近日，日本汽車制造商本田和美國通用汽車宣布，將合作生產氫動力燃料電池車的新一代系統。

    兩家公司將折半出資在美國成立生產子公司，力爭2020年左右開始投入量產。計劃通過合作減少較高的生產成本這一燃料電池車的難題，在環保車領域的競爭中保持優勢。

    據日本共同社稱，兩家公司自2013年起持續推進燃料電池系統的共同開發。計劃量產的產品為燃料電池及其周邊機器，爭取進一步小型化，分別配置到兩家公司2020年后生產的燃料電池車上。兩家公司分別出資4250萬美元(約合人民幣2.9億元)成立的生產子公司設于通用位于美國密歇根州的工廠內。社長與副社長采取兩年輪換制，最初由通用派出社長，本田派出副社長。生產子公司預計新增約100名雇員。

    燃料電池汽車也可以算作電動汽車，但你可以在五分鐘內給電池灌滿燃料，而不是等上幾個小時來充滿電。豐田汽車在2014年發售了“MIRAI”。本田則在去年發售了“CLARITY FUEL CELL”。目前，MIRAI和CLARITY在日本與歐美的銷售數量分別停留在2500輛左右和100輛左右。

    燃料電池汽車是什么？

    燃料電池汽車也是電動汽車，只不過“電池”是氫氧混合燃料電池。和普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。一些燃料電池能使用甲烷和汽油作為燃料，但通常是限制在電廠和叉車等工業領域使用。

    和普通電池一樣，燃料電池由陽極、陰極和電解質組成。大部分燃料電池汽車如 Mirai 或本田的 FCX Clarity 使用聚合物交換膜燃料電池(PEMFC)。在這一系統中，氫氣受壓通過鉑催化劑，分解成兩個氫離子和兩個電子。這些電子會驅動汽車的電動機，而氫離子會和氧氣結合成水，以蒸汽“廢氣”的形式排出。通過將這些電池堆疊在一起，就能為汽車提供足夠電力。

    氫氣來自哪里？

    如果你想要一輛百分百環保的燃料電池汽車，就必須以不造成污染的方式來制造氫氣。這可不容易，目前最好的方法是通過電解水來制造氫氣，即用電將水分解成氧氣和氫氣。目前最好的電解水系統的能量轉化率只有 80%，并不怎么高效。

    甲烷轉化更劃算，但卻會造成污染。蒸汽需要加熱到 700 到 1000 攝氏度，然后與甲烷結合生成氫氣和一氧化碳，以及少量二氧化碳。得益于水力壓裂法生產的大量天然氣，美國有 95% 的氫氣通過這種方法來制造。

    如何購買氫氣？

    電動汽車已經在道路上建立了充電基礎設施，但氫氣銷售點卻很少，相隔距離也很遠。這部分是由于缺少需求，還有就是建造成本高昂。普通的電動汽車充電站只需花數十萬美元來建造，特斯拉的超級充電站建造成本高達 30 萬美元。但建造一個氫氣燃料站需要花費 100 萬至 200 萬美元，因為需要解決處理液態氫氣的問題。

    為什么這么貴？根據 Autoblog Green 披露的細節，氫氣燃料站的主燃料箱以至少負 250 攝氏度的溫度存儲著近 1 萬加侖液態氫氣。和天然氣或柴油不同，液態氫氣保存在地面上的一個特別區域，與泵分離。然后液態氫氣會在汽化塔內轉化成氣體，然后加壓傳輸給更小的儲罐來銷售。

    燃料電池汽車相比電動汽車的主要優勢就是方便。氫氣燃料電池汽車只需 3 到 5 分鐘就能充滿長途行駛所需的氣量，而 Tesla Model S 至少需要 20 分鐘才能充滿電，但行駛的距離還不到氫氣燃料電池汽車的一半。這讓燃料電池汽車更方便日常使用，汽車制造商們據此認為，希望尋找更環保汽車的消費者也許會認為燃料電池汽車要比電動汽車更實用。

    至于性能和環保性方面，燃料電池汽車使用和電動汽車一樣的電動馬達，性能表現差不多。豐田 Mirai 百公里加速時間大約為 10 秒，能行駛 434 英里。燃料電池也更適合皮卡和 SUV，目前的鋰電池沒法滿足這些車型的需要。鋰電池也要比燃料電池組/氫氣箱重得多。

    但你是否就該為只排放水的燃料電池汽車感到驕傲呢？悲哀的是，答案是不。

    燃料電池汽車的問題？

    燃料電池汽車的主要問題是，制造驅動它們的氫氣燃料要消耗比普通電動汽車更多的能源。污染也是個很嚴重的問題。

    燃料電池汽車的售價和維護費用要比電動汽車貴

    豐田表示，全新 Mirai 售價 5.75 萬美元，聯邦和州政府補貼后的價格可低至 4.5 萬美元。這比特斯拉要便宜不少，但日產 Leaf 的售價差不多是 3 萬美元，補貼后的價格約為 2 萬美元。如上文所述，給燃料電池汽車補充的氫氣價格約為3 美元GGE，美國能源部估計給一輛車加滿氣需要花約 50 美元(豐田的免費燃料不算在內)。這意味著，一輛燃料電池汽車的維護成本是普銳斯混合動力汽車的兩倍，是電動汽車的四倍。的確，這一成本會隨時間推移降低，但電動汽車和混合動力汽車也一樣。

    制造和使用綠色氫氣的費用更高

    除了甲烷轉化，獲得綠色氫氣的唯一可行的方式是通過電解。但坦白講，這一過程中消耗的電可以更好地用在普通電動汽車上。正如上面的圖表所示，相比起氫氣燃料電池汽車，電動汽車能更好地利用電力。至少這就是燃料電池技術的現狀。

    甲烷轉化得到的氫氣和汽油一樣糟

    好吧，假設你使用的氫氣來自于甲烷轉化。這至少要比燃燒天然氣或柴油好，對吧？并不完全如此。福特最近表示，相對于燃氣發動機，燃料電池汽車“對環境的好處有限”。而且可能要更糟一些，因為最近的研究顯示，甲烷基礎設施的泄露情況比原先想象的還糟糕(最高達 7%)，而作為溫室氣體，甲烷的溫室效應是二氧化碳的 86 倍。

    補充氫氣燃料的基礎設施造價高昂

    正如上文所述，氫氣具有爆炸性，很難處理。輸電就相當簡單，每個房子都有電。但氫氣燃料電池汽車需要對制造和運送環節投入巨資，每一個環節又會增加成本、復雜性和污染。

    這一切是不是說明氫氣燃料電池汽車沒戲了呢？

    從這些標準來看，相對于環保省錢的電動汽車，氫氣燃料電池汽車根本沒法比。但在消費者的心中，“實用”也很重要，燃料電池汽車加滿燃料的速度更快，行駛的距離更遠。而且，氫燃料電池汽車還處于早期階段，充電式電動汽車在 10 年前也存在似乎無法克服的問題，而如今我們已經幾乎天天都能在道路上見到它們。

    或許氫燃料電池汽車的對手并不是電動車，它們倆的共同任務，是在未來一起消滅掉化石燃料汽車。