氫燃料：想說愛你真的好難

文 AO記者 王蕊

日前，歐洲各國相繼頒布的燃油車禁行、禁售法令表明，柴油車在歐洲的地位已經一落千丈。而歐洲大國集體對傳統能源的“背叛”，也讓國內的很多車企產生了居安思危的意識。試想如果有一天，柴油車真的“死了”，那么在新能源汽車的領域內，哪一種技術路徑會一統天下，并且笑到最后呢？

隨著柴油機的排放標準日漸嚴格，純電動汽車出現補貼退坡，不少造車企業開始把目光聚焦到了一種更高效、更清潔的能源上，那就是被稱為“動力電池終極解決方案”的氫燃料。

目前來看，很多商用車業內的企業“大佬”，紛紛緊跟潮流，開始布局氫燃料汽車，如東風汽車、福田歐輝、銀隆新能源等，都推出了有關氫燃料電池的商用車產品。

愛也氫燃料

以“氫”作為材料的電池，為什么會受到如此廣泛的關注呢？

首先，是其無與倫比的高效性。據了解，燃燒一克氫能釋放出142千焦耳的熱量，是除核燃料以外，所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是汽油發熱值的3倍。與市場上普遍使用的鋰電池相比，由于氫燃料電池突破了三元電池的能量密度限制，因此發電效率通常可以達到32%至70%，所提供的續航能力可達到650公里，遠遠高于鋰電池平均200公里的續航能力，且還可以降低電池重量，保證整車的輕量化。不僅如此，氫燃料汽車一次加滿氫氣的時間不足五分鐘，這對于純電動車來講更是天方夜譚，因為即使是超級充電樁給電動車充電也需要至少一個小時的時間，慢充更是需要6至8個小時。

隨著柴油機的排放標準日漸嚴格，純電動汽車出現補貼退坡，不少造車企業開始把目光聚焦到了一種更高效、更清潔的能源上，那就是氫燃料。

其次，是氫燃料杰出的清潔性。眾所周知，氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外，不會產生如一氧化碳、鉛化物和粉塵顆粒等對環境有害的污染物質，且燃燒生成的水還可以作為原料繼續制氫，反復循環使用。而且因為是隨時發電使用，所以也不會出現不易回收的蓄電池大量堆積的現象。

除此之外，在我國氫燃料電池車備受關注，還有另外一個重要的原因——政策引導。在《國家創新驅動發展戰略綱要》《中國制造2025》《汽車產業中長期發展規劃》等重要戰略綱要中，氫燃料電池汽車均被確認要大力發展。按照《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》的規劃，我國到2020年將率先實現氫能汽車及加氫站的規模化推廣應用，達到保有1萬輛燃料電池運輸車輛；到2030年，燃料電池車保有量將達到200萬輛。這意味著，屆時我國氫能汽車產業產值將有望突破萬億元大關。在政策鼓勵下，目前我國包括上海、北京、廣東、江蘇等多地均已響應氫燃料電池汽車的發展政策。

煩也氫燃料

然而，隨著社會各界對氫燃料的關注度持續上升，很多現實性的問題擺在了面前，氫燃料生產難度高、供氫系統成本高、加氫站建設不完善等，都掣肘著氫燃料電池的發展，同時也讓人懷疑，這所謂的“最終解決方案”，其可行度究竟有多高呢？讓夢想走進現實總是有一段距離，被“捧上天”的氫燃料“落入凡間”后，也要經歷“九九八十一難”。

第一難，氫氣怎么來？

與氮氣和氧氣不同，氫氣并不是空氣中的最主要組成元素，因此想要得到氫氣必須需要通過工業手段，目前可選用的方法基本有四種，天然氣制氫、焦爐氣制氫、甲醇裂解制氫，以及電解水制氫。

具體來看，天然氣制氫雖適用范圍廣，但是原料利用率低，且工藝復雜，操作難度高，再加之我國天然氣本就缺乏，因此此方法并不實用；焦爐氣制氫法目前在我國雖技術成熟、可靠，并且屬于利用煉焦工業的副產物，成本較低，但是煉焦工業本身具有污染性，在未來能源結構調整中，焦爐氣產量必將下降，屆時此方法將難以繼續使用；甲醇裂解制氫法雖然具有投資低、建成快、無污染等特點，但是其生產規模受限，并且甲醇在轉化成氫氣時極有可能出現泄漏，從而造成不必要的污染；最后是電解水制氫法，雖然此方法技術成熟，過程簡單，但是耗電量極大，并且目前最好的電解水系統的能量轉化率只能達到80%，容易造成資源浪費。

第二難，屈指可數的加氫站。

相比大城市內動輒幾十萬個的電動汽車充電樁，氫氣銷售點顯得少之又少，并且相隔距離也很遠，截至2017年，國內建成可運行加氫站僅有7個。這不僅是因為我國氫燃料電池汽車的發展技術尚不成熟，需求量較小，還由于加氫站高昂的建造成本。以美國為例，建造一個普通的電動汽車充電樁只需花費10萬美元，即使是特斯拉的超級充電站建造成本也僅有30萬美元，但是建造一個氫氣燃料站卻需要花費100萬～200萬美元。因此，即使在美國，目前也只有大約50多個氫氣燃料站，且其中將近一半集中在加州。

更加讓人頭痛的是，氫燃料電池汽車還面臨著“雞生蛋還是蛋生雞”的問題。加氫站的后期運行維護成本較高，需要依靠加氫的規模效應平衡收支來獲得盈利。但是我國燃料電池汽車目前還處于起步階段，運營車輛很少，因此難以看到利潤的商家就不會大量建立加氫站。然而，沒有足夠的加氫站，消費者就不會買車。怎樣獲得這兩點的平衡，是一個亟須解決的問題。

第三難，“陪葬”的戒指。

氫燃料汽車的工作原理主要是靠氫和氧化合反應產生電能，驅動發動機，但是在發電的過程中需要金屬鉑作為催化劑。是不是聽起來有些熟悉？沒錯，這種金屬鉑就是鉑金戒指中的鉑，產量小而且價格昂貴。試想一下，在完全沒有達到規模效應的情況下，支持一輛氫燃料汽車的正常運行，就等同于滿手的鉑金戒指在燃燒，因此需求越多價格反而越貴。不僅成本增加，更重要的是鉑催化劑還十分“嬌氣”，與空氣中的硫及硫化物、一氧化氮等相遇就會中毒，需要二道工序再生才能恢復活性，這無疑又給制氫的技術提出了一個難題。

由此可見，氫氣縱然有著“十八般武藝”，但是在技術尚不成熟的今天，在“成本”這只大手的壓制下，即使再多的優勢和強項，恐怕也難逃“技術與錢”這一劫。由于氫燃料電池車的整套系統過于龐大，在目前我國的技術水平下，與燃油車和純電動車相比都毫無優勢。因此，與其跟風熱炒氫燃料電池汽車，不如在技術更加成熟的領域繼續深耕，突破技術瓶頸。在高樓之上再升高，總比平地起高樓要容易得多。

由于氫燃料電池車的整套系統過于龐大，在目前我國的技術水平下，與燃油車和純電動車相比都毫無優勢。因此與其跟風熱炒氫燃料電池汽車，不如在技術更加成熟的領域繼續深耕，突破技術瓶頸。在高樓之上再升高，總比平地起高樓要容易得多。