氢燃料动力电池和锂离子电池，谁才是实现汽车“零排放”的最优解？

锂离子电池是实现汽车“零排放”的最优解吗？退一步讲，锂离子电池是实现汽车“零排放”的过渡动力储备形式吗？目前来看，它就是方程式里的未知数。那么，“氢燃料动力电池”呢？

2020年六月五日，丰田汽车、我国一汽、东风、广汽集团、北汽集团、北京亿华通等6家公司在京举办公布会并签署合营合同，计划成立“联合燃料动力电池系统研发（北京）有限公司”。在未来，这6家公司将合力推动“氢燃料动力电池”的研发、落地和普及。该公司前期重要为商用车开发氢燃料动力电池系统。

氢气经过化学反应后出现电力，排出水，可以让汽车实现真正的“零排放”，那么为何氢燃料动力电池至今还没有实现大量普及？另外，本次由丰田牵头成立的联合公司为何前期重要开发用于商用车的氢燃料动力电池？

要想解答上述疑问，我们首先要去了解氢燃料动力电池与锂离子电池的优缺点。

首先，氢燃料动力电池汽车进行燃料补给的速度更快，加氢就像加油相同，一般要3-5分钟。纯电动汽车充电，即使是像特斯拉那样的超充，每次充电也要一个小时以上，普通充电桩往往要好几个小时。

氢气经过化学反应出现电能与水，可以实现真正的“零排放”。锂离子电池内部采用大量重金属，要科学、严格、规范的回收处理流程，否则会对环境出现污染。

氢燃料动力电池能量储备密度高，且重量轻，氢燃料动力电池车续航远。而锂离子电池能量储备密度相对偏低，且重量大。

氢燃料动力电池要预防的是氢气泄露，也就是防止储氢罐破损，属于物理层面的防护。而锂离子电池的安全隐患则是来自不容易控制的链式反应，属于化学层面。

氢燃料动力电池的低温起步性能差，但是随着启动后自身放热的新增，电堆会很快稳定在80-90℃的正常工作范围。但是，在不使用电力帮助的前提下，氢燃料动力电池实现低温启动，一直是一个在研究的课题。锂离子电池同样有低温状态下内阻新增的问题，这也是为何很多电动汽车给电池组装备热循环管理系统的原因。

氢气来源、安全使用、储氢站建设都是构成目前氢燃料动力电池使用成本居高居高不下的部分原因。据悉，建设一个储氢站的成本为100-200万美元；建设一个特斯拉超级充电站的成本大约为30万美元。另外，氢燃料动力电池所需的化学反应催化剂为稀有贵金属——“铂”，这种贵金属的价格比黄金还贵。

氢燃料动力电池使用成本高，技术不够成熟等，是目前氢燃料动力电池没有得到大量普及的重要原因。

相较传统加油站以及充电站，加氢站不仅建设技术难度大，而且建设成本也偏高，再加上氢燃料动力电池汽车还没有大量普及，所以此次由丰田等公司成立的联合公司就先把氢燃料动力电池应用在商用车领域，例如公交车、卡车等，这也相当于技术试点。首先商用车便于集中管理，单个加氢站可以更加高效的服务于氢燃料动力电池汽车，另外，氢燃料动力电池车应用在某个城市商用车领域后，便于后期的技术问题的反馈与解决。

加氢站的建设自然离不开国内传统能源巨头的支持，毕竟它们在能源技术领域、站点服务运营方面拥有丰富的相关经验。就在前不久，北汽福田、中石油北京分公司与北京亿华通达成合作意向，三方将共同推进北京市加氢站建设及运营。毫无疑问，这一合作将应用到丰田本次成立的联合公司上，对氢燃料动力电池在国内的规模化发展起到积极的促进用途。

其实丰田早就把氢燃料动力电池应用在乘用车上了，代表车型是丰田Mirai。该车自2014年十二月开始在日本销售，从2015年秋季开始将销售范围扩大至美国和欧洲。2015年产量700台，2016年约2000台，2017年约3000台。

丰田家用燃油车、混动车型的低油耗，是全球消费者公认的优点。但是在纯电动汽车领域，明显感觉丰田还没有完全发力。从2020年1-四月份全球新能源销量来看，丰田纯电动汽车销量12253台，占到全球新能源销量份额的2.15%；反观特斯拉，2020年1-四月份销量103193台，占到全球新能源销量份额的18.08%。可以看出，丰田目前并没有把未来新能源车的“赌注”全部押在锂离子电池身上，或许丰田更看好氢燃料动力电池。

参考《2018全国电力工业统计快报》，我国火力发电量占比达到了70.4%，高耸的烟囱和宏伟的冷水塔就是火力发电站的常见景观。太阳能、核电、风电、水电总占比为29.6%。当火力发电彻底告别舞台前，纯电动汽车目前并不能实现真正意义上的“零排放”。

据外媒报道，马自达已开始生产该品牌旗下首款纯电动SUV——MX-30。该车搭载了容量仅为35.5kWh的锂离子电池组，在WLTp工况下的续航里程仅为200km左右（远低与主流纯电动汽车）。按照马自达官方说法，之所以装备如此小容量的电池组，就是考虑到它的生命周期内二氧化碳“排放”总量最低。

不难看出，马自达充分考虑到了电池容量与电池组重量的比重，换句话说，电池组重量越大，单位电池容量的续航里程就会越短，也就是单位里程能耗越高。提升电池能量密度就能有效缓解该问题。

比亚迪前段时间公布的“刀片电池”，又一次把磷酸铁锂离子电池带回了公众视野。刀片电池电芯采用阵列的排布方式，体积与能量密度得到大幅优化，三元锂离子电池在新能源市场的地位受到了冲击。

不得不说的是，前段时间比亚迪与宁德时代就刀片电池和三元锂离子电池谁更安全的问题在网络上展开了一场“口水战”，各家均通过试验来证明自家电池的安全性。

在开放的市场经济下，优胜略汰属于常态，各家必须通过技术创新才能在市场中脱颖而出。而良性且激烈的市场竞争才能推动技术发展，实现技术革新，成为构建清洁移动出行社会的催化剂。

氢燃料动力电池与锂离子电池到底谁才能成为构建清洁出行社会的“最优解”，目前并没有答案。只能说目前人类处在实现汽车零排放进程中“摸石头过河”的阶段，不同形式的能量来源，就像是在不断尝试新的“过河”方式。您认为哪种动力形式才能成为未来汽车的主导，不妨在下面留下您的观点。