【有車以后 資訊】“到2020年實現(xiàn)國民生產(chǎn)總值力爭比2000年翻兩番，實現(xiàn)2020年全面建成小康社會?！边@句中學(xué)課本里面的考點現(xiàn)在終于可以驗證了，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計顯示，2000年，我國國民生產(chǎn)總值為8.9萬億多元，而在今年的新年致辭提到，2019年國民生產(chǎn)總值預(yù)計接近100萬億元。這已經(jīng)不止翻兩番！

很多事情看起來很遙遠，但發(fā)展速度卻遠遠超過我們的想象。1886年，第一輛汽車誕生，100多年過后，全球汽車已經(jīng)突破10億輛。當(dāng)時的汽車還是使用蒸汽動力，而如今車子已經(jīng)大規(guī)模使用汽油柴油，也逐漸向著充電的方向發(fā)展，那什么時候能達到不加油不充電呢？有一個大方向是氫燃料電池汽車，這將是終極環(huán)保高效的動力形式。

  真正無污染

我們知道，國家推廣插電、純電等新能源汽車的很大一個原因是環(huán)保。而氫燃料電池汽車消耗的是氧氣和氫氣，不加油，不充電，最終排放的是無污染的水，對環(huán)境無危害，綠色環(huán)保。而且，相比電動車充電（0-100%）需要短則一小時（快充），多則十幾小時（慢充）的低效率，氫燃料汽車加氫僅需要五分鐘左右，基本和加油差不多，非常便捷性。

所以說，氫燃料汽車最大的意義就是無污染，以及加氫速度快，前者是和燃油車相比，后者是和電動車相比。

  氫反應(yīng)原理

氫燃料電池汽車的工作原理說起來并不復(fù)雜，最本質(zhì)的是氫氣和氧氣反應(yīng)，釋放熱量和水，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。用公式表示非常簡潔，2H?+O?=2H?O。和加油類似，往車內(nèi)的氫罐中加入氫，即能獲得動力儲備。值得一提的是，氫的能量密度非常高，能夠達到140.4MJ/kg，大約是汽油的3倍，從這方面講，氫燃料電池是一個挺理想的能源解決方案。當(dāng)然，它也需要復(fù)雜的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)來維護正常工作。

  代表車型

雖然氫燃料電池汽車還沒得到大規(guī)模應(yīng)用，但這并不意味著它是很新的技術(shù)，早在上世紀(jì)60年代氫燃料電池就已經(jīng)應(yīng)用在航天領(lǐng)域，隨后延伸到汽車工業(yè)。1966年，作為美國登月計劃的一部分，通用公司對氫燃料電池汽車進行了10個月的測試，這被認為是現(xiàn)代意義上的氫燃料汽車研發(fā)。不過，自此之后并沒有太大發(fā)展。直到90年代，日韓國家開始發(fā)力這一技術(shù)領(lǐng)域，主要是豐田、本田、現(xiàn)代等大型車企。

豐田Mirai

豐田是氫燃料電池汽車的頭部企業(yè)。1992年，豐田就開始這方面的研究，而達到頂峰的是2014年Mirai的面世，這是豐田的首款量產(chǎn)氫燃料電池汽車。

第一代的Mirai外觀造型極其夸張激進，大尺寸的進氣格柵配合狹長的燈組造型顯得非常有未來感，實際上，Mirai在日語中就含有“未來”的意思。相比外觀，其實它的動力形式才是最有革新意味的，Mirai的動力系統(tǒng)由氫氧化學(xué)反應(yīng)的燃料電池組、儲氫罐以及交流電機組成，這套動力系統(tǒng)的最大輸出功率為155馬力，0-100km/h加速時間為10秒，續(xù)航里程為482km左右。這樣的數(shù)據(jù)看起來并不算出色，但在當(dāng)時已經(jīng)非常領(lǐng)先了。

第二代Mirai將在2020年海外上市，但其概念車已經(jīng)發(fā)布，外觀造型和上一代有很大差異，采用了豐田最新的設(shè)計風(fēng)格，并且加入溜背轎跑元素，車身尺寸也大幅加長，軸距達到2918mm，車長達到4973mm。第二代Mirai通過改善燃料電池系統(tǒng)的性能以及增加氫氣存儲的容量，續(xù)航里程提升到644km左右。

本田Clarity

本田對燃料電池技術(shù)的研究也相當(dāng)早，可追溯到80年代，而其技術(shù)成果是在2016年前后推出的Clarity。它的造型同樣具有科幻色彩，但最大的亮點仍然落在續(xù)航和動力系統(tǒng)上。續(xù)航里程達到750km左右，已經(jīng)超過燃油車的水平，并且實現(xiàn)了燃料電池及動力總成的小型化，動力系統(tǒng)僅相當(dāng)于V6發(fā)動機大小，燃料電池變薄了20%，省出來的空間讓它獲得了接近燃油車的空間舒適性。

現(xiàn)代NEXO

現(xiàn)代在1998年開始開發(fā)燃料電池，并在2018年帶來最新一代的產(chǎn)品NEXO。與Mirai、Clarity不同的是，NEXO是一輛SUV車型。分體式大燈、貫穿前臉的LED燈帶、倒梯形中網(wǎng)、隱藏式門把手、環(huán)三角形尾燈，這些元素都極具科幻感。

NEXO搭載最大功率為120kW的電動機，在后軸采用了3個相同大小的儲氫罐作為燃料儲存裝置，這也是目前量產(chǎn)氫燃料電池汽車中唯一使用3個儲氫罐的車型，每個儲氫罐能儲存2.1kg氫氣，這在續(xù)航上帶來更優(yōu)秀的表現(xiàn)，達到800km。NEXO在2018年E-NCAP碰撞測試中獲得五星評級，在2019年IIHS獲得“頂級安全車+”的評級，它也成為首款獲得全球最高級別安全認證的氫燃料電池車。續(xù)航長，安全性有保障是它的優(yōu)勢之處。

  瓶頸在哪？

那么以上三款車哪個在國內(nèi)上市了呢？答案是零。首先一個必須面對的問題是價格，Mirai在日本補貼后售價約為30萬人民幣，而NEXO在韓國補貼后售價約為20萬人民幣。假如以這些價格進入中國將很難有競爭力，銷量也不會高。貴是因為氫燃料電池汽車的成本還難以降下來，技術(shù)有待攻克，材料也不菲。例如，制氫、儲氫都花費不小。

目前，氫氣主要靠電解水或烴類如甲烷的分解來獲得，這兩種方式中，前者需要大量的電能，后者花費較多時間，也同樣損耗能量。甲烷式制氫每噸成本要8千到1萬元，成本比燃油車還要高。

氫氣常態(tài)下是密度很小的氣體，對它的壓縮運輸和存儲有著很高的要求。氫氣屬于易燃易爆的危化物品，需要保證足夠好的安全性。以NEXO為例，其儲氫罐外部用上碳纖維以及特殊涂覆技術(shù)，并加入緩沖碰撞力裝置，既可承受高壓狀態(tài)，也可長時間承受火焰，經(jīng)過正面、側(cè)面、40%偏置、跌落及極端環(huán)境循環(huán)諸多嚴(yán)苛安全測試和12000次的865bar加氫測試后，依然要有優(yōu)秀的安全表現(xiàn)。

另外一個繞不開的難點是加氫站。建設(shè)成本高、數(shù)量少也是制約氫燃料電池汽車發(fā)展的主要因素。一個加氫站初期的投資需要2000萬元左右，作為對比，一個中小型加油站大概僅需投資200萬元。十倍的投入并非全部，還得再加上運營成本和土地成本，這都不是一個小數(shù)目。加氫站的數(shù)量相當(dāng)欠缺，參考2018年的數(shù)據(jù)，歐洲擁有160座，是全球最多的，亞洲140座，北美85座。而我國所有加氫站大約31座，但正在運營的僅有12座。這樣稀少的數(shù)量想要讓氫燃料電池汽車大規(guī)模鋪開并不現(xiàn)實。

  愿景如何？

這是最為環(huán)保的終極能源形式，我們又怎么會因為一些難關(guān)就止步不前。除了尋求在技術(shù)上突破之外，各國政府對氫燃料都相當(dāng)重視。

比如日本，首輛豐田Mirai的鑰匙就交到首相安倍晉三手中，以顯示政府對這一領(lǐng)域的支持。而中國，2018年，李克強總理參觀豐田汽車，并考察了氫燃料電池車Mirai。2019年，《政府工作報告》中首次提出“推進充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。

在未來目標(biāo)上，根據(jù)2017年日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的《氫能基本戰(zhàn)略》，2020年要累計實現(xiàn)4萬輛保有量，2025年累計實現(xiàn)20萬輛保有量。而我國方面，國家氫能標(biāo)委會明確指出，到2030年，中國氫燃料電池汽車將超過100萬輛，2030年國內(nèi)將建成加氫站1000座。

  總結(jié)

氫燃料電池汽車是一種短期成本大，但長期環(huán)保又高效的產(chǎn)業(yè)，這就需要政府和汽車企業(yè)協(xié)同合作。一方大力支持，一方勇于嘗試。盡管國內(nèi)新能源補貼正在退坡，但關(guān)于燃料電池汽車并未受到影響，這反映了國家的在財政上的傾斜。汽車企業(yè)方面，國內(nèi)也有開始試水的，例如去年，一家叫格羅夫的氫能汽車公司就首發(fā)一款續(xù)航超過一千公里的氫燃料電池汽車，據(jù)稱今年將可實現(xiàn)交付。

對于氫燃料電池汽車，短期內(nèi)要實現(xiàn)質(zhì)的飛躍可能性不大，但正如上面所說，政府、企業(yè)都在最大限度地投入，整個前景還是很光明的。而作為消費者，我們要做的就是加深對它的了解，并期待有朝一日能普及到我們身邊。如果按國家的計劃，2030年超過100萬輛，那氫燃料電池汽車離我們其實并不遠。