氢燃料汽车痛与未来

郑劼

随着佳华利道30kW氢燃料汽车的正式亮相，国内氢能源汽车产业树立了新的里程碑。

特斯拉首席执行官埃隆·马斯克曾多次公开表示：“氢燃料汽车在亲环境汽车中没有胜算。”并嘲笑燃料电池（Fuel Cell）是笑料电池（Fool Cell），氢燃料电池汽车是汽车制造商骗人的把戏。但就目前情况来看，马斯克似乎又要被自己的话打脸了。

近日，佳华利道30kW氢燃料电池客车在深圳正式亮相，这辆由中国本土企业主导研发制造、处于世界领先水平的氢燃料汽车的下线和亮相，标志着国内氢能源汽车产业进程由此进入了新的发展阶段。

说起氢燃料汽车，其实早在2008年北京奥运期间，当时的上海大众汽车就提供了20辆帕萨特领驭氢燃料电池汽车，作为奥运之行的“绿色车队”；去年东京车展，本田发布了首款量产版氢燃料电池汽车Clarity；除此以外，丰田、雷克萨斯、奔驰等一众国际豪华汽车品牌也纷纷推出了自己的氢燃料电池汽车。

然而，氢燃料电池汽车仍然要面对成本高昂，基础设施严重不足等现实问题，如何让其更广泛的市场化，或许答案就在公共领域之中。

佳华利道：理想绝非空谈

6月17日，为期两天的第四届国际低碳城论坛在深圳隆重举行。其中，深圳佳华利道新技术开发有限公司发布的30kW氢燃料电池客车成为万众瞩目的焦点。

据了解，佳华利道30kW氢燃料客车车身长度达到11.5米，采用巴拉德30kW FCvelocity-MD Fuel Cell型号燃料电池，氢气瓶容量为128L×8瓶，加氢时间仅需10分钟，最大行驶里程可达到500km，最高车速可达到69km/h，爬坡度可达到14度。车辆引进吸收国外先进的电堆技术，动力系统国产化率达到80%，最大输出功率为30KW，最大输出电流为300A，最大输出电压为180VDC，控制模式采用CAN总线。

佳华利道30kW氢燃料客车由佳华利道新技术开发有限公司联合哈尔滨工业大学、太空科技南方研究院、中国航天深圳创新研究院、加拿大巴拉德公司制造。其中7大关键部分中，整车控制器、电池组、驱动电机、冷却系统技术由佳华利道提供，而供氢系统、电源管理系统和30kW燃料电池模块这三部分的技术则分别来自太空科技、航天新源和巴拉德，哈尔滨工业大学则提供全面的技术指导。

佳华利道新技术开发有限公司总经理王育斌告诉《汽车观察》，佳华利道30kW氢燃料客车的投放目前定位于公交领域，公交车在行驶过程中频繁停车靠站的特点能够促使氢燃料客车有效利用制动回收能量，提高产品的续航里程与经济性，而且有利于加氢站点的设置及前期推广使用。随着技术的不断发展及批量化生产，产品应用空间将有望得到扩展。

就业界普遍关心的安全问题，王育斌介绍，氢燃料电池并没有氢气燃烧的环节，而是氢气、氧气在装置中电化学反应的过程。在制氢储氢方面，佳华利道30kW氢燃料客车依靠太空科技南方研究院开发供氢系统；另外，在车辆设计上，因为氢气很轻，佳华利道30kW氢燃料客车的储氢罐装在车顶，即使发生氢气泄漏，也会马上散发。从这个角度上看，只要能够得到正确地使用和可靠的监控防护，氢燃料客车并没有想象中可怕，甚至会比其他新能源汽车更加安全。

王育斌表示，佳华利道30kW氢燃料客车将选择几条公交线路进行示范运行，让燃料电池客车的优势展现出来，为后期大规模的推广应用打下基础。对于该款公交的量产时间，王育斌透露，将于今年三季度进行小批量生产，条件成熟明年初即可大批量投入市场。

挑战与机遇并存

去年12月联合国气候变化国公约签约国全会上通过的《巴黎协定》已经预告，包括汽油和柴油在内的发动机驱动的汽车将在未来的汽车市场逐渐失去地位，亲环境汽车的市场规模将会大幅增加。

电动汽车、氢燃料汽车被普遍认为是其中最具潜力的类型，两者都能够摆脱化石燃料的束缚，实现“零排放”。据业内专家介绍，与时下大热的电动汽车不同，氢燃料汽车实现零排放的基本原理是通过电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极，整个过程中只会产生水和热。直接将化学能转换为电能，相比电动汽车，氢燃料汽车的转换效率至少高达50%以上。

不同于锂电池电动汽车通过数百公斤的电池组增大续航里程，燃料电池汽车加注10来斤的氢气就可以一口气跑上400公里，比起纯电动汽车来说，氢燃料电池汽车更能胜任长途出行。而同样里程，氢燃料电池车加注氢气时间只相当于传统充电时间的1/18，而且氢燃料电池的使用寿命可以长达2万小时，在汽车使用周期内无需更换，将较大程度缓解制造和处理废旧锂电池的环境压力。更重要的是，在寸土寸金的今天，加氢站所需要的场所面积仅为充电站的10%，将为城市发展释放了大量的土地资源。

尽管现在氢燃料主要是从天然气中获得，但当化石燃料枯竭时，还可以从风能、太阳能、地热能等再生能源中制取。总而言之，从理论上来讲，氢气是一种永远不会耗竭的资源。同时，比起纯电动汽车来说，氢燃料电池汽车在整个燃料生产、供应环节，总体上排放的二氧化碳要少得多，环保效果显著。

没有尾气污染、没有里程焦虑、没有能源担忧，听起来，氢燃料汽车似乎是未来汽车社会一个“两全其美”的办法。但事实上，目前全球范围内仅有三款氢燃料汽车在产——丰田Mirai，本田Clarity和现代ix35/Tucson。而根据业内知名咨询公司IHS Automotive的报告显示，预计到2027年，氢燃料汽车每年的销量将超过7万辆，虽然这意味着取得了距今以来的最大幅度增长，但也仅占新车总销量的千分之一。

业内专家表示，缺少加氢站是氢燃料电池车首先面临的最大难题。纯电动车虽然充电慢，但在基础设施的建设上比氢燃料汽车要容易许多。

氢燃料电池车昂贵的造价同样是巨大的障碍。昂贵的铂电极使得氢燃料电池的造价始终居高不下。几年前，一辆燃料电池车的成本高达百万美元。尽管历经数年的努力，目前，佳华利道氢能源汽车的单车成本已经降到200万元人民币，但与传统能源汽车和电动汽车相比，依然是一个天文数字。除去氢燃料电池汽车本身的问题，比纯电动汽车更低的消费者认知度也是车企不得不面对的挑战。

“前途是光明的，过程是曲折的。”就如王育斌所说，任何事物的成长都需要时间的磨合，随着技术的进步、资本投入的逐渐增加、政策的逐渐倾斜和人们对清洁能源的不懈追求，未来氢燃料汽车一定能以更加科技、环保、优惠的方式走进千家万户。