氢燃料电池汽车的环境性和经济性研究现状

杨凡

摘要：由于氢燃料电池汽车行驶过程中不产生CO2，所以被认为是未来最有可能替代传统燃油车的选择，本文从氢燃料电池汽车的环境性和经济性两个角度选取经典文献进行研究现状的分析。

关键词：氢燃料电池汽车;环境性;经济性

一、氢燃料电池汽车的环境性研究现状

氫燃料电池汽车使用可再生能源一一氢气作为燃料，可以有效降低城市交通运行过程中的能源消耗和污染排放，所以被认为是未来最有可能替代传统燃油车的选择。由于行驶过程中不产生C02，所以多采用从油井到车轮的方法或者生命周期分析的方法进行氢燃料电池汽车的能耗和温室气体的排放计算，如Xinyu Liu et al.（2020）使用美国环境保护署的车辆燃料数据比较了氢燃料电池汽车和传统的内燃机车从油井到车轮的燃料使用和排放情况，研究结果表明：即使使用化石能源制氢，氢燃料电池汽车比传统内燃机车少消耗5%——33%的化石能源，少排放15%——45%的温室气体。

氢气作为二次能源，其制取方式对氢燃料电池汽车的生命周期内的温室气体排放情况具有较大影响，Eun ji Yoo etal.（2018）的研究表明：氢燃料电池汽车的从油井到车轮的温室气体排放量为50.7——388g CO2/km，其中采用石油裂解制氢路径的排放最低，而电解水制氢路径的排放最高。

二、氢燃料电池汽车的经济性研究现状

考虑到氢燃料电池汽车在环境方面的优良表现，很多学者开始探索其经济可行性以便推广使用，Greg Frenette etal（2009）认为氢燃料电池汽车不仅会在解决全球气候变暖和空气质量问题上做出重要贡献，而且具有经济可行性。Mehmet Gurz et al（2017）对不同设计方案的车载存储、安全性、资金成本和运行成本进行了严格的分析，认为氢燃料电池汽车在未来具有很好的发展前景。

燃料成本是消费者汽车拥有成本的重要组成部分，学者针对不同方式的氢气生产成本和氢气定价进行了许多研究，如Murat Emre Demir et al.（2018）通过设计不同的氢气运输情景方式对氢气成本进行计算，结论为：在有大型发电厂的情况下采用管网输送H2是最经济有效的选择，每公斤H2的输送成本为2.73美元;小型发电厂，采用管式拖车输送氢气而不液化是一个合适的选择，每公斤H2的输送成本为2.86美元。