說起氫燃料電池車，無疑是當(dāng)下提及率很高的一個(gè)詞，它的出現(xiàn)既迎合了當(dāng)下社會(huì)節(jié)能低碳的社會(huì)理念，又集“終極環(huán)保”與多項(xiàng)黑科技于一身。但說起來它卻并非一項(xiàng)新事物，那么氫燃料電池車究竟有著怎樣的發(fā)展之路，未來的推廣和普及又會(huì)存在什么樣的障礙呢?

什么是氫燃料電池車?

燃料電池汽車是指以氫氣等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其通過電解水的逆反應(yīng)，使氫氣與空氣中的氧氣結(jié)合，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)汽車所需的電能。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，只會(huì)排出水，因此從環(huán)保和節(jié)能方面，氫燃料電池車可以說是汽車發(fā)展非常理想的階段。

相比于電動(dòng)汽車，燃料電池車具備輕量化、續(xù)航力久、充能時(shí)間短、電池壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。在重量方面，同樣功率的氫燃料電池相比電動(dòng)車沉重的電池組重量?jī)H有一般，可極大減輕車輛負(fù)擔(dān);續(xù)航和充能方面，以現(xiàn)有的Mirai為例，其一次加氫僅需3分鐘，續(xù)航里程達(dá)到650km，電池壽命達(dá)20年以上，這些都使電動(dòng)車望塵莫及。

除了對(duì)比電動(dòng)汽車的巨大優(yōu)勢(shì)，其相較燃油車(包括混動(dòng))也有獨(dú)到之處，首先在于它的環(huán)保性，氫燃料電池車的排放物僅僅是水，比起燃油車的尾氣污染優(yōu)勢(shì)明顯;其次其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，便于維護(hù)和保養(yǎng)，故障率相比較也更低。

那么就是這么優(yōu)勢(shì)明顯的氫燃料電池車，為何卻不如理想中鈉鹽得到快速推廣和發(fā)展呢?究其原因，這其中涉及的諸多問題使其推廣起來仍舉步維艱。

技術(shù)壁壘

氫燃料電池技術(shù)門檻高，需要巨額投入，而在這方面目前大部分車企基礎(chǔ)薄弱，在氫燃料電池方面并沒有開展相關(guān)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備，其中包括催化劑雙極板等關(guān)鍵部分材料以及高壓儲(chǔ)氫罐、氫循環(huán)泵等無大規(guī)模量產(chǎn)的能力，總體產(chǎn)業(yè)鏈形成尚需時(shí)日。

成本控制

對(duì)于燃料電池而言，目前的最大的問題是沒辦法進(jìn)行較大規(guī)模化應(yīng)用。根據(jù)美國政府部門最新數(shù)據(jù)顯示，2017年每生產(chǎn)1000套80kW質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)燃料電池，燃料電池系統(tǒng)成本為179美元/kW(包含高壓儲(chǔ)氫罐、電池堆、動(dòng)力控制單元等)，每生產(chǎn)1萬套燃料電池系統(tǒng)成本為79美元/kW，其中電堆成本為39美元/kW。

以Mirai為例，2016年該車產(chǎn)量已提升到2000輛，2020年這一數(shù)字將達(dá)到30000萬輛，以這個(gè)數(shù)據(jù)這算，單套電池系統(tǒng)成本仍需1萬余美元，相比鋰電池成本仍舊居高不下。

限制燃料電池應(yīng)用的最大問題就是催化劑。Pt催化劑太貴，容易中毒，可是其他的催化劑相比而言性能差了不少。針對(duì)這點(diǎn)常用的方法是把催化劑材料做成納米級(jí)的顆粒，用最少的催化劑做出最大的效果。當(dāng)然新一代Miraiy已經(jīng)成功降低了約90%的鉑金需求，這也是一個(gè)巨大的突破。

燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率

我們知道任何一種能量轉(zhuǎn)換成另外一種，轉(zhuǎn)換效率都不可能是100%，電動(dòng)車直接使用電能，相對(duì)效率較高，相比較之下燃料電池先將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，然后再得以轉(zhuǎn)化，中間的能量損耗要多的多。

氫氣制備運(yùn)輸?shù)陌踩[患

氫氣是一種高危險(xiǎn)氣體，不僅具有很強(qiáng)的易燃易爆性，還有一定的窒息性，因此在氫氣運(yùn)輸?shù)膯栴}一不留神就會(huì)造成重大事故的發(fā)生。除了在運(yùn)輸中當(dāng)心之外相關(guān)人員需配備專業(yè)氫氣檢測(cè)儀來檢測(cè)氫氣是否有泄漏的情況發(fā)生。

產(chǎn)氫與用氫不在同一地方，將通過電解水等方式制成的氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)郊託湔荆侨剂想姵剀嚧笠?guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，我國氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)仍不足，能完成存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)少之又少，氫氣制備及加注企業(yè)整體水平依舊不足。

雖然氫燃料電池車的優(yōu)勢(shì)在于加氫時(shí)間短，僅需短短3分鐘。但在如此短時(shí)間完成加注，對(duì)整套系統(tǒng)承受能力提出了極大的挑戰(zhàn)，一旦在此過程中氫氣濃度過高，就有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。

與加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的依附關(guān)系

氫燃料電池車的發(fā)展與加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)有密不可分的關(guān)系，如果燃料電池車銷售不好，則相關(guān)企業(yè)不愿鋪設(shè)過多加氫設(shè)備，如若加氫站無法普及，則勢(shì)必會(huì)影響氫燃料電池車的大規(guī)模推廣，這其中的利害關(guān)系不言自明。

氫燃料電池車無疑有著美好的未來和廣闊的市場(chǎng)前景，但其發(fā)展中面臨的問題同樣不可忽視，從制氫、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)日麄€(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都遠(yuǎn)沒有形成規(guī)模，只有妥善處理和解決這些發(fā)展過程中遇到的問題和隱患，它的量產(chǎn)和普及才能成為現(xiàn)實(shí)。至于未來氫燃料電池車能夠逆勢(shì)而起，我們也將持續(xù)關(guān)注。