高峰

一提到新能源汽車，第一印象就是特斯拉電動(dòng)汽車。其實(shí)，純電動(dòng)汽車并不能完全做到環(huán)保無污染。相比之下，氫氣才是真正的無污染、零排放。

早在二十世紀(jì)六十年代，氫燃料電池就已經(jīng)成功地應(yīng)用于航天領(lǐng)域。進(jìn)入七十年代以后，隨著人類不斷地掌握多種先進(jìn)的制氫技術(shù)，氫燃料電池很快就被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。波音公司于2008年4月3日成功試飛了一架以氫燃料電池為動(dòng)力源的小型飛機(jī)。

氫燃料電池汽車

氫燃料電池汽車尾氣僅排放水，可以實(shí)現(xiàn)零污染排放。這種汽車無需注滿汽油或者柴油，而是由氫氣作為燃料。將氫氣注入汽車燃料缸中，與燃料電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，氫和空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛，這一化學(xué)反應(yīng)過程唯一的副產(chǎn)物就是水或者蒸汽，完全沒有二氧化碳，非常環(huán)保。

以豐田首款氫燃料電池車Mirai為例，充滿燃料的Mirai擁有接近傳統(tǒng)汽油車的巡航里程，達(dá)到約500千米，同時(shí)它在動(dòng)力上也不弱，Mirai的最大功率為153馬力（113千瓦），最大扭矩335牛米，最高時(shí)速可達(dá)到178千米/小時(shí)，百公里提速僅需9.6秒，完全能夠應(yīng)付日常的行車需求。即便燃料用光了，將燃料回填補(bǔ)滿的時(shí)間也僅需約3分鐘，和傳統(tǒng)汽油車的加油時(shí)間差不了多少。

氫燃料電池的工作原理

和普通電池一樣，燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)組成。大部分燃料電池汽車使用聚合物交換膜燃料電池（PEMFC）。氫燃料電池的基本工作原理是將氫氣送到燃料電池的陽極板（負(fù)極），經(jīng)過催化劑——鉑的作用，氫原子中的一個(gè)電子被分離出來，失去電子的氫離子（質(zhì)子）穿過質(zhì)子交換膜，到達(dá)燃料電池陰極板（正極），與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。

由于供應(yīng)給陰極板的氧可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫，給陰極板供應(yīng)空氣，并及時(shí)把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。由于氫燃料電池不儲(chǔ)能，確切地講應(yīng)該稱為氫發(fā)電裝置。

燃料電池VS電動(dòng)汽車

燃料電池汽車相比電動(dòng)汽車的主要優(yōu)勢就是方便。氫氣燃料電池汽車只需三到五分鐘就能充滿長途行駛所需的氣量（700個(gè)大氣壓的氫氣），而不用等上幾個(gè)小時(shí)來充滿電。電動(dòng)汽車要做到這一點(diǎn)，就必須更換整組電池。充電最快的TeslaModel s也至少需要二十分鐘才能充滿電，但行駛的距離還不到氫氣燃料電池汽車的一半，這讓燃料電池汽車更方便日常使用。汽車制造商們據(jù)此認(rèn)為，希望使用更環(huán)保汽車的消費(fèi)者也許會(huì)認(rèn)為燃料電池汽車要比電動(dòng)汽車更實(shí)用。

在性能和環(huán)保方面，燃料電池汽車使用和電動(dòng)汽車一樣的電動(dòng)馬達(dá)，所以性能表現(xiàn)差不多。但燃料電池會(huì)更適合皮卡，目前鋰電池并沒有辦法滿足這些車型的需要，而且鋰電池要比燃料電池組（氫氣箱）重得多。

燃料電池汽車的售價(jià)和維護(hù)費(fèi)用要比電動(dòng)汽車貴，豐田Mirai、日產(chǎn)Leaf的售價(jià)要比特斯拉便宜不少。目前，給燃料電池汽車補(bǔ)充的氫氣價(jià)格約為3美元（每加侖汽油當(dāng)量），經(jīng)估算，給一輛車加滿氫氣需要花費(fèi)約50美元。這意味著，一輛燃料電池汽車的維護(hù)成本是普銳斯混合動(dòng)力汽車的兩倍，是電動(dòng)汽車的四倍。

制造和使用綠色氫氣的費(fèi)用更高。燃料電池汽車的主要問題是制造氫氣燃料要消耗比普通電動(dòng)汽車更多的能源，污染也是個(gè)很嚴(yán)重的問題。除了甲烷轉(zhuǎn)化，獲得綠色氫氣的唯一可行的方式是通過電解。

盡管如此，氫燃料電池汽車已經(jīng)量產(chǎn)，并已開始售賣。豐田氫燃料電池車Mirai在海外的起價(jià)為57500美元（約合人民幣35.7萬元）。

氫氣燃料電池汽車還處于早期階段，但是我們對它的未來充滿信心。