钜大LARGE | 点击量：423次 | 2021年11月26日
氢燃料动力电池车：是高处不胜寒OR世人看？
继2014年丰田推出首款量产氢燃料动力锂电池车Mirai之后，本田clarity也在去年开始大规模投放ClarityFCV。在看似遥远的氢燃料动力锂电池车领域，双田率先进行着试探式的发展。
新能源汽车固然是未来发展的必然方向，但现阶段氢燃料动力锂电池车的优劣势都很明显。从打头阵的丰田与本田身上，能否看到氢能源汽车脱颖而出的可能性？
2H?+O?=2H?O，完美解决方法？
与其他新能源汽车的发展思路相似，燃料动力锂电池车同样是能源危机之下的一种探索思路。从原理上看，由于其不要使用石化燃料，而是通过氢气与氧气的化学用途发电驱动，具有高效率、清洁环保的特点，从而成为未来能源发展的重要方向。
假如要对燃料动力锂电池追根溯源，会发现这项技术已经有超过两百年的历史，在20世纪50年代之前，这种技术只是停留在科研阶段，直到冷战时期太空竞赛，载人航天要大功率、高能量电池，燃料动力锂电池才真正在航天与领域得到了应用。比如美国的Apollo登月计划就采用了氢燃料动力锂电池为其供电供水。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
燃料动力锂电池从航天到民用的契机是上世纪90年代的能源危机，汽车公司开始寻求更加有效的能源解决方法，氢燃料动力锂电池进入各大车企的视野。但彼时的氢燃料动力锂电池与传动动力相比具有太明显的劣势，功率密度低是其中最大的制约因素。
早在1966年雪佛兰就曾推出了一款氢燃料动力锂电池车Electrovan，可以说是这个领域里面最早的一次尝试。但Electrovan的最高时速只有70mph、续航里程120英里，且由于储氢罐体积过大，车内只能放置两个座位。更重要的是，当时的氢燃料动力锂电池造价太高、市场需求过小，导致Electrovan未能成型。
能源危机之下，各家车企都在寻求行之有效的解决办法，丰田混合动力与通用纯电动都是当时主流的发展路线。反而是氢燃料动力锂电池方面一直没有突破，重要原因在于氢燃料来源与功率密度问题。2001年，第一款10000PSI的储氢罐研发成功，使储氢罐的体积大大缩小，氢燃料动力锂电池在汽车上的应用才得以变成现实。
优势与争议并存
新能源汽车发展至今，其局限性依旧突出：混合动力对发动机的依赖程度不小，而纯电动汽车目前仍受续航距离短和充电站普及程度低的制约。假如从这方面来看，氢燃料动力锂电池车似乎有着无可比拟的优势。
首先，氢燃料是一种可再生资源，在工业上，氢气可以通过电解水、甲醇重组、天然气蒸汽转化等手段获得，这意味着它不会有消耗殆尽的一日。
其次，与传动动力甚至新能源汽车相比，氢燃料动力锂电池车的能量转化率更高，可达50%以上，而最为关键的是，采用氢燃料动力锂电池的汽车只排放热量与水，对环境十分友好。这也就解释了，为何丰田对「2H?+O?=2H?O」的化学式如此痴迷，且坚定认为只有排放纯水的氢燃料动力锂电池车才是新能源汽车的未来。
再者，从消费者的角度来看，氢燃料动力锂电池车最可能取代纯电动汽车的原因在于，其可以解决目前充电时间过长的问题。以特斯拉为例，即便使用超级充电桩也要1小时才能充满400公里左右的续航里程。而氢燃料动力锂电池车只要3-5分钟便可充满500公里以上的续航里程。在这个层面上，氢燃料动力锂电池车的使用习惯与目前传统动力车型相差不大。此外，比起纯电动汽车，氢燃料动力锂电池的重量更小，能量密度也是前者的数倍。
从上述三方面优势来看，氢燃料动力锂电池车似乎足以取代目前的所有新能源汽车，成为未来最有可能普及的技术。然而，行业内对氢燃料动力锂电池的争议同样不小。现阶段氢燃料重要是从天然气中获得，这就意味着生产链上依然有污染情况，而且不可再生。除非未来可以利用生物物质或者水电、太阳能、风能、地热能等再生能源制取氢燃料，否则氢燃料动力锂电池车仍旧无法解决环保争议。
Clarity和Mirai，这个市场太孤独
从长远来看，氢燃料动力锂电池车终究会成为一种趋势，目前欧洲、日韩、美国等不少汽车厂商也已加入到氢燃料动力锂电池车的研发当中。回顾过去十年，对此项技术最为重视的是日韩。由于长期以来石油资源依赖进口，这两个国家都不得不思考解决能源危机的办法，用氢气替代石化燃料是它们寻求的一种出路。比如日本政府就一直从政策层面上推动着燃料动力锂电池的研发，甚至制定了氢燃料动力锂电池车的普及时间表。因此，在这种环境之下，本田与丰田对氢燃料动力锂电池车的开发也就顺理成章了。
1999年本田FCX概念车推出，这是对氢燃料动力锂电池车的最初构想，随后数年FCX经过了多次修改，但仍旧停留在概念阶段。直到2008年，真正意义上的量产版Clarity在美国亮相，自此以租用形式在美国市场铺开。
而首款投入市场销售的氢燃料动力锂电池车，是丰田在2014年在日本推出的Mirai，这款车使用液态氢作为燃料，在JCO8工况下最大续航里程达700公里。为了突出其在动力来源上的特别之处，Mirai采用了一种与传统汽车差异较大的前卫设计。
本田的做法则不相同。本田推出的Clarity同样是一款氢燃料动力锂电池车，但也许是为了让普通消费者更容易接受这种新技术，Clarity的设计更偏向与传统车型。用美国某机构的话来说，用户可以保持他们对传统中级轿车的审美与需求，同时享用氢燃料动力锂电池车带来的便捷与环保。
然而，无论是Mirai还是Clarity，发展缓慢的重要原因不外乎储氢罐生产难度大、加氢站普及程度低等问题。为了推动氢燃料动力锂电池车的发展，美国国会于2012年重新修订了氢燃料动力锂电池政策方法，其中就包括多项税收抵免、加氢站建设奖励等政策。但到了2016年，全美也只有23个加氢站，且重要集中在加州。
除了基础设施无法跟上步伐，有关消费者来说，接收氢燃料动力锂电池车仍需一段时间。首先是价格问题。以2017款本田Clarity为例，售价在3.5-5万美元之间，与传统汽车相比差距颇大。当然，这与储氢罐、氢燃料动力锂电池成本高居不下有直接关系。但结合加氢站普及程度低等原因，这种新能源汽车目前只能是试验阶段。即便是日本，Mirai销售时也会附带许多政府补贴。这有点像我国的新能源车市场。
另外就是使用成本问题。知乎答主KevinChow曾在2015年算了一笔账。当时Mirai在日本的加氢费用是5000日元一次，每次加满可续航500公里。也就是说，每公里要花费十日元，折合人民币0.6元。这与纯电动汽车的充电费用相比，实在毫无优势。
不过，以目前的发展形势去判断氢燃料汽车的前途，似乎有些目光短浅了。从未来世界发展的格局来看，无论是出于能源还是环保的考虑，氢燃料动力锂电池车都将是一个重要的解决方法。而包括双田、奔驰、通用等汽车厂商对氢燃料动力锂电池车的投入，都是为了尽快摆脱对传统动力的依赖。在新能源汽车领域，混合动力只是一个过渡产物，纯电动汽车依然要解决好充电与续航焦虑的问题。那么，2030年氢燃料动力锂电池车的推广，也许是一件美好的事。
