氢燃料电池与锂电池使用方式分析
来源：宝鄂实业
2019-12-22 18:50
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我们都知道，燃油与氢气释放能量都是一个氧化过程，要么是原子量为12的碳被氧化、要么是原子量为1的氢被氧化。汽油柴油都是碳氢化合物，而氢气只含氢，所以能量密度甚至更高。当然，考虑到比油箱复杂得多的储氢系统，情况会不一样。
加氢与加油都只需要三五分钟。如此一来，车主就不必到处找充电桩，免去充电等待的时间了。当然，加氢站不像加油站到处都是，基础设施建设是个问题。
如此说来，在续航与充能方面，氢燃料电池车与传统燃油车，真的很像啊！只不过一个是烧油，一个是烧氢。既然这么像，咱们为啥不直接用传统燃油车，还要开发氢燃料电池车呢？答案就是，相对于传统燃油车，氢燃料电池车同时具有节能减排的新能源车属性：
减排：氢燃料电池的反应方程式非常简单：氢气+氧气→水。不仅没有氮氧化物这种有毒气体，就连二氧化碳都没有啊！当然，这一点与电动车碳排放的争议相似，从全生命周期的角度来看，制氢是免不了有碳排放的。目前的主流观点是：即便是考虑70%的火电，纯电动车的碳排放还是优于燃油车，氢燃料电池车则与纯电动相当或更好。
可再生能源：相对地柴油汽油，氢能源最大的优势就是可再生。除了工业副产品制氢之外，还能通过煤制氢、利用谷电电解水制氢等，全生命周期的能源效率要优于汽油柴油。退一万步讲，能源效率还不如汽油柴油，但氢能源作为可再生能源，对石油对外依赖很强的中国、日本来说，依然是很有吸引力的选项。
和电动车相比，氢燃料电池车续航足、加氢快；和传统燃油车比，氢燃料电池车又具有节能减排的属性。虽然和两边比都有优势，但普遍认为燃料电池的产业化进程，要比纯电动慢5-10年，原因就在于有几个待解决的关键问题：
车载储氢技术：要论同样的重量，氢气的能量密度不低。然而，汽油柴油在自然条件下就是液体，而氢气要压缩成液体，还要保证安全，就需要一个挺大的储氢系统了。目前70兆怕的储氢系统，能量密度才每升800Wh。
燃料电池技术：主要是膜电极与空压机技术。一个是寿命问题，国内还只能做到几千小时耐久，日本丰田已经可以做到上万甚至几万小时；另外一个就是供应链问题，很多部件还依赖进口，成本大大上升。
加氢站基础设施建设：纯电动车目前面临充电不便的基础设施问题，氢燃料电池车也逃不过，甚至更严峻。纯电动车虽然充电慢，但除了超级快充站，在家里、单位里也能慢慢充，勉强可以用。若出行特性比较规律，甚至还挺方便，毕竟在家充电也省得跑加油站了，用车成本也更低。
氢燃料电池车没办法在家里加氢，只能依赖于加氢站；而加氢站成本很高，若用户规模不起来，那就得持续亏本运营，这种鸡生蛋、蛋生鸡的问题就非常难解决。所以普遍认为氢燃料电池车应该先应用在商用车上，因为商用车的路线比较规律，对加氢站数量的需求就比较小了。
除此之外，当前的工业副产品氢的纯度不够，在进一步提纯之前，无法直接用于氢燃料电池系统。
对大多数人来说，氢燃料电池车可能是于2018年第一次进入公众视野。
有媒体将访问日本丰田事件过度解读，说国内电动汽车技术路线将改弦更张，几千亿补贴打了水漂之类的，想象力丰富。这种说法，实际上就是将氢燃料电池与电动汽车两个技术路线对立了起来。实际情况是这样吗？
氢燃料电池发动机，虽然叫做发动机，但并不直接输出扭转。更准确地说，它是一台“发电机”，输出电能驱动电机，同时也可以给锂电池充电。
这个结构图怎么有点似曾相识？对了，这不就是串联式混合动力汽车吗？事实上的确如此，包括丰田Mirai在内，氢燃料电池车都是“锂电池”+“燃料电池发动机”的混合体，区别只是谁的成分多一点，谁的少一点罢了
燃料电池发动机功率与电池容量的不同组合
如果电池大一点、可外接充电，那不就成了增程式电动汽车，和李想的理想智造ONE差不多啦？其实，就是差不多，只不过李想的增程式是烧油的，而氢燃料电池车的增程器是“烧”氢气的，这就是最主要的区别！
所以说，氢燃料电池车很多情况下，也是增程式电动汽车。既然二者在技术本质上就有如此深的渊源，那么贸然地将两个技术路线置于针锋相对的位置，肯定是不合理的。
