氢能社会
燃料电池汽车-低调的王者？
2019/10/16 9:37:16
2021
在当前新能源汽车的战场上，不论是纯电动也好混合电动也罢，电动汽车似乎占尽着天时地利。几乎所有的知名汽车企业都清一色地推出了各自的电动汽车，个别公司的车型甚至已经实现量产，并开始推向个人消费市场。但是我们还是要清醒地认识到，这场竞争还远未结束。包括燃料电池汽车(FCV)和生物燃料汽车等竞争对手无不有着与电动汽车一较高下的杀手锏。新能源汽车技术的突破往往难以预知，特别是在当前新能源汽车仍未大面积铺开，基础设施还没大规模投入的情况下，各种新能源汽车线路都还有主导未来的机会。特别是FCV，虽然这些年在国内的发展并不像电动汽车那样甚嚣尘上，但是其技术水平上的迅速提升和市场空间上的步步开拓无不预示着它将在不久的将来与电动汽车在新能源汽车战场上有一场恶战。
在比较两者之前，我们先来看看什么是FCV。与电动汽车一样，FCV的核心就要数它的Fuel Cell - 燃料电池了。但是FCV所使用的燃料电池并不是传统意义的“电池”，它实际上是一个能源转换设备，而不是像传统电池那样的储能设备。通过燃料电池我们可以把包括氢（气/液态）等燃料转化成电能以传动电动机并驱动车辆。所以燃料电池更像一个烧氢的“发动机”（当然这跟真正的氢燃料发动机有本质区别）。不可否认，电动汽车的确拥有很多明显的优势，比如动力电池的技术和市场已趋于成熟。巨大的IT电子消费品市场已经培育了广阔的电池生产和消费市场，同时也保证了未来相当一段时间内电池技术的发展空间，这是其他新能源汽车没有的优势。更重要的是，电力能源本身也拥有强大的多元可再生能源的兼容能力，几乎所有的清洁能源的采集和传输都依靠电力电网，在这样的能源结构下，特别是考虑到未来智能电网和V2G的可能性，电动汽车显然有着其他新能源汽车难以比拟的先天优势。
那么FCV到底有什么杀手锏能与来势汹汹的电动汽车一争高下呢？那我们就来分析一下它较EV的过人之处：
1. FCV有更长的续航里程。
争取更长的续航里程一直是电动汽车自诞生之日起所纠结的永恒主题。当初在和燃油汽车的竞争中几乎占尽优势的电动汽车因为在续航里程上的不足而一败涂地。时隔近一个世纪，动力电池的储能能力却仍难以令人满意。当前即使是在理想工况下，也鲜有突破160km的续航里程的车型。反观年轻的FCV，十几年的发展就轻松达到近400km的续航里程，这已经与燃油汽车旗鼓相当，加上近些年FEMFC电池技术的迅速发展，我们几乎可以肯定FCV的在短期内提升车辆性能上巨大潜力。而要想让电动汽车进入现在的消费市场就必须改变消费者已有的驾驶和出行习惯，这其中的难度可想而知。在这一点上，FCV显然更像是一个合格的传统燃油汽车继任者。
2. FCV兼容多元化的能量源。
我上面提到过电动汽车可以广泛吸收各种可再生能源，但是这也意味着电动汽车面临着巨大输电电网投入的问题。现有电网远远不能满足电动汽车的大面积市场化，而要想提升电网输电、储电能力却绝非易事。太阳、风、水、潮汐等几乎所有的可再生能源的发生都带有很强不规律性，要让其和电动汽车能源需求无缝接合，势必需要一个可靠的储电环节。显然，现有的储电点技术还远未达到要求。
而这一切对于FCV就不构成问题。由于FCV大多采用的是氢燃料，再生能源所发生的电力在制氢厂站就能直接转化为氢燃料被储存，避免了能源的反复转换和存储，一定程度上也提高了能源效率。再者FCV可以采用的不仅仅是氢燃料，甲醇、乙醇等生物燃料，甚至是传统燃料汽油也同样可以通过重整技术在制氢点或是车载制氢设备转化为FCV所需的氢燃料，这同样为FCV在继承传统燃油汽车市场上提供了巨大便利。可见FCV在能量源这一点上与电动汽车各有千秋。
3. 能耗、排放的生命周期评价。
燃料的能耗/排放生命周期评价是衡量新能源汽车环保指数的重要参考标准。关于电动汽车和FCV的比较，已经有很多这方面的研究。这里采用美国能源部 GREET模型针对中国分别进行车辆燃料和车辆制造的生命周期评价（碳排放）。虽然国情不同，所得出的评价结果会略有差别（特别是在Well-to- Pump），但仍不失为有价值的借鉴。
燃料生命周期评价
车辆生命周期评价
显然不论在燃料周期还是在车辆周期上，FCV（特别是氢燃料FCV）较电动汽车都带来更少的温室排放。
当然目前的FCV的不足也很明显，氢燃料的储运技术有限，车辆和制氢成本也很高。个人认为氢燃料的储运是FCV发展的最大瓶颈。不论是高压压缩还是超低温冷藏，氢燃料储运技术还不成熟。此环节的突破将为FCV市场化扫清最大障碍。 而FCV的成本劣势正在被迅速弥补，就在上个月，奔驰公司刚刚发布了在欧洲500辆A Class FCV的生产计划，并同时推出了未来B Class FCV的概念车型...
发展新能源汽车涉及到许许多多方面，车辆技术，能源技术，市场接受度，基础设施网络，汽车工业，能源环境等，很多因素即难以量化预测，又缺乏可比性。对未来汽车/能源技术线路的取舍我们不应该片面考虑，也不应该贸然下断言。保持冷静的全局观，也许是发展新能源汽车所走每一步时都应该保有的心态。
