氢燃料电池是否是汽车能源的一种终极解决方案？

氢燃料电池汽车是电动汽车的终极解决方案。氢燃料电池汽车零排放，且一次加氢续驶里程长，加氢时间短，它与传统汽车、纯电动汽车技术相比，具有以下优点：（1）排放或近似零排放，绿色环保。燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，燃料电池没有燃烧过程，只是电化学催化反应，将氢和氧结合，生成水；（2）能量转换效率高，节约能源。燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节，不经历热机过程，不受热力循环（卡诺循环）限制，故能量转换效率高，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率已达60%～80%，是普通内燃机热效率的2～3倍。（3）氢燃料来源广泛、多样化，优化了能源消耗结构。燃料电池所使用的氢燃料来源广泛，自然界中，氢能大量存储在水中，可采用水分解制氢，也可以从可再生能源获得。燃料电池不依赖石油燃料，各种可再生能源可以转化为氢能加以有效利用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源的构成。（4）一次加氢续驶里程长，加氢时间短。一次加氢可以续航行驶六七百公里，且只要3~5分钟就可以加满氢。（5）运行平稳、低噪声。

1、从原理看，氢燃料电池汽车与增程式的混动汽车类似，燃料电池实际上是一个发电装置，利用类似电解水逆反应的化学过程生成电能来驱动电机或者为辅助电池充能。2、从技术难度看，氢燃料电池>混动汽车>纯电动。氢燃料电池目前的技术成熟度远不及锂电池，还存在一些尚未解决的缺点，未来是否能大规模商用还是一个疑问。3、从成本高昂看，氢燃料电池结构复杂，昂贵的质子交换膜、贵金属铂作为催化剂、石墨双极板以及储氢罐等，导致燃料电池成本约为汽油、柴油发动机成本的10-20倍。即使是成本压缩做到极致的丰田Mirai，补贴前的售价也在700万日元（约40万人民币）以上。加上氢气储存运输的成本、加氢站等基础设施的高昂投资，氢燃料电池汽车的推广难度远高于充电电动车。4、从安全性看，氢气是一种易燃易爆的气体，这让很多人为氢燃料汽车的安全性担忧，甚至把储氢罐形容为座位下面的“定时炸弹”。这其实夸张了，目前的储氢罐一般为700MP的压力罐，一旦发生碰撞泄露或起火燃烧，氢气会迅速往上方扩散，不会有爆燃的危险。不过如果在封闭区域就不一样了，所以目前携带氢燃料的汽车不被允许进入地下停车场、地下隧道之类的封闭场所，这个问题不解决，氢燃料电池汽车的便捷性就会大打折扣。5、从能源转化率看，目前大规模制氢的主要方法是天然气、石油和煤的水蒸气重整制氢法，这种制氢方法成本低，但是氢气作为二次能源产物，热效率极低，能源转化率还不如内燃机直接燃烧化石能源，而且碳排放巨大，和电动车被人诟病的理由一样，做不到零污染，只不过是污染向上游转移而已。如果用电解水的方法来制氢，从电能到氢燃料电池的能源转化率只有30%，远低于充电电池70%-80%的转化率。如果没有更好的制氢方法，氢燃料就谈不上理想的终极能源。

氢燃料电池的生产和成本作为汽车动力划算么？是新能源汽车的终极解决方案么？不一定是。因为一般情况下我们想要获得氢气需要通过电解水来完成，而电解水过程中需要耗费大量的电能，在转化的过程中将使得氢分子中的能量损失，而电解水的过程中能效只能达到70%，剩余30%会被消耗掉，即使我们得到了氢气，在运输过程和使用中需要压缩，这样也会使氢中的能量有一部分损耗，生产出来的氢气需要储存，而储存氢气需要材质过硬，质量很好的设备，占地还很广，需要很大一笔花费。在这些保存过程中还会有一部分能量损失，而且为了保持氢燃料电池的稳定性，我们还要将温度控制在零下253度，这一过程中也会有能量损失。当氢气注入汽车之前，我们的运输保存过程中肯定不能恒定温度在零下253度还会有损失，所以这些都使得氢气作为燃料的困难之处。或许以后科技发展的更加优秀会解决这些难题，但目前看来氢燃料不一定是一种终极方案。

最近氢燃料电池风生水起，各大厂家都纷纷投入到氢燃料电池的研究当中，最近比亚迪也透露正在研究氢燃料电池。实际上，今年5月份比亚迪就已经与美国混合动力公司达成协议将合作研发氢燃料电池客车。除此之外，潍柴动力、长城汽车等等都在氢燃料电池上发力，而丰田更是早在1992年就开始了氢燃料电池汽车的研究。之前看到了丰田Mirai，这个产品可以说是一款集合了整个领域先进技术的可靠的产品。但是丰田没有公开其核心部件的详细情况，但是从公布出了的内容来看，确实是有很多神来之笔，比如在阴极上的创新，氢气储存罐的技术，催化剂技术上的创新，都是非常的具有实用性。但是氢电池的一些问题还是没得到解决，比如说，燃料电池运行虽然没有尾气，但是会洒水！总不能一边开车一边漏水吧，夏天还好，北方的冬天落地成冰可怎么办。而且 燃料电池永远是需要预热的。对于习惯了扭药匙就开车的我们来说，是否可以适应5-10分钟的启动时间呢？我一直想象如果氢燃料电池普及了以后，电影里的追逐战，一路狂奔上了车，然后启动五分钟。现在的化石能源是在是太好用了，不管是锂电池还是燃料电池，跟其相比就有着天然的不足，但是燃油车被淘汰又是必然的，所以我们现在要做的，就是耐心等待技术的发展吧。