氢燃料汽车，为什么一直是少数派
在上个月底，沉寂已久的海马汽车突然传出一条新闻引起了我们的注意，在公告里，海马汽车说自己的首批氢燃料电池汽车已生产下线，相关示范运营推广工作也正在落地实施。自从2016年凭借S5一年狂卖21.6万辆之后，海马汽车的日子是一年不如一年。去年一整年，海马汽车的年销量只有2.8万辆，今年一季度更是跌到了1871辆。其他车企碰到这种困境，可能都会想着往纯电或者混动的新能源方向转型，但是海马选了一条偏僻的路。https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067874298692738373_crawfromwx.jpeg
早在2020年，海马就亮相过一款7X氢燃料电池车，当时的宣传是加一次氢只需要3-5分钟，续航则超过800公里。在此基础上，海马迭代了现在运营的7X-H，搭载的是丰田的电堆系统和70MPa高压储氢罐。其实除了海马之外，宝马和荣威都在今年的北京车展上亮相了自己的氢能车。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067888295749009894_crawfromwx.png
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067930495484838551_crawfromwx.png
但相比于打得火热的纯电和混动的路线之争，同是新能源技术路线，氢燃料汽车却一直是市场上的少数派。“少”不代表“差”
一些人以为氢燃料汽车就是把内燃机中燃烧的油变成了氢来驱动车辆，实际上这属于氢内燃机汽车（HICEV），而非氢燃料汽车（FCEV），不能混为一谈。这两者的区别，给大家举个现实存在过的例子：2007年，宝马曾发布过一个款特别有意思的混动产品—宝马氢能7系，就是使用氢内燃机驱动的。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067957086626624931_crawfromwx.jpeg
这台车的好玩之处在于，它搭载的一台特殊打造的6.0升、V12发动机。既能燃烧汽油，也能直接燃烧氢气，驾驶时只需要按下方向盘上的“H2”按钮即可进入氢动力模式。宝马氢能7系的百公里耗氢量平均为3.6公斤，搭载的8公斤氢气罐足够支持这台车行驶超过200km。氢动力模式下驱动，这台车相当环保几乎没有污染物排放。只是受限于当时的技术，量产着实有些难度，宝马也只是制造了100台用于概念展示。这就是最早的氢内燃机汽车（HICEV）。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067968008585653115_crawfromwx.jpeg
如今的氢能源汽车主要是氢燃料汽车（FCEV），相比起直接通过内燃机燃烧氢气驱动车辆，氢燃料汽车是通过储氢罐的氢气与燃料电池堆内的氧气结合产生电力，进而再通过电机驱动车辆。主要构成是高压储气罐、氢燃料电池堆栈、动力电池组、驱动电机等。简单来说，我们可以把氢燃料汽车比作一台自带氢燃料发电机的电动车，颇有点增程式的感觉，只是传统增程式是用内燃机发电。而氢燃料是通过氢与氧在燃料电池堆栈里相结合，产生化学反应，在这个过程中由于存在着电荷转移，进而产生电流。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/image/20240619/6385438067985193182640557_crawfromwx.gif
整个氢燃料系统在运行过程中，除了消耗氧气和空气，不产生任何其他消耗，且唯一的副产物就是2个氢离子和1个氧离子结合后会产生水，相当环保。实际上，除了环保，氢燃料汽车的优势在于它比其他能源形式要来得更“直给”。首先是补能速度快，给一辆氢燃料汽车加满氢气，和油车加油时间差不多，都是几分钟解决续航焦虑。其次，它受温度影响较小，纯电动汽车冬季续航要打折，但氢燃料汽车却没有“低温病”，在北京冬奥会上就已经验证过了。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438067988326215182066_crawfromwx.png
对我们更重要的是，氢燃料汽车还便宜。这个“便宜”是从多方面计算，比如加氢要比加油甚至比充电还便宜。国内加氢站加1公斤氢气的补贴后价格30元左右，以国内在售的现代NEXO为例，这台车CLTC标准下能行驶550km。而加满3.99公斤的储氢罐仅需120元不到，要比一些相同续航的纯电动车充满电更省钱。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438068002493659696925_crawfromwx.jpeg
另外，这个“便宜”还可以从氢气的能量密度计算。单位重量的氢气能量密度是汽油的数倍，是锂电池的数百倍。更低的重量就更有利于降低车辆整体能耗，很适合我们在高速上会碰到的重型卡车。纯电重卡往往需要背负极大重量的电池包，而电池包越大，车辆“背负”电池包所需付出的能耗就越高，使用氢燃料系统作为动力驱动，显然能更好的降低能耗。那么，既然氢燃料汽车有这么多优点，为啥没有大范围使用呢？
“少”意味着“难”
关于氢燃料汽车规模化推广的问题，在最近的FCVC 2024展会上AutoLab也采访到了现代氢燃料汽车方面的工程师。得到的答案是：相比起技术问题，目前氢燃料汽车生产以及市场配套成本，是难以实现大规模商业化的主要原因。比如氢气能量密度高，但体积密度低，需要布置较大体积的储氢罐，在空间上是一个巨大的挑战。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438068018110745211784_crawfromwx.png
此外，氢燃料汽车除了储氢罐、氢燃料电池系统，同样也需要电池包以及驱动电机，动力系统结构相当复杂。氢燃料电池中的核心电堆催化剂中最重要的原材料是铂，而铂是贵金属，一辆氢能源汽车要使用30克左右的铂金，成本可想而知。最重要的，氢气虽然不贵，但建设一座加氢站的成本却超过千万元，同时氢气的运输以及储存，技术门槛高，成本也高。一个技术迟迟难以推进，自然是有它本身相关联产业的局限性。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438068041560347282245_crawfromwx.jpeg
如何降低成本使氢燃料汽车规模化落地，一方面需要政策支持，一方面也需要更好的市场机制。2022年，国家相关部委曾发布《氢能产业发展中长期规划（2021~2035年）》，其中明确指出“氢能是国家未来能源体系的重要组成部分”。目标到2025年氢燃料电池汽车保有量达到约5万辆。今年4月份，氢能还被正式纳入《中华人民共和国能源法（草案）》，而根据中国氢能联盟的数据显示，截至2023年12月，国内仅各地地方政府就共计发布氢能产业政策438项。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438068052525017783011_crawfromwx.png
不过虽然已经有各类政策支持，但目前国内运营加氢站总数也仅有不到500座。目前市场在售的氢燃料汽车更是屈指可数，打开各大APP，能检索到目前在售的氢燃料汽车仅有5款车型。对于我们来说，想要体验氢动力车型几乎没什么选择余地。而这些车型里，丰田Mirai、上汽大通MAXUS 大家MIFA氢、现代NEXO，售价均在50万元以上，远未走入寻常百姓家。
写在最后
丰田Mirai是氢燃料汽车界的老面孔了，第一代车型2014年首发，如今在售的已经是第二代产品。现代NEXO则是在2018年全球首发，不过2022年现代NEXO中国版正式获得北京新能源汽车牌照，也是国内最早可以合法上路的氢燃料汽车。国内车企目前在氢燃料汽车上也有不少产品，除了上汽大通推出的轻客产品，此前长安深蓝SL03也曾推出过氢动力版本，售价69.99万元。其氢动力版本CLTC标准下续航可达730km，馈电氢耗低至0.65kg/100km以下，可以实现1公斤氢气发电20.5度的发电效率。
https://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/820-X/20240619/6385438068066573911825288_crawfromwx.png
不过目前受限于氢燃料电池的输出功率普遍都不高，所以氢燃料汽车驱动电机功率也不高，长安深蓝SL03驱动电机160kW的功率其实已经算较高的水平。毕竟第二代丰田Mirai燃料电池电堆最高输出功率仅128kW，驱动电机最大功率仅134kW ，而现代NEXO的驱动电机功率也仅120kW。所以虽然氢燃料汽车价格很贵，看起来让人很兴奋。但就性能而言，基本等同于普通买菜车的水平。如果只是想要体验只排放“纯净水”的真正环保新能源汽车，倒是可以尝鲜。但想要在氢燃料汽车上体验纯电动车的加速快感，还要再等一等了。
页:
[1]