我們正處在能源變革的時代。在過去一百多年里，人類盡情燃燒了幾十億噸汽油，然而捉襟見肘的石油儲量將我們從大排量發(fā)動機美夢中喚醒，不得不著手尋找新的驅(qū)動方式來保證持續(xù)發(fā)展。從油電混合，到純電，再到氫燃料電池，通往不同未來的分岔口展現(xiàn)在面前，我們該如何選擇？我想最終的答案是“氫”這一條光明但充滿坎坷的路。

氫燃料電池雖然被稱為電池，但是它并不儲存電能，而是一種發(fā)電裝置。其根本原理是利用了氫氣和氧氣反應(yīng)生成水這一化學(xué)機制，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為汽車提供動力。跟燃油車要加汽油一樣，氫燃料電池車需要在加氫站補充氫氣作為燃料，并將氫氣儲存在儲氫罐中。儲氫罐就相當(dāng)于燃油車的油箱，而氫燃料電池就相當(dāng)于發(fā)動機，從儲氫罐中獲取氫氣，跟吸入的氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生電能，并將電能存儲在動力電池中。在汽車工作時電動機從動力電池中獲取電能，驅(qū)動汽車。

單個氫燃料電池主要由用來規(guī)定粒子運動方向，形成電流的膜，用來引導(dǎo)氣體進入反應(yīng)區(qū)域的兩塊擴散層和兩個用來導(dǎo)電的雙極板組成。在膜的兩個外表面還分別涂了一層催化劑，用來加快反應(yīng)速率，提高電能產(chǎn)生的效率。在車中許多這樣的單個電池被組裝起來形成電池堆來使用。

氫能源車優(yōu)勢明顯。氫是理論上最清潔的能源，反應(yīng)后產(chǎn)物只有純凈水，不會對環(huán)境造成任何污染，達到零排放，且可循環(huán)利用！氫燃料電池效率高，普通的油車發(fā)動機效率在36%—40%左右，然而氫燃料電池可以達到60%以上?。ㄒ驗槠渲苯訉⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過熱機等中間環(huán)節(jié)）。氫燃料電池很安靜，研究表明，氫燃料電池車的噪音和普通燃油發(fā)動機相比很小，小到加速時會被胎噪和風(fēng)噪掩蓋。氫燃料電池車補充燃料快，加氫五分鐘，續(xù)航數(shù)百公里，遠(yuǎn)比電動車充電時間短。氫燃料電池車?yán)m(xù)航強，普通電動車?yán)m(xù)航在400—500km，氫燃料電池車可以輕松達到600km以上。

現(xiàn)在阻礙氫能源車發(fā)展的大山主要有兩座：一是氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，二是車本身的生產(chǎn)成本。

為了實現(xiàn)氫能源車的普及化，大量的加氫站是必不可少的。加氫站建造成本高，其花費是建造一個特斯拉超級充電站的數(shù)倍，且我國氫設(shè)施尚處在向產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化轉(zhuǎn)變的過程中，企業(yè)投入不大，做不到大規(guī)模生產(chǎn)，使得成本得不到控制。同時，氫氣具有易燃、易爆屬性，對運輸提出了高要求，使得存儲氫氣的成本也不低。

在產(chǎn)品生產(chǎn)方面，高成本主要源自燃料電池和低產(chǎn)量。對于燃料電池而言，用來加快反應(yīng)速率的催化劑是最費錢的，原因是其含有一種貴金屬：鉑金?，F(xiàn)階段氫能源車產(chǎn)量大約為每年1000輛，這一產(chǎn)量下電池成本大約為每千瓦180美元，因此制造一個100kw電堆成本約12萬6千人民幣。再加上儲氫罐、動力電池等成本，一套氫能源車的動力總成價格逼近20萬！這也是為什么像豐田Mirai(參數(shù)|圖片)，現(xiàn)代NEXO等氫能源車售價高達40萬人民幣左右，幾乎是同品牌混動車型的兩倍。若能將產(chǎn)量提升50倍，則成本可以縮減至每千瓦45美元。雖然隨著生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展，制造成本會有所下降，但是由于鉑金是稀有資源，鉑金的成本不會減低。一輛功率為100kw的氫能源車現(xiàn)階段需要30多克鉑金，折合人民幣6000-8000元。

雖然前途艱險，困難重重，但是氫燃料電池車仍有光明未來。

1. 氫能源化是大勢所趨

全球氫能委員會指出：“氫能源將在2050年之前，在全球能源消耗量中占比約18%，全年的二氧化碳排放量能較現(xiàn)在減少約60億噸?！蹦壳?，世界各國正致力于氫能源的發(fā)展，日本、韓國更具野心，希望借此機會徹底改變能源結(jié)構(gòu)，打造氫能社會。而中國作為石油進口大國，長距離的運輸和國際局勢使能源安全如履薄冰。風(fēng)能、太陽能等新能源受環(huán)境影響大，我們急需尋找一種新的不受限制的能源保證供給，氫能源便是最好的選擇。

2. 政策上已有完整藍圖

我國政府規(guī)劃今年可以完成氫燃料電池車千輛計劃，并計劃于2025年氫燃料電池車保有量達5萬輛，于2030年達百萬輛。在未來的5-10年內(nèi)，氫燃料電池車就會大范圍推廣。同時，氫基礎(chǔ)設(shè)施正在大力建設(shè)中，截至2019年底，我國已有加氫站46座，在建38座。預(yù)計2030年底，我國將建成1500座加氫站。

我國將采用“先商后乘”的推廣模式，即率先推廣商業(yè)運輸領(lǐng)域的大型氫能源車，逐步推進到個人乘用車。大型運輸車由于污染物排放量大，氫能化需求迫切，且因為車身容量大，對于電池技術(shù)要求較低，產(chǎn)業(yè)化更加容易。目前我國已有幾十輛氫燃料客車投入運營，其電池壽命可以達到15000h以上，而普通氫燃料乘用車的電池壽命大概僅在5000h。

3. 氫燃料電池車性能已經(jīng)達到燃油車水平

國際車用燃料電池已經(jīng)進入了產(chǎn)業(yè)化的初步階段。豐田、本田、尼桑、通用、奔馳、現(xiàn)代等都推出了自己的氫燃料電池車，平均電池功率超過了90kw，續(xù)航能力也越來越強。

4. 技術(shù)突破使得成本可控

我國正大力扶持氫能源科技企業(yè)，上汽、一汽、宇通、東風(fēng)等都在積極研發(fā)氫能源項目。在成本控制方面，已有理論驗證現(xiàn)有燃料電池和催化劑還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達到性能的極限！預(yù)計在10年左右，電池催化劑的鉑金用量可以降低到現(xiàn)在的1/5，電池成本可以降低到每千瓦30美元，100kw電堆成本大約2萬人民幣，接近現(xiàn)在燃油發(fā)動機的水平。豐田汽車歐洲銷售和營銷主管馬特·哈里森也曾表示：“到(MIRAI)第三代，我們預(yù)計燃料電池的成本將與混合動力車相當(dāng)。我們相信燃料電池汽車有巨大的潛力?！蓖瑫r，電解水制氫等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化也在快速推進，將來能夠?qū)崿F(xiàn)在加氫站直接制氫，減去運輸成本。

氫能源是人類未來的最佳選擇，環(huán)保、安靜、高效、長續(xù)航等優(yōu)點使其不容被忽視。國家的大力扶持和世界的發(fā)展趨勢給氫燃料電池車鋪好了前進道路，而技術(shù)突破帶來的成本控制可行性更是如在黑暗中點了明燈，堅定了我們的信心。我們必將走上氫道路，乘上氫能源車，駛向人類的氫未來。

來源：電車湃  搜狐汽車