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众所周知，传统燃油汽车逐渐衰退，被替代只是时间的问题。电动化已经成为了汽车行业不可逆的一大趋势。在新能源车领域，纯电动车的市场销量相当抢眼，我国纯电动车销量占据全球近一半的市场份额，且每个月仍在高速增长，并在电池技术领域，也基本追赶上世界领先水平。不过纯电动车当前尚未得到大部分家庭的认可，最大原因还是充电时间过长以及续航里程有限。作为新能源车销售第一大国，我们国家当初制定的方案是“从燃油车出发，逐步实现氢动力汽车的最终目标”。那么作为我们认为的终极目标，号称比锂电池纯电动车续航里程更远、拥有不输于传统燃油车动力的零排放氢燃料电池车，如今在全球发展到了什么地步呢？ 1、 氢燃料汽车现状 作为最早进行氢燃料电池汽车研发及实现产业化的国家，日本目前已经拥有相对成熟的氢燃料电池汽车产业链。丰田的Mirai和本田的FCV是目前世界上技术最成熟的氢燃料电池车型，丰田Mirai累积的订单已经排到了2020年，2020年年产量达到3万辆。目前，丰田Mirai已经公布了来华计划，其在日本的售价与皇冠混动版基本持平，折合人民币约27万元。本田Clarity Fuel Cell也于今年3月10日在日本开始租售，其续航里程达到了750公里。除此之外，宝马在2016年便发布了5系的氢燃料电池汽车车型，最大续航里程超过500KM；去年法兰克福车展上，奔驰也带来了一款氢燃料电池概念车——GLC F-Cell，将在市面销售。我国也早在10多年前，就在大学校园里制造出氢燃料客车，用于短途接驳和技术展示。由此可见，世界汽车大国纷纷布局氢燃料汽车，其未来似乎无限光明。 2、 工作原理 很多网友或许认为氢燃料电池车是类似于汽油机那样，只不过把汽油换车了氢气。其实氢燃料电池的基本原理早就被写入了高中化学课本，并“困扰”着一代又一代学子，那就是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极，从而产生出电能。对于化学是语文老师教的同学则可以简单理解为通过氢和氧气结合，产生出电能和水，其中电能就输出供车辆使用，水则排出车外。 3、 氢燃料电池汽车优点 一是从行驶里程看，氢燃料电池汽车可以达到500到650公里，而燃料加注仅需3分钟。二是在续航里程方面，其原则上跟传统汽车加油一样，只要加注氢燃料，就可以持续续航、低温下正常运转。三是从环保角度看，其排出的废物是水，基本可以实现空气的零污染零排放。四是从电池重量和动力角度看，相较于纯电动车背负的沉重庞大的电池组来说，氢燃料电池汽车只需要一个或多个氢燃料瓶，加之氢元素的轻质化特征，重量大幅缩减。而锂电池等纯电动车的电池部分占据了相当大的重量比例，如果要纯电动汽车的续航里程增加一倍，那汽车重量基本上也要翻一番。但对于氢燃料电池汽车来说，重量不是问题。综上所述，跟锂电池纯电动车相比，氢燃料电池汽车优势明显是新能源的汽车未来发展的理想方向。 4、 氢燃料电池汽车遭遇的难题 氢燃料电池包括电堆、氢气系统、其他配件等三个子系统，其中，电堆的主要组成部分——膜电极的核心部件质子交换膜、气体扩散层、金属双极板等核心部分都已研制成功，并踏出了国产化第一步，在我国已经装车的氢燃料电池汽车中，采用国外电堆和技术的比例高达70%以上，国产化的推进也将减少对进口的依赖，进一步降低成本，但也难以短时间改变其价格昂贵的现状。此外制氢、加氢、储氢的要求相当高。加氢站的成本远远超出充电站，通常需要投入几千万之巨，目前我国的加氢站等基础设施很少，只有北京、上海、深圳等少数几个城市有。此外氢燃料电池密度小、单位体积大，无论是储存还是运输氢气，都必须使用能强力压缩氢气体积的加压设备，并全程使用特制的耐高压钢瓶，而这些成本摊到氢气的价格中，同样是一笔不小的费用。这些难题都导致了氢燃料电池推广极为困难，目前更多是应用到商用车及部分特种汽车领域。 5、我国氢燃料的未来发展 当锂电池技术出现时，全球大部分车企都在研究燃料电池，并不看好动力电池的前景。中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高在记者采访时表示“中国刚开始也以研究燃料电池为主，后来反复比较国内产业优势和交通体系特点，提出以锂电先行为特征的‘纯电驱动’战略，才最终与日韩处于同一阵营，并且在新能源电动汽车产业化方面走在世界前列。”。 2018年新能源汽车补贴加速退坡的情况下，中国保持燃料电池汽车补贴不变，在2018年2月11日，由国家能源集团牵头的中国氢能源及燃料电池产业创新联盟在北京正式成立。氢燃料电池核心部件的成功研制和国产化步伐的推进，加之国家政策的大力扶持，氢燃料电池汽车的发展将持续向规模化推进，无论如何，可以预见的是，未来的汽车市场竞争已经不再是之前厂家之间的技术竞争，而是整个国家、产业联盟之间的高科技竞争，新材料的研究、突破性的技术，才是决定汽车市场发展方向的关键点。 |
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