另辟天地 氢燃料电池车型的发展前景

据电动汽车时代网报道：氢燃料目前作为全球众多车企未来的发展方向之一，由于常规能源的日渐匮乏和排放标准的日益严苛，氢新能源车型将有效降低对常规能源的依赖，并降低碳排放,等众多车企已开展氢燃料电池车的研发，在混合动力汽车市场已经拥有良好发展势头的丰田和上汽却有意在新能源车领域另辟新天地。

燃料电池(FuelCell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。

实际上，燃料电池并不是什么新技术，早在1839年，英国物理学家威廉・葛洛夫就制作处了首个燃料电池。不过，由于体积、成本的问题，早期的燃料电池并不具备实用性。直到20世纪60年代，燃料电池才首次得到应用，在NASA的太空任务当中为探测器、人造卫星和太空舱提供电力。随后，燃料电池开始应用于军事领域，并在技术进一步成熟之后，得到了汽车厂商的青睐。

燃料电池是一种主要通过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能的电池，最常见的燃料为氢。燃料电池的实际发电效率可以达到40%-60%，要远超现在内燃机的水平。同时，燃料电池反应后的产物只有水，实现了零排放。

氢燃料电池的特点：

燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。

储氢方法：

传统储氢方法有两种，一种方法是利用高压钢瓶（氢气瓶）来储存氢气，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；另一种方法是储存液态氢，但液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热。近年来，一种新型简便的储氢方法应运而生，即利用储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。研究证明，在一定的温度和压力条件下，一些金属能够大量“吸收”氢气，反应生成金属氢化物，同时放出热量。其后，将这些金属氢化物加热，它们又会分解，将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属，称为储氢合金。其储氢能力很强。单位体积储氢的密度，是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍，也即相当于储存了1000个大气压的高压氢气。

在最近20年里，几乎所有的汽车巨头都对燃料电池汽车进行了研发，并且推出了一系列的概念车，但也仅仅停留在概念车阶段。直到Mirai上市，一下子拉近了我们和燃料电池车之间的距离。

荣威950 FuelCell

上汽集团推出了旗下E50、荣威550plugin、荣威950FuelCell三款新能源汽车，其中，荣威950FuelCell插电式燃料电池车无疑是消费者和企业瞩目的交点，新车基于荣威950进行打造，搭载有动力蓄电池和氢燃料电池双动力源系统。

插电式燃料电池驱动是新能源汽车的一种新思路，荣威950FuelCell插电式燃料电池车是上汽的重头戏。这款车以“动力蓄电池+氢燃料电池系统”作为双动力源，整车匀速续航里程可达400公里，并能在零下20℃的低温环境下启动。

在插电式燃料电池车上，动力电池不仅仅负责储存富裕的电能和刹车回收的电能，还要在短途行驶时单独驱动电机，只依靠动力电池提供动力，并可以在空闲时间接上充电桩补充电力；在长途行驶时，则以燃料电池为主，以达到较长的续航里程和快捷的燃料补充。

据上汽新能源部的技术人员介绍，荣威950FuelCell的动力电池采用了811所研制的磷酸铁锂电池，燃料电池系统则由上汽与大连新源合作开发的。荣威950FuelCell有两个耐压能力为70MPa的储氢罐，储存量为4.18公斤。两者配合可以使荣威950FuelCell的匀速续航里程达到400公里。

上汽计划在2015年小批量量产荣威950FuelCell这款车。上海市现在有2个加氢站，同时更多的加氢站正在建设之中。

丰田Mirai

丰田Mirai在2014年12月15日上市，欲复制丰田普锐斯的成功。“Mirai”在日语中意为“未来”。丰田寄予Mirai车型的是其对新能源汽车未来的憧憬。在混合动力汽车市场获得一定成绩的丰田欲借助Mirai车型开拓燃料电池汽车这片新蓝海。

在外观上Mirai沿用了丰田最新的家族式前脸，宽大的进气格栅很具视觉冲击力，甚至看上去并不太友善。细长的前大灯与上进气格栅两成一体，并且从侧面一直延伸至腰线。

丰田Mirai由丰田的燃料电池概念车FCV发展而来，它的长宽高分别为4870/1810/1535mm，轴距为2780mm，Mirai采用了隐藏的A柱、B柱和C柱，设计上很有未来感。

丰田Mirai采用前驱布局设计，驱动电机在发动机舱内部，该车动力系统最大输出功率为155马力（114千瓦），官方0-100km/h加速时间为10秒，续航里程可达483公里。前几日，丰田宣布，旗下氢燃料电池车Mirai在美国完成新的里程碑，创下每1加仑氢气可行驶107.8公里以及单次加满可行驶502.1公里的纪录。在零排放的电动车领域，Mirai是目前唯一可以超过482公里的车型，超过了目前任何一款在售的新能源车，包含自家的Prius。

Mirai是目前世界上第一部量产的氢燃料电池车，并以四门中型轿车为定位。与目前的内燃机发动机车型比较，Mirai完全不需要汽油当燃料，也不会有碳排放。Mirai的动力来自于氢气、氧气、燃料电池产生的电能，除了反应生成的水外，并没有其它污染物质产生。目前Mirai在美国的正式售价为58325美元，约合人民币36.2万元。

总结：

事物的发展总是波浪式前进和螺旋式上升的，燃料电池汽车相对于采用内燃机的传统汽车算是一个新颖的事物，它颠覆了汽车的传统动力源，在它来到这个世界伊始便一直受到各界的质疑。燃料电池是很可能成为未来主流的一种新能源技术，同时也有可能为传统汽车产业迎来更新换代、重新洗牌的时代。虽然燃料电池汽车是汽车行业里的少数派，尽管不少车企巨头都在怀疑氢燃料电池车量产后的安全和成本问题，但丰田Mirai和现代TucsonFCV已经实现量产，它们为燃料电池汽车真正的迈出了第一步。