辛妍

選擇插電式電動(dòng)汽車還是燃料電池電動(dòng)汽車？

在美國(guó)，隨著越來越多的汽車經(jīng)銷商在全國(guó)銷售可以大大減少污染和燃油使用的電動(dòng)汽車（EVs），個(gè)人交通正在發(fā)生改變。與以往相比，消費(fèi)者有了更多的電動(dòng)汽車選擇項(xiàng)，其中兩種基本類型就是插電式電動(dòng)汽車和氫燃料電池電動(dòng)汽車。插電式電動(dòng)汽車包括插電式混合電動(dòng)汽車（可以由電力或汽油提供動(dòng)力）和電池電動(dòng)汽車（僅由來自電網(wǎng)的電力提供動(dòng)力）。

電池電動(dòng)汽車和氫燃料電池電動(dòng)汽車都沒有尾氣污染，因此對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)的空氣質(zhì)量和氣候變化目標(biāo)相當(dāng)重要。例如，加利福尼亞州空氣資源委員會(huì)（California Air Resources Board）的分析表明，到2040年，絕大多數(shù)的新個(gè)人車輛都需要是電池或氫燃料電池電動(dòng)汽車，以滿足到2050年，溫室氣體排放量要比1990年降低80%的目標(biāo)要求。此外，美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)（National Research Council）認(rèn)為，推動(dòng)電池和燃料電池電動(dòng)汽車的技術(shù)發(fā)展，將會(huì)為實(shí)現(xiàn)減排提供最大的機(jī)會(huì)。

電池電動(dòng)汽車

電池電動(dòng)汽車有可能成為當(dāng)今道路上行駛的車輛中最干凈的那一輛。由于電池電動(dòng)汽車的總溫室氣體排放取決于用于給電池充電的電力的來源，因此在大部分美國(guó)人生活的地區(qū)，使用這種充電式電動(dòng)車輛所產(chǎn)生的全球溫室氣體排放甚至低于駕駛最高效的汽油車輛。

除了低排放這一優(yōu)勢(shì)，插電式車輛的另一個(gè)方便之處是如今很多人可以在家中完成充電。憂思科學(xué)家聯(lián)盟（Union of Concerned Scientists）和消費(fèi)者協(xié)會(huì)（Consumers Union）2013年進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查表明，56%的美國(guó)家庭有帶有電力接入的街邊停車位。

插電式電動(dòng)汽車非常成功。但是，與小汽車相比，SUV、小型貨車或皮卡（pickup trucks）通常較重，空氣動(dòng)力性較差，因此對(duì)于電池電動(dòng)汽車技術(shù)而言，相對(duì)低效。例如，豐田汽車公司2014年的跨界SUV——RAV4電動(dòng)汽車的效率為0.44千瓦時(shí)/英里，因此比2014年的日本LEAF使用更多的電。較高的電力使用，也就意味著效率較低，這對(duì)更大的電池電動(dòng)車輛而言，是個(gè)潛在的缺點(diǎn)，例如可能會(huì)有較短的行動(dòng)距離，或是需要更大、更貴的電池組。此外，這種大容量的電池可能需要升級(jí)現(xiàn)有的家庭用電服務(wù)，或是需要延長(zhǎng)充電時(shí)間，甚至可能無法一夜充滿一個(gè)完全放電的電池。

氫燃料電池電動(dòng)汽車

像所有的電動(dòng)車輛一樣，燃料電池電動(dòng)汽車有清潔的電機(jī)，不產(chǎn)生有害尾氣排放，但它們不需要充電，相反，他們能夠在氫燃料站迅速補(bǔ)充氫，就如同現(xiàn)在的汽油車在加油站加油一樣，一次加滿氣可以行駛250英里（約400公里）以上。就像電池電動(dòng)汽車一樣，氫燃料電池電動(dòng)汽車有電動(dòng)馬達(dá)，但不同的是，氫燃料電池電動(dòng)汽車并不是在電池中存儲(chǔ)電網(wǎng)中的電力，而是用存儲(chǔ)的氫燃料在車上產(chǎn)生電。與電池電動(dòng)汽車的另一個(gè)相似點(diǎn)是，這兩種類型的車產(chǎn)生的溫室氣體排放都低于汽油車。

氫燃料電池電動(dòng)汽車的總排放量取決于氫燃料制造和運(yùn)輸?shù)姆绞椒椒?。全生命周期的溫室氣體排放量分析顯示，即使使用產(chǎn)自天然氣的氫氣，與傳統(tǒng)的汽油車相比，今天早期的氫燃料電池電動(dòng)汽車都能減少超過30%的排放量。而未來的燃料電池電動(dòng)汽車很可能會(huì)更清潔。第一款商用的氫動(dòng)力燃料電池汽車——現(xiàn)代途勝（Tucson）燃料電池多用途跑車（sport-utility vehicle，SUV），其產(chǎn)生的溫室氣體排放量大幅低于汽油版途勝：氫燃料電池版途勝比最高效的汽油版途勝的排放量減少了34.4%。如果使用符合加利福尼亞州可再生氫標(biāo)準(zhǔn)的氫氣（即其中至少有33%的氫氣來自低碳能源），那么相比于汽油版，氫燃料電池版途勝的排放量可以降低一半以上。

隨著燃料電池性能以及汽車電子技術(shù)（比如電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)）的不斷發(fā)展，加之低碳?xì)湓絹碓揭子讷@取，在未來幾年，市場(chǎng)上的燃料電池車輛將有可能比汽油車輛減少更多的溫室氣體排放。這種演進(jìn)已經(jīng)成為包括日產(chǎn)Leaf在內(nèi)的很多插電式電動(dòng)汽車的規(guī)范。由于燃料電池汽車與插電式電動(dòng)汽車共享許多組件，因此電動(dòng)機(jī)或更高效的電力系統(tǒng)等方面的改進(jìn)，都將讓燃料電池車輛受益。再加上有像加利福尼亞州這樣的強(qiáng)制低碳制氫政策，無疑將會(huì)更進(jìn)一步地提升從汽油汽車轉(zhuǎn)向燃料電池車輛的好處。

氫燃料電池電動(dòng)汽車的加氣很像傳統(tǒng)汽油/柴油汽車的加油，即時(shí)間短（幾分鐘），一次加滿行駛范圍長(zhǎng)（可達(dá)200到300英里，約合320到480公里）。對(duì)于家中無法為電池電動(dòng)汽車充電的家庭而言，這一點(diǎn)使得氫燃料電池汽車更具有吸引力。但是，這種加氣站還不是普遍存在的國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施。以美國(guó)為例，目前氫氣站主要集中在加利福尼亞州。要想讓氫燃料電池電動(dòng)汽車在其他州也推廣起來，那么相應(yīng)的州也需要安裝氫氣加氣站。美國(guó)幾個(gè)州都正在建設(shè)或認(rèn)真考慮建立氫基礎(chǔ)設(shè)施。

2014年6月，現(xiàn)代公司（Hyundai）在美國(guó)推出了全球首款量產(chǎn)版氫動(dòng)力燃料電池電動(dòng)汽車（fuel cell electric vehicle，F(xiàn)CEV）。而其他汽車制造商也計(jì)劃在未來幾年將更多的車型推向市場(chǎng)。2015年版現(xiàn)代途勝氫燃料電池電動(dòng)汽車能存儲(chǔ)高達(dá)5.6公斤的氫氣，這能產(chǎn)生約113千瓦時(shí)的電力，而同時(shí)期容量最大的電池電動(dòng)汽車特斯拉Model S只能存儲(chǔ)85千瓦時(shí)的電力，并且途勝的燃料電池汽車的充電時(shí)間遠(yuǎn)低于特斯拉Model S。這種卓越的存儲(chǔ)容量意味著燃料電池車輛具有極佳的行駛范圍，并且很短的加氣時(shí)間能夠讓加氣站服務(wù)很多車輛，這與傳統(tǒng)的汽油/柴油加油站相似。氫燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)是它存儲(chǔ)和補(bǔ)充大量能源的能力，這將能夠讓需要更大動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛，如SUV和卡車，變得也高效實(shí)際。

二者是互補(bǔ)技術(shù)，而不是競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)

燃料電池電動(dòng)汽車和電池電動(dòng)汽車是互補(bǔ)性的技術(shù)，對(duì)滿足運(yùn)輸需求同時(shí)減少排放量而言，都十分重要。它們有三個(gè)共同的重要特征：首先，因?yàn)槭褂秒妱?dòng)馬達(dá)，因此它們沒有尾氣排放；其次，與傳統(tǒng)的汽油或柴油車輛相比，它們能夠削減全球溫室氣體排放量；再次，當(dāng)使用可再生能源來生產(chǎn)燃料時(shí)，它們的凈全球溫室氣體排放會(huì)相當(dāng)?shù)汀．?dāng)然，燃料電池電動(dòng)汽車和電池電動(dòng)汽車也有一些重要的差異，這使得每種技術(shù)能夠滿足不同消費(fèi)者的需求。

由于通常假設(shè)只有一種技術(shù)最終會(huì)取得成功，因此電池電動(dòng)汽車和氫燃料電池電動(dòng)汽車往往被描繪成競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。但實(shí)際上，電池和燃料電池電動(dòng)汽車都能夠被加以利用，以滿足不同消費(fèi)者的需求，并為市場(chǎng)滲透提供最大的機(jī)會(huì)。電池電動(dòng)汽車能夠利用現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施，因而對(duì)城市環(huán)境尤其有效，且符合成本效益。而對(duì)于較大的車輛、較遠(yuǎn)的駕駛距離，以及家中不具備充電接口的家庭而言，氫燃料電池是個(gè)好選擇。與對(duì)應(yīng)的汽油和柴油車輛相比，電池電動(dòng)汽車氫燃料電池電動(dòng)汽車都不使用油，都能夠減少溫室氣體排放。

利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，加之日益擴(kuò)大的公共充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，插電式電動(dòng)汽車的銷售已然強(qiáng)勢(shì)啟動(dòng)。與之相比，氫燃料電池電動(dòng)汽車直到最近才在某些區(qū)域提供給消費(fèi)者，并且目前燃料補(bǔ)給基礎(chǔ)設(shè)施也是有限的。要預(yù)測(cè)說未來數(shù)十年到底哪種技術(shù)將會(huì)更普遍還為時(shí)尚早，但有一點(diǎn)可以確定，那就是有足夠大的市場(chǎng)來支持這兩種車。為了確保取得全面勝利，也需要各級(jí)政府在政策上大力支持各類電動(dòng)汽車。最終的獲勝者將是消費(fèi)者，在經(jīng)銷商處他們可以有各種清潔車輛選項(xiàng)，并且不需要加油站。