關(guān)于燃料電池汽車(chē)，你必須知道的10件事

Henning Busse 姜麗霞

1.這項(xiàng)技術(shù)是否得到了優(yōu)化？

目前，使用氫燃料作為動(dòng)力源的公交車(chē)已在全球范圍內(nèi)投入使用，乘用車(chē)制造商也在逐步推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)并取得了顯著進(jìn)展。幾年前，奔馳打造了一款以氫燃料為動(dòng)力的B級(jí)車(chē)并完成了環(huán)繞全球的壯舉。對(duì)那些仍然對(duì)氫燃料技術(shù)持懷疑態(tài)度的人來(lái)說(shuō)，這些事實(shí)足以證明氫燃料技術(shù)的成熟性。同時(shí)，與奔馳GLC概念車(chē)一樣，氫燃料技術(shù)也在工程師們不懈的努力下得到了進(jìn)一步優(yōu)化。這款原型車(chē)基于插入式混合動(dòng)力架構(gòu)進(jìn)行改裝，在其基礎(chǔ)上加裝了燃料電池并將最新的電池技術(shù)應(yīng)用其中，前發(fā)動(dòng)機(jī)艙足以容納整套燃料電池系統(tǒng)。相比于上一代B級(jí)車(chē)前驅(qū)版本，這款GLA的燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)力性能較前者傳統(tǒng)能源車(chē)型增加了40%，尺寸縮小了30%。同時(shí)在重量上降低了約25%。

2.目前哪些氫燃料電池汽車(chē)是可以買(mǎi)到的？

諸多汽車(chē)制造商正致力于開(kāi)發(fā)新的氫燃料電池汽車(chē)。目前在德國(guó)市場(chǎng)，面向消費(fèi)者的氫燃料電池車(chē)型僅有豐田的Mirai、現(xiàn)代的ix35和Nexo以及奔馳的GLC F-Cell。在接下來(lái)的幾年中，越來(lái)越多的氫燃料電池汽車(chē)將陸續(xù)出現(xiàn)在我們的視野中。同時(shí)，多家汽車(chē)制造商均計(jì)劃在2025年前推出氫燃料電池車(chē)型。按照氫能源委員會(huì)（多家汽車(chē)制造商參與該組織的組建）的分析，氫燃料電池汽車(chē)的普及并非天方夜譚。面向氫燃料領(lǐng)域的研發(fā)投資每年高達(dá)14億歐元。

3.價(jià)格高昂的氫燃料電池汽車(chē)何時(shí)會(huì)降價(jià)？

價(jià)格問(wèn)題同樣曾是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一大因素：在最初階段，電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格非常昂貴，但時(shí)至今日，電動(dòng)汽車(chē)的售價(jià)已進(jìn)入消費(fèi)者可接受的價(jià)格區(qū)間。未來(lái)，氫燃料電動(dòng)汽車(chē)將迎來(lái)相同的局面：在經(jīng)歷了一段時(shí)間的價(jià)格高位后，氫燃料電池汽車(chē)的價(jià)格終將下降。毋庸置疑的是，當(dāng)前的氫燃料電池汽車(chē)價(jià)格明顯高于采用傳統(tǒng)能源動(dòng)力的同級(jí)別車(chē)型。例如豐田Mirai的價(jià)格為78600歐元，幾乎是奧迪A4和寶馬3系基礎(chǔ)配置車(chē)型價(jià)格的兩倍。

對(duì)于氫燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)價(jià)格的未來(lái)走勢(shì)，管理咨詢(xún)公司羅蘭貝格（Roland Berger）進(jìn)行了預(yù)測(cè)。根據(jù)該機(jī)構(gòu)的分析，當(dāng)下燃料電池系統(tǒng)的成本約為45000歐元，而在2025年，這一價(jià)格的跌幅將達(dá)到80%。從技術(shù)角度講，導(dǎo)致燃料電池系統(tǒng)成本居高不下的原因主要在于電能轉(zhuǎn)換所必需的貴金屬鉑金。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這樣的局面將發(fā)生改變：奔馳在GLC F-Cell上節(jié)省了90%鉑金。

4.燃料電池的能耗成本是多少？

當(dāng)前氫氣（H2）的價(jià)格為9.50歐元/千克——這似乎是一個(gè)不低的數(shù)字。但事實(shí)上，相比于為傳統(tǒng)汽車(chē)加油，燃料電池汽車(chē)的加氫成本并不高。以豐田Mirai為例：該車(chē)百公里耗氫量?jī)H為0.8千克，等價(jià)于7.60歐元——這樣的支出與柴油車(chē)持平（假設(shè)百公里油耗為6升，柴油價(jià)格為1.20歐元/升）。

5.建立加氫站需要投入多少錢(qián)？

建設(shè)氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施需要一筆不小的開(kāi)銷(xiāo)。相比于每個(gè)充電站3萬(wàn)歐元的成本，加氫站需要100萬(wàn)歐元的成本，這確實(shí)是制約氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施普及的重要因素。這樣一來(lái)，政府的針對(duì)性補(bǔ)貼將在其中扮演重要角色。基于這樣的理念，德國(guó)啟動(dòng)了氫能源和燃料電池技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃，并為該項(xiàng)目提供2.5億歐元投資。除了新技術(shù)開(kāi)發(fā)外，該項(xiàng)目還將助力實(shí)現(xiàn)氫能源基礎(chǔ)設(shè)施的普及。

6.消費(fèi)者在哪里可以加氫？

目前，全德國(guó)境內(nèi)僅有約40個(gè)加氫站，但這樣的局面會(huì)在不久的將來(lái)得到改善：“2018年，我們將平均每?jī)芍茉鲈O(shè)一個(gè)充氫站。2019年，加氫站的數(shù)量將達(dá)到100個(gè)，”作為汽車(chē)行業(yè)、天然氣制造商和石油公司共同組成的協(xié)會(huì)，H2 Mobility（德國(guó)）有限責(zé)任公司給出了如上承諾。該公司的職責(zé)是推進(jìn)全國(guó)范圍內(nèi)氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施的普及工作并作為這些設(shè)施的運(yùn)營(yíng)責(zé)任方。在這樣的框架下，H2 Mobility將進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、審批、采購(gòu)、施工和運(yùn)維等工作。

當(dāng)然，等待氫燃料從業(yè)者們的，將是艱苦的任務(wù)和巨大的支出。根據(jù)天然氣制造商林德（Linde）的估計(jì)，為了滿足對(duì)氫燃料的需求，德國(guó)需要在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)約1000個(gè)加氫站，折合成本約17億歐元。

7.燃料電池汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)在哪里？

相比于電動(dòng)汽車(chē)，燃料電池汽車(chē)最明顯的優(yōu)勢(shì)在于更高的續(xù)航能力和更短的加氫時(shí)間。例如，奔馳GLC F-Cell可在700巴高壓加氫罐的配合下實(shí)現(xiàn)約3分鐘快速加氫，而現(xiàn)代Nexo的加氫時(shí)間也不到5分鐘。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于電池重量的顯著降低。由于氫燃料電池汽車(chē)的電池并非動(dòng)力來(lái)源而僅作為能量的轉(zhuǎn)換部件，因此在尺寸和重量上較純電動(dòng)汽車(chē)的電池系統(tǒng)小很多。重量?jī)?yōu)勢(shì)的結(jié)果在于續(xù)航里程的增加：奔馳GLC F-Cell可在H2模式下實(shí)現(xiàn)437公里續(xù)航，而Nexo的續(xù)航能力則高達(dá)756公里。

8.氫燃料是如何生產(chǎn)出來(lái)的？

相比于石油，氫氣的資源可以用“取之不盡”來(lái)形容。目前，化工行業(yè)仍是氫燃料（氫氣作為化工反應(yīng)的副產(chǎn)品）最主要的來(lái)源。按照林德公司的計(jì)算，當(dāng)前的氫燃料產(chǎn)量可以供德國(guó)境內(nèi)約75萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)使用。除了化工行業(yè)外，可再生能源（如風(fēng)能或光伏發(fā)電）同樣可以用于制取氫氣。

9.氫燃料電池汽車(chē)的普及會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)哪些影響？

燃料電池將在氫與氧的化學(xué)反應(yīng)中獲取電能。該反應(yīng)除了生成電流，還會(huì)產(chǎn)生熱量和水，但不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。相比于當(dāng)前以化工行業(yè)為主的氫燃料來(lái)源，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電制取氫燃料將更有益于環(huán)境保護(hù)。

10.燃料電池汽車(chē)安全嗎？

雖然氫氣是易爆氣體，但別忘了氫氣的易揮發(fā)性。因此，氫氣發(fā)生爆炸的可能性不會(huì)高于傳統(tǒng)的化石燃料。此外，燃料電池汽車(chē)的儲(chǔ)能裝置非常堅(jiān)固，在設(shè)計(jì)上經(jīng)過(guò)了縝密的驗(yàn)證，設(shè)置了許多保護(hù)措施。一旦發(fā)生泄漏，傳感器將檢測(cè)到流出的氫氣。在這種情況下，車(chē)輛會(huì)自動(dòng)關(guān)閉所有閥門(mén)以確保安全。即使在加氫過(guò)程中，出現(xiàn)危險(xiǎn)的可能也非常小。眾所周知，濃度達(dá)到4%是氫氣發(fā)生爆炸的前提條件，但由于氫氣極易揮發(fā)的特性，氫燃料電池在與空氣充分接觸的情況下幾乎不可能發(fā)生爆炸。