氢燃料电池发展前景好 那敢问 路在何方？

近年来，一直都在倡导新能源汽车，其中我们尤为关注的是以氢燃料电池为动力的新能源汽车。燃料电池堆栈作为一个化学反应池，其最为关键的技术核心为“质子交换薄膜”。在这层薄膜的两侧紧贴着催化剂层，将氢气分解为带电离子状态，因为氢分子体积小，携带电子的氢可以透过薄膜的微小孔洞游离到对面去，但是在携带电子的氢穿越这层薄膜孔洞的过程中，电子被从分子上剥离，只留下带正电的氢质子通过薄膜到达另一端。氢质子被吸引到薄膜另一侧的电极与氧分子结合。薄膜两侧的电极板将氢气拆分成氢离子正电和电子、将氧气拆分 成氧原子以捕获电子变为氧离子(负电)，电子在电极板之间形成电流，2个氢离子和1个氧 离子结合成为水，水成为了该反应过程中的唯一“废料”。从本质来讲整个运行过程就是发 电过程。随着氧化反应的进行，电子不断发生转移就形成了驱动汽车所需的电流。 

在本届日内瓦车展上，现代汽车发布了一款全新氢燃料电池概念车——FE Fuel Cell。其采用第四代氢燃料电池技术，量产车型定于明年公布。与此前现代ix35燃料电池车运用的技术相比，这款概念车将减重20%，同时动力效率提高10%。此外，新车的燃料电池堆功率密度增加了30%，有效的提升了续航里程。据悉，这款车的最大续航里程可达800km。

现代FE Fuel Cell概念车的设计灵感来自于自然和纯水，而水也是这款车型唯一的排放物。新车流畅的轮廓充分考虑了空气动力学，仅在前保险杠及前后轮处加入通风口。

 

 

内饰方面，FE Fuel Cell内饰采用蓝色基调，这和新能源车一贯使用的蓝色元素相同，其加装了特制的内部空气加湿装置，循环利用由氢能转化出的水，以创建更舒适的客舱环境。中央采用宽屏显示器，从方向盘后方一直延伸至中控台，用来显示动力系统以及行程信息。中控台处也有一个触摸控制屏。

 

 

▎何为氢燃料电池技术?

氢燃料电池汽车，简称FCV，是燃料电池汽车的一种。尽管目前在氢燃料电池领域正不断取得技术突破，然而现状却是，目前氢燃料电池汽车在整个汽车市场中的比重极小，几乎为零。加氢站仅在全球某些特定地区存在，市面上在售的氢燃料电池汽车屈指可数，并只在特定地区发售。公众对氢燃料电池汽车可谓知之甚少。

但这种氢燃料电池汽车有着新能源汽车几乎所有的优点，甚至被认为真正属于未来的新能源汽车类型。

首先，这种新能源汽车，燃料原料为氢气，所需要的补给时间短，一般只需3-5分钟就可以提供汽车所需要的燃料需求，与传统汽油车所需时间差不多。与目前电动汽车动辄几个小时的充电时长，有着明显的优势。

另一方面，完全可以做到零排放。汽车燃烧所产生的唯一产物为水。并且再超过汽车使用年限之后，无二次污染。氢燃料电池主要的成分是氢，在使用寿命结束后，并不会对环境造成污染。而相比于电动汽车，锂电池则含有重金属镍、钴、砷等有毒污染物，会对环境造成二次污染，所以必须要进行回收处理。

还有一个优点便是，续航里程更高。市面上在售的氢燃料电池汽车，续航里程均超过500公里，与电动汽车相比有很大的优势。

 

 

既然氢燃料汽车有这么多的优点，几乎是完美的未来新能源汽车，为何在市场中如此少见?车企对于这项技术也并为作为重点发展?

因为这种车型的缺点同样十分明显。

氢燃料汽车的最大劣势在于高昂的制造成本。尽管近几年，该项技术进步，氢燃料汽车的价格在国外已经从曾经的10多万美元，降到现在的6-7万美元;但与之相对的，特斯拉等高性能电动汽车价格目前只在3万美元左右。主要原因在于氢燃料电池化学反应所需的催化剂成本很高。目前氢燃料电池的催化剂一般使用铂这种稀有贵金属。铂的价格十分高昂，也增加了氢能源汽车的制造成本。

不仅如此，与其配套的氢能源加氢站的建设投入也十分高昂。由于液态氢气的难以贮存的特性，相关设备造价高昂，加氢站修建成本高。继续拿特斯拉做对比，特斯拉超级充电站修建成本约30万美元，而加氢站成本往往高达100-200万美元。

▎氢燃料电池汽车在售车型有哪些?

目前市面上能买到的氢燃料电池汽车仅有3款，分别是丰田Mirai、本田Clarity以及现代ix35FC。而现代这次发布的FE Fuel Cell正是ix35FC的下一代车型。

丰田Mirai

 

 

Mirai在日本语的意思是“未来”。自1992年，丰田便已开始氢燃料电池技术的研发，20多年来，丰田在该领域已积累了多达5000项专利。2014年11月，量产版Miran问世，不到6万美元的售价，Mirai续航里程高达500公里，碾压一众电动汽车。目前，Mirai已经在日本、美国、德国、英国、丹麦等地区发售，每年的销售数量都在千台左右。

本田Clarity

 

 

在氢能源汽车领域，本田的名气要比日本同行丰田要小得多，然而，这并不妨碍本田在该领域所表现出的雄厚实力。与造型略激进的丰田Mirai不同，本田Clarity外形还算是规矩，与一般轿车没有什么区别，车身轻盈流畅，内饰部分简洁清爽，提供5座。本田Clarity所搭载的氢燃料电池在前作FCX Clarity的基础上更为紧凑，续航更强。电能由氢氧化学反应的燃料电池组提供，最高续航里程将近482公里。

现代ix35FC

 

 

事实上，早在2013年2月26日，作为世界上第一辆量产版氢燃料电池车—现代ix35 FC就在韩国正式上市，比丰田的Mirai早了2年。现代汽车在氢能源汽车领域已有超过15年研发历史。早在2001年，该公司就已推出旗下第一款氢能源汽车，此后，经过不断更新、迭代，目前在售的ix35FC为其第四代产品。

▎氢能源汽车的未来在哪里?

虽然目前，氢燃料电池汽车的成本依旧居高不下，仍然只有少数的车企在这个领域进行投资。一直在这个领域技术领先的丰田公司，已向整个汽车行业开放了其持有的5000多项专利，目的是希望能有更多的车企加入研究氢燃料电池的行列中。目前氢燃料电池汽车依旧属于高成本行业，当有越来越多的企业开始重视这个行业时，相信氢燃料电池汽车的技术成本会得到降低。丰田开放专利的这一举措也是推进行业进步的一大举措。随着时间的推移，技术的不断进步，参与研发的车企增多，加氢站基础设施的完善，相信氢燃料电池汽车的未来值得期待。