能否干掉传统电动车？聊聊燃料电池汽车

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    今天我们说新能源汽车，大部分都是指的用电能驱动的车。但是燃料电池技术以及相关技术也在发展，只不过相比于新能源概念，没那么火热，相对来说被讨论的较少，但是它也属于新能源。尽管如此，燃料电池汽车也有相当多的优势，今天我们就来简单聊聊。

    燃料电池技术诞生之间并不短了，应该是我们还处于大清帝国的时候就外国人就发明了。但是应用到汽车上，时间并不长。目前丰田集团的Mirai和现代集团的Tucson FCV算是具有代表性的量产燃料电池汽车。

丰田Mirai

    我觉得，对于燃料电池的工作原理，我们不必要探究的太深入。我们只需要知道，目前的燃料电池汽车，用氢气和氧气。主要用这两个原材料，产生能量和水，一种将化学能转化为电能的过程，理论上来说，这个过程不存在什么污染。

fuelcell意思就是燃料电池

   主要有两点，第一氢在自然界中分别还是比较广的，水中就蕴含着大量的氢，这个资源的总量还是很多的。而氢气燃烧只产生水，没有其他污染物。

    以丰田的Mirai来说，这款燃料电池车，最大功率155马力，0-100驾驶需要10秒，续航可达650km。Mirai的氢燃料存储在高压储氢罐中，储氢罐采用了碳纤维材质制造，分别位于底盘中部和尾部，充满一次氢气约需3分钟。

丰田Mirai驱动结构（图片来自电动邦）

    燃料电池位于前排座椅下方。燃料电池产生的电能直接驱动位于发动机舱的电动机。电动机进行能量回收获得的电能将经过动力控制单元储存在位于车辆尾部的动力电池中。

    除了理论上没有污染以外，每一次充满氢气，只需要3分钟，这就是燃料电池的一个优势。这个时间相当于加油的时间，而目前短时间内，传统的充电技术还不可能做到按照分钟计算。如此短的充氢时间，也就是意味着对于单次续航里程，不必追求高里程。

充氢气速度和加油一样

    丰田几乎在和混合动力同一时间启动的燃料电池汽车项目，但是发展速度却远远低于混合动力。这主要还是因为技术要求较高，成本巨大。据说，在十几年前，一台燃料电池汽车的造价接近1.2亿日元（折合人民币约710万元）

723.6万日元 （丰田日本官网）

   但是随着技术的发展，成本的降低，目前在日本购买丰田Mirai，需要723.6万日元，但是除去补贴以后，大概只需要498.3万日元（约合人民币29.5万元），比入门版陆巡稍微便宜一点（510万日元），已经到了可以接受的范围内。

    既然如此，为什么这种燃料电池汽车没能大规模普及呢，主要有以下几个因素。第一就是氢气的获取，虽然说获取手段不少，但是如果考虑到成本、污染等问题，以目前的技术看，并不算一个很“环保”的办法。

丰田Mirai的储氢罐

    第二就是氢气的储存，如果用气体方式储存，需要很大的空间，对于汽车来说是个不小的挑战，否则装的太少，续航里程也会大打折扣，需要高压压缩，对于储存容器要求非常高；如果液化，需要超低温超高压，并且还要损失30%的能量（氢液化损失），对于存储容器要求也非常高（最终就是成本高）；除了成本以外，储存容器还得非常结实，否则碰撞爆炸，后果不堪设想。丰田Mirai的储氢罐采用高强度的碳纤维制造，122L的容量可容纳大约700个大气压。

丰田Mirai的储氢罐

    第三，目前丰田Mirai燃料电池所用的催化剂是金属“铂”，这个价格相当高，并且资源有限。如果继续使用铂作为催化剂，大规模量产几乎无可能。

    第四就是加氢站的建设，建设成本也是非常高的，远远高于充电桩和加油站。目前日本本土约有100个，美国加州大概50个，别处的基本可以忽略不计。没有国家的扶植，没人愿意建设加氢站，想都别想。

日本的加氢站

    综上几条，其实以Mirai为代表的燃料电池汽车，目前还无法做到和传统汽车抗衡，无论从哪个角度看，它的自身成本以及为它服务的成本都太高了。但是我觉得，随着技术的发展，很多困难都有解决的可能。只要能够解决上述困难，它的优势就会非常明显，也许几十年以后，我们真的就能开上氢气去上马路了。

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