氢燃料电池汽车离我们到底还有多远？

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汽车研发

2019年上海车展庆铃汽车展出氢燃料电池载货汽车、武汉车展江铃汽车展出氢燃料牵引车、福田、三环等企业展出了氢燃料轻卡。

2019年商务年会，各大车企更是展出多台氢燃料商用车。可见，大部分主机厂已经开始氢燃料车型的研发，跟电动汽车一样，谁都不想输在起跑线上。

▎氢燃料电池现状

根据《中国制造2025》和《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》等规划性文件，系统性地推进燃料电池汽车研发与产业化，加强基础材料和机理的研究，推动关键部件的研发，完善技术标准和基础配套设施建设。

到2020年实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。政策日趋明朗，也看出国家对于氢燃料电动汽车的推广力度。

早在2013年至2015年间，丰田、本田、现代等厂商纷纷推出氢燃料电池车型，氢燃料电池在日本等发达国家地区开始步入商业化阶段。

而中国厂商如上汽荣威早在2016年就推出了950氢能源车，奇瑞推出了艾瑞泽氢燃料电动车，但受制于基础设施，乘用车推广应用还需要很长的时间。

2018年之后，氢燃料电动汽车在商用车也得到了推广应用，但目前主要应用在氢燃料电池客车上，载货汽车只是刚刚起步，受成本影响，氢燃料电池载货汽车的发展还有很长的路要走。

在此，为大家介绍一下氢燃料电池的基本原理，为大家做个简单的科普，为氢燃料电池汽车的到来做好准备。

▎氢燃料电池原理

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。如下氢燃料电池发动机的工作原理图。

简单来说，它是通过电化学反应，而不是采用燃烧等方式，大家都知道氢气和氧气化学反应最终生成水，从而释放出能量的过程，由于其反应产物为水，也就不存在我们担心的污染问题。

▎氢燃料电池的优势

单从排放来看，氢燃料比纯电动更具有优势，目前，我国的电力主要来源于火电，纯电动汽车只是将污染进行了转移，而氢气大部分来源于天然气制氢、焦炉气制氢、电解水等方式，污染上要小于火力发电。

能量转换效率方面，氢燃料的综合转换效率在50%左右，传统燃油汽车仅在35%左右，氢燃料完胜传统燃油汽车。

与纯电动车相比，氢燃料电池汽车具有加氢时间短、续航里程长等优点。每辆城市物流车的平均加氢时间为5分钟，每次加氢量为6-7公斤，与普通燃油汽车加油时长相差无几，加满氢气之后的续航能力可达250公里，完全满足城市物流车的需求。

由于纯电动汽车在续驶里程、充电时长、重载运输等方面存在先天缺陷，氢燃料电池汽车也被认为是解决新能源汽车在商用领域用户痛点的重要解决方案。

▎氢燃料电池的困境

纵使有如此多的优势，但发展过程却需要很长的时间，一方面要完善加氢站、氢气的储藏和运输等基础设施建设，另一方面要加快燃料电堆、储氢罐等技术的研发，尽快降低制造成本。

作为氢燃料电池汽车的核心部件，燃料电池系统成本占据整车成本的64%，而其中又以燃料电堆为重要组成部分，占整个燃料电池成本的47%。降低燃料电堆成本的关键在于核心组件膜电极的技术突破。

膜电极中的催化剂大量使用稀缺的铂金属为原材料，价格昂贵，因此，降低铂金属用量、寻找铂金属替代品将成为降低氢燃料电池汽车成本的主要方向。

与纯电动车充电站相比，加氢站建设成本更高。据网上公开资料和多份券商报告显示，中国每个加氢站的建设成本约为1,500-2,000万左右。

如此高昂的建设费用，成本回收周期太长。根据国家加氢站的主要规划，2050年才能达到全覆盖，还有30年的时间。

因市场尚未成熟，氢燃料电池汽车产业发展在较大程度上依赖于中央及各地方政府的鼓励政策及补贴。同纯电动车的发展路径类似，现阶段氢燃料电池汽车的发展也将主要由政府政策推动，各项技术也处于研发阶段，还未真正达到市场化的水平。

▎总结

氢燃料电池汽车只是未来汽车发展的一个方向，能否真正被市场接受，取决于技术的突破能力，只有符合市场的购买能力和需求能力，氢燃料电池汽车才会有更好的发展，同电动汽车一样，一旦政府的补贴逐渐退出，车企将面临严峻的考验。（文/卡家号：crazytruck）