加气五分续航千里，氢能源汽车真能让电动车颤抖吗？

　　氢能汽车不断登上头条，发展氢能产业也被首次写入政府工作报告，氢能汽车的春天似乎正在到来。但氢能热的背后，也需要冷思考。
　　文记者赵天宇图文编辑陈永杰
　　新媒体编辑陈炫之
　　采访专家：
　　原诚寅（国家新能源汽车技术创新中心主任、总经理）
　　宋健（清华大学汽车工程系教授、汽车节能与安全重点实验室主任）
　　加气五分钟，行驶一千里，这样的画面已经不再遥不可及。在全球面临环保压力和能源危机的严峻背景下，开发替代传统能源的新型清洁能源，被视为摆脱困局的首要突破口。凭借着出色的储量、广泛的技术适应性和无污染的排放，氢能源在众多新能源当中脱颖而出，被视为未来最具发展前景的新能源之一。
　　在汽车工业领域，氢能的优势得到了进一步放大，从去年年底开始，有关氢能汽车的新闻不断登上头条和热搜，发展氢能产业也被首次写入政府工作报告，一个氢能和氢能汽车的春天似乎正在到来。但业内人士指出，目前我国氢能汽车产业化条件还不够成熟，许多核心技术也未能攻克，氢能热背后，需要更多理性的冷思考。氢气被认为是21世纪的终极能源
　　二十世纪二十年代，一艘意大利制造的半硬式飞艇从挪威前往阿拉斯加的途中穿过了北极点，这人类历史上第一架到达北极点的飞行器竟然是飞艇，而助推飞艇前进的燃料，便是氢气。
　　具有易燃、无色、密度低等特点的氢气，其燃烧以后产生的氢能，从一百年以前就被认为是世界上最便捷高效的能源之一。《第三次工业革命》作者杰里米里夫金更是直言，氢与人类的能源演进息息相关，是21世纪的终极能源。
　　氢能汽车的工作原理并不复杂，这就是高中化学的基础知识之一电解水的逆反应。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散，并与电解质发生反应，释放出的电子通过外部的负载到达阴极，这样，化学能就可以直接转化成为电能，驱动汽车前进。
　　质子交换膜燃料电池工作原理示意图（图片来自网络）
　　传统燃油车的油箱里放的是汽油，氢能汽车的‘’油箱‘’里储藏的则是液态氢，或者高压强的气态氢；汽油车通过燃烧释放能量助推汽车前进，氢能车则通过化学反应释放电能。但它不产生污染，排放物只有水。国家新能源汽车技术创新中心主任、总经理原诚寅说。
　　原诚寅说，从目前的技术水平来看，100公里行驶需要耗电15到20度；500公里则至少需要75度电，增加1度电储量，锂电池就要增重6公斤左右，结果汽车越来越沉，续航能力这样计算下来，电动车长续航的代价是十分高昂的。
　　相比较而言，氢能源汽车则划算的多，氢气重量很轻，从四百公里续航到七百公里续航，也就增加34公斤氢气而已，能效比更加优越。此外，氢能汽车加注氢燃料的时间也更短，只需要几分钟时间，远超过锂电池汽车最高效的快充电。
　　丰田明星氢燃料车Mirai，其续航里程比普通燃油车还要优秀（图片来自网络）
　　以丰田明星氢燃料车Mirai为例，这款四门的中型轿车，依靠氢气、氧气与一颗燃料电池做为动力源，只会排放水蒸气，它的续航里程更是达到了502公里（一说640公里），但添加燃料的时间不过几分钟而已，电动车的老大特斯拉也只能望车兴叹。
　　除了丰田，包括宝马、奔驰等在内，不少全球知名车企也都开始在氢能源汽车上发力，陆续推出了氢燃料汽车，并有望投入量产。国内方面，上汽集团旗下上汽大通FCV80氢燃料电池车已经于去年上市销售，奇瑞汽车也有望在2020年推出量产的氢燃料汽车。氢能源汽车出现全球热
　　站在新能源绿色环保的风口上，新能源汽车成为未来发展的方向，电动汽车成为目前行业主流。但由于电池生产制造过程中面临的资源和技术因素的限制，目前电池汽车的续航里程尽管有所突破，但与燃油车相比依然相差甚远，甚至出现虚标的情况，难以满足消费者需求。
　　因此，氢燃料电池成为一些企业新能源汽车研发路线的另一种选择，也成为行业讨论和关注的热点。在刚刚结束的2019年两会上，氢能也成为代表、委员热议的话题，推进充电、加氢等设施建设更是首次被写入2019年《政府工作报告》。
　　此外，按照《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》提出的目标，到2030年，燃料电池车辆保有量要撞线200万，加氢站数量达到1000座，产业产值将突破1万亿元。而北京、上海、苏州、武汉等多地都已发布了氢燃料电池汽车得相关产业政策。一系列数字让人们对中国氢能汽车的发展充满期待。
　　即将举办冬奥会的张家口，在74辆氢能汽车的基础上，今年计划再增加170辆，通过发展氢能源汽车等产业，张家口在全国率先步入氢能时代。
　　实际上，与国内近两个月的氢能热相比，近几年来，氢能源汽车早已成为不折不扣的全球热，在全球范围内迎来了一轮快速发展。记者了解到，包括美国、日本、欧盟、加拿大和韩国等国家和地区，均制定了氢能特别是针对氢能汽车的发展规划。
　　美国从上世纪70年代石油危机时就开始着手制定氢能发展计划，制定了相对完备的法律法规，2016年，加利福利亚等8州共同签署了《州零排放车辆项目谅解备忘录》，计到2025年发展330万辆包括氢燃料电池汽车的新能源车。
　　欧洲燃料电池和氢能联合组织（FCHJU）在今年2月下旬发布《欧洲氢能路线图：欧洲能源转型的可持续发展路径》，提出了面向2030、2050年的氢能发展路线图，为欧洲大规模部署氢能和燃料电池指明方向。
　　中国的邻居日本和韩国更是走在了世界前列：韩国铁路研究所宣布研发氢燃料列车，并计划到2025年将氢燃料电池乘用车的年产能提升至10万辆、2040年提升到330万辆；日本则更是计划到2040年普及以氢气为行驶动力的燃料电池车，到2050年建成氢能社会。
　　如今的汽车，早已摆脱传统出行工具的范畴，转而成为智能时代出行方式的综合体。原诚寅认为，不管是传统的燃油车，还是新能源车，设计和制造理念都在逐步向着轻量化智能化电动化互联化以及共享化方向发展。其中，氢能源汽车是最符合这种产业路径的产品，两会前后出现氢能热并非偶然现象。开上氢能汽车要很长一段路
　　与日渐火热的氢能产业发展布局顶层规划相比，与氢能产业相关的底层标准和核心技术同样不容忽视。氢能汽车从实验室真正走向产业化，或许还有很长一段路要要走。
　　清华大学汽车工程系教授、汽车节能与安全重点实验室主任宋健表示，目前氢能源汽车从技术上是可行的，主要问题是成本上。他告诉记者，目前制氢的方法是电解水，但电解水的成本不低，主要耗费的还是电能，计算下来，消耗4度电电解产生的氢能，功效和1度电差不多。宋健认为，制氢的成本相当高，甚至会造成资源的二次浪费，还不具备大规模量产的条件。
　　氢能的安全性也是争论的焦点之一，这种安全性并非氢气易燃易爆炸这样简单，尽管有业内人士认为，目前，储氢罐的耐压性已经达到75兆帕，足以抵抗手枪子弹的冲击力，但仅以燃油车做参考，经过几十年乃至数百年的技术演进，设计安全程度再高的车，目前在遇到剧烈碰撞以后，油箱依然有着火或爆炸的可能，更不必说氢能车这样的新生事物。
　　氢燃料汽车剖析图，业内人士认为，真正实现氢燃料汽车产业化，依然还有不少挑战（图片来自网络）
　　记者了解到，目前氢依然被定义为危险化学品，故按规定在大多数地方，加氢站必须建在化工园区，这为后续发展提供了很大阻力。近些年，一些汽车行业的从业者，正在尽力推进氢能去危险化学品化，但时至今日，政策依然没有松动。
　　政策不松动是有原因的。宋健表示，氢气储运的环节并非外界理解的那样简单，从技术上来看，由于氢气的密度很低，稍不注意，就可能造成泄漏，但使用这种燃料，恰恰又需要出口，加氢、储藏、转运的过程都有可能造成泄漏，影响使用效率不说，安全隐患也是非常明显的。
　　而加氢站的的建设成本也不低，目前一座加氢站的建设成本在1000万人民币以上，我国计划到2020年建设100座加氢站，仅建设成本就超过100亿元人民币，还不包括后期维护的成本，但即便是100座加氢站，和我国辽阔的国土面积相比，依然杯水车薪，连不够用的水平都达不到。
　　加氢站是氢能汽车获得持续动力的关键（图片来自网络）
　　在原诚寅看来，目前有三大因素制约氢能产业的发展；一是产业规模不够大导致成本偏高；二是配套服务和基础设施跟进较慢；三是围绕着氢能使用的商业模式还不够成熟。在核心技术上，国内和日韩欧美也存在不小差距。
　　像复合内胆高压氢瓶、高性能金属双极板电堆，国内与国外存在一定差距，世界上一些顶级零部件供应商也不在中国，甚至连耐高压的阀门都不能国产化，这些细小的零部件，和产业水平密切相关，我们还是要正视差距。原诚寅说。
　　宋健则认为，核心技术如果不能突破，未来几年氢能汽车很难有大的发展，日本韩国目前就陷入了这个困境，消费者还是要理智看待这些新产品。相比较而言，混合动力是不错的尝试，毕竟把动能二合一，总比单一使用一种方法效率高得多。宋健说。
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