓燃料電池干自己不擅長的，還能大大提升氫燃料電池的使用效率以及使用壽命，鋰電池和氫燃料電池的組合一拍即合。

　　氫燃料電池混合動力并非奔馳獨創(chuàng)

　　嚴格來說，氫燃料電池混合動力并不是奔馳的獨創(chuàng)，比如國內外已經有不少車企也使用了燃料電池混合動力系統(tǒng)。

　　比如廣東合即得能源科技有限公司成功將一款油電混合車改裝成為搭載水氫動力系統(tǒng)的水氫轎車，并已經完成多次迭代開發(fā)。這款水氫汽車把原汽車汽油動力系統(tǒng)，改裝成水氫動力系統(tǒng)（即現(xiàn)場即時制氫與燃料電池發(fā)電高度集成），原料為甲醇水，避免了氫氣的壓、儲、運、注四難，同時解決了氫能應用的安全問題、重大加氫基礎設施的投資問題；一次快速加注甲醇僅需3分鐘，而使用水氫動力系統(tǒng)提供動力可持續(xù)行駛450-500公里。

　　新能源汽車是多元化發(fā)展的，科技部部長萬鋼表示，在未來車用能源中，氫燃料與電力將并存互補，共同支撐新能源汽車產業(yè)發(fā)展。目前，廣東合即得在氫燃料電池混合動力取得成功的基礎上，已成功研發(fā)了純水氫動力系統(tǒng)路徑的水氫汽車，同時，也將布局水氫充電站，為新能源汽車的多元化發(fā)展添磚加瓦。

　　小結

　　燃料電池作為一種新型清潔能源，經過半個多世紀的研發(fā)，技術逐步趨向成熟，特別是在汽車領域的應用中，發(fā)展十分迅速，受到各國政府的廣泛關注和政策的大力支持。燃料電池混合動力汽車以其能量利用率高、環(huán)境友好、續(xù)駛里程長等優(yōu)勢而成為未來的發(fā)展方向。