3分钟读懂氢燃料电池！为何ta才是新能源汽车的未来之光？

当人类习惯了使用火带给日常生活给来便利，地球上亿万年的化石能源就逐渐开始被消耗。

就汽车行业而言，2019年底国内汽车保有量2.6亿辆，消耗的各类燃油不可估量，带来的环境问题以及能源短缺的风险日益严峻。

作为化石能消耗的“主力军”——汽车产业的蓬勃发展是重要的因素之一。伴随着用户如何做到污染物更少，噪音更小的诉求，电动汽车成为重点考量的对象。那么应该磷酸铁锂还是三元锂电，各有长短。但部分眼光更加长远的政府和企业则同时致力于氢燃料电池电动车的研发，作为有可能见到氢能汽车量产的当代青年，对其有所了解是十分必要的。

一、氢发动机的工作原理

虽然发电的方式不同，但氢能最终也将转化为电能驱动车辆行驶。

在汽车行驶的过程中，其实发生了一种称为反向电解的过程，其中氢与燃料电池中的氧气反应。氢气来自FCEV内建的一个或多个储气罐，而氧气来自周围的空气。该反应的最终产物只有电能，热量和水，它们以水蒸气的形式通过废气排放。因此，氢动力汽车在本地是零排放的，一分钟内就可以达到零排放。

在氢发动机的燃料电池中产生的电力取决于特定行驶情况的需求可以采取两条路线。它要么流到电动机并直接为FCEV供电，要么为电池充电，电池存储能量直到发动机需要它为止。这种电池被称为牵引电池，比全电动汽车的电池小得多，因此重量轻，因为它一直在被燃料电池充电。

像其他电动汽车一样，氢能汽车也可以回收或“补充”制动能量。电动机将汽车的动能转换回电能，并将其馈入备用电池。

与其他电动汽车有所不同的是氢能汽车自己便可以发电。因此，本质上与纯电动或插电式混合动力汽车不同，ta无法从外部电源充电，只能通过内置电池获得动力。所以，氢能汽车实际上拥有自己的高效发电厂：燃料电池。

二、氢汽车最大的优势与弊端

一项新技术得以发展延续，最重要的就是其市场价值能否得到用户的广泛认可。而就氢动力汽车而言，对于用户的好处至少有以下四点：

⑴氢燃料电池汽车的推进是纯电动的。当您开车时，感觉就像驾驶普通的电动车。这意味着什么？由于电动机即使在低速行驶时也能提供完整的扭矩，因此几乎没有发动机噪音，没有启动感。

⑵另一个优点是充电时间短。根据充电站和电池容量的不同，全电动汽车目前需要30分钟到几个小时才能充满电。另一方面，燃料电池汽车的氢气罐已满，可以在不到五分钟的时间内再次使用。对于用户而言，这使车辆的可用性和灵活性与传统汽车的可用性和灵活性保持一致。

⑶目前，氢能汽车的行驶里程 仍比纯电动汽车更长。充满氢气的储罐将持续约300英里（约480公里）。电池驱动的汽车可以将其与非常大的电池相匹配，这反过来会导致车辆重量和充电时间增加。

⑷燃料电池汽车的行驶范围与外界温度无关。换句话说，它在寒冷的天气下不会恶化。

有意思的是，氢气车最大的弊端同样基于市场和用户的选择。简单来说，氢燃料加注站的稀缺性，让用户处于低需求的状态，而没有广泛的市场需求，氢燃料电池汽车很难市场批量生产从而盈利，也会导致单车价格过高，一般用户难以承受，进一步加剧需求的压制。所以只有在政府主导此类基础设施建设富有成效后，才能真正实现氢燃料汽车的批量化生产。

三、如何实现氢燃料电池的可持续发展

从单车排放的角度来看，氢气车的产物是电能、热能和水，是零排放的理想型替代能源，这意味着它可以保持城市空气的清洁，但扩大到整个能源供给的链条，是否是环境友好型能源，同时保护着我们的气候？

这取决于氢气的生产条件。目前生产氢气主要是初中化学中的电解水法，通过电能使之分解为氢和氧。由此，我们还需探寻在电能供给的途径是否为可再生能源。若使用化石燃料，最终将对使用氢的燃料电池汽车的碳足迹产生连锁反应。那么，氢燃料电池汽车的环保优势较之其他燃料电池便不复存在了。有趣的是氢也是许多工业过程的副产品，在许多工业过程中，氢经常被视为废物而不再使用。将其清洁，倒是为燃料电池提供了一种循环利用氢的方法。

除此之外，氢的运输与储存技术的完善以及安全性将直接影响其得到更广泛的使用。但鉴于制氢原材料的广泛性，是否可以换种思路，如何将制氢的设备小型化、设备低成本化，直接省去运输可能存在的风险和高成本，实现就地取材、就地生产、就地使用，理论上甚至等同于在燃料电池汽车上装上加油站，虽说异想天开，但其应用前景值得科学家们去实现。

转眼2020，记得去年年初的全国“两会”上，“氢能热”被写进政府工作报告，由此引发了业界的思考。其中积极响应并践行的国内车企中，长城汽车是冲在前排的开创者，这也并非其首次展露出在氢能源汽车上的苦心孤诣。因此，未来可期。