現(xiàn)代氫燃料電池汽車

隨著動力電池技術的發(fā)展，電動汽車續(xù)航里程達到500公里已經(jīng)是一件很平常的事情，這個數(shù)據(jù)基本追平了家用燃油車加滿一箱油后的行駛里程。但是電容量越大充電所需的時間也就越多，而氫燃料電池以補充燃料速度快這一特點,更傾向于消費者用車習慣。

氫燃料電池的優(yōu)勢

據(jù)了解氫燃料電池可以在5分鐘左右補充將近700公里左右續(xù)航里程所需要的電量，要滿足相同續(xù)航里程的情況下，電動汽車使用快速充電模式需要1小時左右，所以在續(xù)航里程上和絕大部分電動汽車相差無幾，唯獨在充電所需時間上要優(yōu)于電動汽車，簡單一點說就是在用車上更加方便。

氫燃料電池的另一大優(yōu)勢，當車輛出現(xiàn)緊急情況電池組不提供電量，此時搭載氫燃料電池的汽車行車電腦就會收到該信息流，并且開啟發(fā)電機來啟動氫燃料罐中的氫氣繼續(xù)給車輛提供動力。氫燃料存儲在罐中是不會因為長時間不使用而逐漸減少，而動力電池就不具備該特點，當它在不經(jīng)常使用時電量就會慢慢流失。因此，氫燃料電池技術的普及可以改善現(xiàn)有社會能源結構和能源利用效率。

在電池使用達到壽命后，鋰電池里的貴金屬等材料是需要回收的，但是大容量的鋰電池回收會有不徹底、不清潔、回收效率低。氫燃料電池，利用電解水的逆反應，在催化劑的作用下產(chǎn)生電能直接供給電動機，所以不需要考慮回收的問題。

氫燃料電池

氫燃料電池的研發(fā)與應用

就目前日本的豐田公司和韓國的現(xiàn)代公司，在氫燃料電池技術上發(fā)展已經(jīng)相對成熟，技術成熟是一方面，如果沒有氫燃料站等基礎設施的建設，該技術發(fā)展和推廣是有很大的局限性。

現(xiàn)代汽車早在1998年就已經(jīng)開始對氫燃料電池車的研發(fā)與布局，現(xiàn)代汽車是全球第一家實現(xiàn)氫燃料電池汽車量產(chǎn)的汽車企業(yè)，它們認為氫燃料電池汽車是新能源汽車最好的發(fā)展趨勢之一。

所以豐田和現(xiàn)代一邊發(fā)展氫燃料電池技術的同時還推廣在本土建設基礎設施。現(xiàn)代計劃在韓國南部建設兩座氫燃料生產(chǎn)廠，在全國推廣1兆瓦的加氫站，豐田則依托廣島研發(fā)中心和愛知縣豐田設計總部，在其周邊修建氫燃料站，推廣至日本四島部分主要城市中，共計建造92座加氫站來滿足氫燃料汽車補充燃料的需求。

從1998年至今氫燃料電池車到現(xiàn)在沒有大規(guī)模普及，是因為自身一些條件的限制。一方面，氫燃料生產(chǎn)過程是否清潔還沒有一個準確的標準，另一方面，在生產(chǎn)和儲存技術上成本相比動力電池要高。

縱觀全球氫燃料生產(chǎn)方式來看化工原料制氫仍是市場主流，二氧化碳排放高，而全球只有不到10％的企業(yè)使用電解水來制氫氣，從車用燃料的角度看依舊是石油為主，接下來是動力電池，最后是氫燃料電池。

豐田氫燃料汽車電池組

加氫站建設至關重要

一個健康的汽車市場終歸需要商用車與乘用車共同協(xié)調發(fā)展才行。所以在基礎設施配套上特別是在加氫站的建設上，畢竟我國在2016年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》來看，2020年、2025年、2030年，中國燃料電池汽車的規(guī)模要分別達到5萬輛、45萬輛以及100萬輛，全國加氫站在2030年時要達到1000座，但目前我國運行的加氫站僅有20座，在建的也只有50座。

中石化集團在2018年8月宣布參與氫燃料站建設，中石化的加入可以使得氫燃料站建設和相關技術的發(fā)展變得更容易。作為在全國擁有無數(shù)個加油點且資金雄厚的國有企業(yè)，如若將來可以在現(xiàn)有加油站內布局加氫站，不僅有利于推進氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也可進一步擴充中石化的業(yè)務范圍，增加收益。

去年11月至12月份中石化、中石油在廣州佛山市、云浮市簽署加氫加油合建站項目協(xié)議。據(jù)悉，中石化廣東分公司目前已經(jīng)完成近10個油-氫混建的地址選擇，現(xiàn)已投入使用5座加氫站。

2018年10月份，中石化與億華通也簽訂了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，在氫氣供應、車輛加氫、加氫站運營等方面展開全面深入合作。所以說，中國石化在加氫站建設方面已經(jīng)開始行動。

上海安亭加氫站

氫燃料電池需要突破的瓶頸

氫作為汽車燃料一般是以液體的形態(tài)存在的，液態(tài)儲氫對儲氫罐技術要求較高，而且氫燃料的安全問題也是阻礙其發(fā)展的重要因素之一。

在國內，氫燃料汽車難以得到普及的重要因素在于技術層面，氫燃料存儲罐要滿足70兆帕才是保證存儲的安全性，就目前國內的生產(chǎn)出的存儲罐可以達到60兆帕，距離標準的安全條件還有一定差距。

另一個就是前文我們所說的氫氣生產(chǎn)問題，國內多數(shù)企業(yè)對氫氣的生產(chǎn)主要依靠化學藥劑，所以在環(huán)保層面也是不達標的，推行氫燃料汽車也有一定困難。

氫燃料電池組的生產(chǎn)成本較高，燃料電池催化劑的成本就200元/g，加上儲氫罐和質子交換膜，一輛車的燃料電池綜合成本大約在20萬左右。如果沒有國家補貼，這個價格很難在市場上保證競爭優(yōu)勢。另外，加氫站的建設成本也較高，也極大地限制了氫燃料電池車的推廣。

國家推行新能源汽車的發(fā)展依舊是宏觀的大方向，2019年國家對電動汽車的補貼逐步放緩，同時國務院新聞辦就《政府工作報告》的83處修訂進行了解讀。其中提到推動充電、加氫站建設，可以看出來國家對新能源汽車領域發(fā)展是非常重視的。

氫燃料電池技術發(fā)展和行業(yè)規(guī)范，在今年兩會期間就是熱議的話題，長城、北汽、廣汽、奇瑞等車企都參加了對氫燃料汽車的提案以及討論，此次兩會也是將氫能源汽車產(chǎn)業(yè)首次被正式寫入《政府工作報告》。

在政策的支持下燃料電池會是19年新能源領汽車領域中的一大熱點。比如，比亞迪現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出氫燃料電池的大巴車、上汽集團旗下公司上汽大通在FCV80氫燃料輕客之后，又下線一輛氫燃料電池輕客MAXUS系列。

上汽大通氫燃料輕客

長城旗下新能源品牌歐推出的IQ車型就是搭載氫燃料電池組的汽車，同時長城汽車在去年8月份收購了上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司51%的股份，成功控股上海燃料電池。至此，長城汽車具備了為各種應用開發(fā)和部署具有成本競爭力的燃料電池驅動技術。

氫燃料電池車本身不被續(xù)航焦慮和充電速度所困擾，氫燃料又相對清潔和具有不可被替代等特點，在氫燃料存儲和使用方面，國內還尚未達到標準，再加上國內政策對燃料電池的扶持。

氫燃料電池汽車的技術制約在未來的發(fā)展中一定會得到改善。比如在西北地區(qū)利用風能和太陽能來發(fā)電后利用其中一部分電能來電解水生產(chǎn)氫氣，其次加強對氫氣存儲罐質量安全管理，這樣一來氫燃料電池方可以得到安全環(huán)保的使用環(huán)境。

總結

隨著技術不斷的發(fā)展，氫燃料生產(chǎn)變得高效，儲存罐耐久和使用安全等技術的不斷完善和突破，氫燃料電池汽車技術就會不斷得到提升后達到量產(chǎn)級別。

氫燃料電池汽車相比插電動力電池汽車來說，充電時間更短（氫燃料5分鐘、插電1小時），續(xù)航里程長等特點，解決了部分消費者對續(xù)航和充電焦慮問題。

不管從氫燃料電池技術和配套設施的發(fā)展來看看，氫燃料汽車未來的發(fā)展前景非常廣泛，甚至被現(xiàn)代公司定義為是汽車動力的最終形態(tài)。但其實我們誰都無法確切預知，將來的汽車市場究竟會怎樣發(fā)展，也許氫燃料電池汽車是我們依靠現(xiàn)有科學技術下所能認知的新能源領域中的另一條發(fā)展道路。

隨著科技的發(fā)展也許將來的某一天還會出現(xiàn)可以代替動力電池和氫燃料的新清潔燃料，所以在新能源領域多方面發(fā)展才能更自如的應對未來多變的市場環(huán)境。