車(chē)用氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)十分明顯：

　　1. 電池質(zhì)量輕

鋰離子電池要比燃料電池重大約40-70％。即便是有著最一流電池管理技術(shù)的特斯拉，其動(dòng)力電池總質(zhì)量也占到了車(chē)總重的1/3。

　　2. 加氫時(shí)間短

按照目前的技術(shù)，鋰離子電池充滿需要數(shù)小時(shí)。但是如果氫氣沒(méi)有了，加氫的話只要短短幾分鐘就可以完成。

      質(zhì)量輕顯而易見(jiàn)，加氫時(shí)間相對(duì)于鋰電電池充電時(shí)間來(lái)說(shuō)，是一種效率上的巨大提升，對(duì)于爭(zhēng)分奪秒的現(xiàn)代人來(lái)說(shuō)，花幾個(gè)小時(shí)去為新能源汽車(chē)充電，無(wú)異于是一種煎熬。而目前解決鋰電池充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是一個(gè)非常棘手的難題，甚至要比如何提高能量密度、降低成本、延長(zhǎng)壽命等還難。因?yàn)槿绻s短鋰電充電時(shí)間，就意味著要大幅增加電流輸入，這不僅會(huì)對(duì)電池的壽命造成嚴(yán)重?fù)p害，瞬時(shí)增大的電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊也是無(wú)法承受的。

      以一輛能跑400公里的特斯拉電動(dòng)車(chē)為例，即便用最快的充電方式也要75分鐘才能充滿，這種極快的充電方式不僅對(duì)電池壽命極其有害，需要的電流更高達(dá)192A（前40分鐘用192A充滿80%，后35分鐘需要低電流涵養(yǎng)電池）而192A相當(dāng)于40臺(tái)家用壁掛式空調(diào)！如果電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模普及，不僅發(fā)電規(guī)模翻幾十倍都跟不上，更會(huì)讓現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)瞬間崩潰，這可能嗎？試想一下，炎炎夏天空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷都讓電力部門(mén)壓力山大，比空調(diào)大幾十倍的電動(dòng)車(chē)又該令我們的電網(wǎng)情何以堪？ 

      雖然氫燃料電池優(yōu)勢(shì)明顯，但同樣存在著制約其在汽車(chē)領(lǐng)域大面積推廣應(yīng)用的困難和障礙，首先要克服的便是氫氣加注的難題，目前氫氣加注站遠(yuǎn)不像加油站那樣普及，因?yàn)樽匀唤缰写嬖诘臍錃鉄o(wú)法直接利用，氫氣的來(lái)源主要是通過(guò)從天然氣分離或是電解水的方式獲取，獲取方法上都存在著一定的難度。

      面對(duì)這一困難，本田公司提供了一套氫氣加注方案。近日，本田在東京安裝的全球第一座高壓水電解型制氫站（見(jiàn)下圖）開(kāi)始了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)階段,這也許會(huì)成為燃料電池車(chē)普及的一座里程碑。這座高壓水電解型制氫站能夠制造出壓力達(dá)到70MPa的氫氣，且僅需使用水和太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的電能，就能制造出氫，整個(gè)過(guò)程使用可再生能源，完全環(huán)保。

 

 

      但是，本田的加氫站能否在擁擠的城市大規(guī)模應(yīng)用，同樣是一個(gè)很大的問(wèn)題。據(jù)估算，一個(gè)加氫站占地6平方米，如果氫燃料電池汽車(chē)普及的話，對(duì)氫氣的需求將是非常巨大的，在寸土寸金的大城市塞進(jìn)大批加氫站將面臨巨大的土地資源和資金成本壓力。另外，由于受城市霧霾和建筑遮擋的因素影響，陽(yáng)光利用率會(huì)降低，此類(lèi)加氫站氫氣的生產(chǎn)量能否滿足正常需求還是個(gè)未知數(shù)。

      另一個(gè)氫燃料電池汽車(chē)大規(guī)模應(yīng)用需要面對(duì)的困難，是氫燃料電池汽車(chē)成本高昂。隨著鋰電技術(shù)的不斷突破，目前市場(chǎng)上的純電動(dòng)汽車(chē)成本正在逐步下降，售價(jià)也要明顯低于燃料電池汽車(chē)。特斯拉Model3售價(jià)為3.5萬(wàn)美元，而豐田Mirai起始價(jià)格為5.75美元。同時(shí)，純電動(dòng)車(chē)充電樁正在逐步  普及，且從普及難易度和成本上來(lái)講，都要比加氫站要低很多。

      因此，只有克服了氫氣加注和降低成本的兩大難題，氫燃料電池汽車(chē)也許才能真正迎來(lái)大規(guī)模普及的春天。

      其實(shí)，關(guān)于燃料電池車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的爭(zhēng)論由來(lái)已久，特斯拉首席執(zhí)行官埃倫·馬斯克和其他人已經(jīng)發(fā)表了大量文章和輿論，試圖證明氫燃料電池不如純電動(dòng)汽車(chē)。

      但是，燃料電池汽車(chē)在使用成本上的優(yōu)勢(shì)是無(wú)法掩蓋的。氫燃料汽車(chē)的燃料成本與普通汽車(chē)幾乎一致，比純電動(dòng)汽車(chē)更便宜（電池更換成本無(wú)比昂貴），總使用成本更低，因?yàn)闆](méi)有內(nèi)燃機(jī)，沒(méi)有變速箱，除車(chē)輪軸承和空調(diào)外無(wú)任何機(jī)械摩擦，壽命極高，維護(hù)極為簡(jiǎn)單。

      還是豐田以Mirai為例，日本石油最近公布的液化氫價(jià)格是1000日元/kg 約合53rmb/kg。Mirai的氫氣罐容量122.4L × 713.79大氣壓 ＝ 87,367.896L 約合87.4立方米，1kg氫氣=11.2立方米氫氣，所以加滿氫氣罐87.4 / 11.2 = 7.8kg，加滿氫氣罐的價(jià)格為7.8 x 1080 = 8424日元，約合 450元rmb，再按續(xù)航力650km計(jì)算，每公里的費(fèi)用為450 / 650 =0.6923元rmb。差不多每公里7毛錢(qián)。實(shí)際上Mirai只能加5公斤氫氣，約合290元，即每公里5毛錢(qián)。

      另外，豐田的FCV，使用的是“電解質(zhì)薄膜”燃料電池技術(shù)，簡(jiǎn)單就是說(shuō)是利用氫氣跟氧氣化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移來(lái)形成電流，除了催化劑使用鉑金外，沒(méi)有任何的消耗物，鉑金本身也不消耗，理論上這個(gè)“電解質(zhì)薄膜”燃料電池壽命長(zhǎng)的難以想象。

盡管近日由于燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出電壓?jiǎn)栴}，豐田開(kāi)始召回所有約2,800輛零排放的Mirai汽車(chē)。但這絲毫不會(huì)影響豐田發(fā)展燃料電池汽車(chē)的信心和計(jì)劃，據(jù)豐田表示，在未來(lái)Miari2代汽車(chē)上將降低鉑金的使用量，屆時(shí)將會(huì)大幅拉低燃料電池的成本。

      燃料電池被視為零排放汽車(chē)的技術(shù)，在日本，政府層面非常重視燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。東京市計(jì)劃投資4億美元用于燃料電池車(chē)輛補(bǔ)貼和加氫站建設(shè)，以在2020年奧運(yùn)會(huì)期間展示日本的燃料電池技術(shù)，該公司也希望到時(shí)將有100輛燃料電池客車(chē)在東京運(yùn)行。

     

      本田Claity汽車(chē)     

      不僅豐田公司，其他汽車(chē)制造商也加速氫燃料電池動(dòng)力的研究。本田在2016年12月推出了Clarity燃料電池轎車(chē)，現(xiàn)代也提供了圖森燃料電池SUV。雷克薩斯和奧迪在最近一次的底特律車(chē)展上展示了氫概念車(chē)。通用和本田最近宣布合資開(kāi)發(fā)下一代燃料電池系統(tǒng)。該合資公司計(jì)劃投資8500萬(wàn)美元，并希望在2020年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。下表是世界主要汽車(chē)廠商已推出燃料電池汽車(chē)以和2020年前的產(chǎn)品計(jì)劃：

 

 

      燃料電池汽車(chē)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)同樣也給予了高度重視，紛紛投入資金和技術(shù)研發(fā)力量進(jìn)行燃料電池及相關(guān)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的研究，并已經(jīng)取得了一些應(yīng)用性的成果，目前國(guó)內(nèi)開(kāi)展氫燃料電池及相關(guān)項(xiàng)目研發(fā)的公司主要有：

      雪人股份：該公司擁有十幾年的燃料電池技術(shù)儲(chǔ)備，是雙螺桿形式燃料電池壓縮機(jī)的開(kāi)發(fā)者，其研發(fā)的燃料電池壓縮機(jī)及燃料電池系統(tǒng)，可以裝備于氫燃料電池車(chē)，擁有知名的AUTOROTOR 品牌。OPCON 目前產(chǎn)品已應(yīng)用于燃料電池巴士及汽車(chē)，為加拿大Ballard 以及奔馳、美國(guó)通用、沃爾沃、豐田、本田等眾多汽車(chē)生產(chǎn)商提供過(guò)燃料電池系統(tǒng)。 

      同濟(jì)科技：與中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所、上海神力科技公司組建中科同力化工材料公司，占36.23%股權(quán)。該公司從事質(zhì)子交換膜氫燃料電池關(guān)鍵材料與部件的研發(fā)，包括質(zhì)子交換樹(shù)脂和質(zhì)子交換膜、膜電極、極板材料等關(guān)鍵材料。除此之外，同濟(jì)科技還與其他公司一起共同建設(shè)了上海首座為氫燃料電池汽車(chē)服務(wù)加氫站。目前該加氫站儲(chǔ)氫量最大可達(dá)800公斤，一次能連續(xù)為6輛大巴、20輛小汽車(chē)加注氫氣，其規(guī)模在全球數(shù)一數(shù)二。

      貴研鉑業(yè)：是一家主要從事貴金屬和相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、綜合回收利用和銷(xiāo)售的公司，公司生產(chǎn)的鉑催化劑是氫燃料電池目前技術(shù)中的關(guān)鍵部件。公司旗下的貴研所開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)鉑族金屬研究事業(yè)，是我國(guó)在該領(lǐng)域知識(shí)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的主要力量。該通過(guò)承擔(dān)政府科研課題、與上汽集團(tuán)合作等方式深耕燃料電池電極催化劑市場(chǎng)。

　　大洋電機(jī)：公司攜手巴拉德開(kāi)拓國(guó)內(nèi)燃料電池市場(chǎng)。

福瑞特裝：該公司高壓儲(chǔ)氫瓶和加氫站設(shè)備產(chǎn)品預(yù)計(jì)上半年推向市場(chǎng)。

德威新材：公司2016年6月宣布，擬以自有資金1億元設(shè)立全資子公司德威互興氫能，涉足氫燃料電池領(lǐng)域。

      據(jù)新華社報(bào)道，中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)公司與佛山市高明區(qū)近日簽訂了有軌電車(chē)示范線項(xiàng)目首期供貨合同，將提供8列氫能源有軌電車(chē)等設(shè)備，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)落地的氫能源有軌電車(chē)訂單。國(guó)內(nèi)首條以氫能源為動(dòng)力的有軌電車(chē)線路全長(zhǎng)17.4公里，首期為6.5公里，計(jì)劃投入使用。據(jù)了解，氫能源有軌電車(chē)由中車(chē)與加拿大巴拉德公司合作研發(fā)，加滿一次氫只需3分鐘，可持續(xù)行駛100公里，可實(shí)現(xiàn)全線無(wú)接觸網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，沿途也無(wú)需設(shè)置充電站。

      氫燃料電池汽車(chē)發(fā)電效率高、環(huán)保低污染等方面的突出優(yōu)勢(shì)同樣得到了業(yè)界高層人士的認(rèn)可。在剛剛結(jié)束的全國(guó)政協(xié)十二屆五次會(huì)議期間，全國(guó)政協(xié)委員、協(xié)鑫集團(tuán)副總裁柳崇禧在接受媒體采訪時(shí)表示，氫燃料電池的大規(guī)模發(fā)展即將來(lái)臨。“一方面，原來(lái)的運(yùn)輸成本相對(duì)較高，而如今這一問(wèn)題已得到很好的解決，現(xiàn)在的運(yùn)輸成本只有原來(lái)30%；另一方面，美國(guó)一些先進(jìn)企業(yè)在國(guó)內(nèi)開(kāi)始建廠，國(guó)內(nèi)也正在緊鑼密鼓地試制研發(fā)氫燃料電池車(chē)，預(yù)計(jì)兩年左右即將迎來(lái)跨越式的發(fā)展。”柳崇禧表示，氫燃料將作為增程器為電池供電，以達(dá)到更長(zhǎng)的續(xù)駛里程，而這類(lèi)技術(shù)將率先在大型機(jī)械以及長(zhǎng)途運(yùn)輸領(lǐng)域得到應(yīng)用。

      盡管氫燃料電池大規(guī)模應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域仍存在諸多難題待解，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外車(chē)企對(duì)于這一領(lǐng)域的系統(tǒng)布局，氫燃料電池汽車(chē)迎來(lái)大規(guī)模發(fā)展的時(shí)期已指日可見(jiàn)。