为什么氢燃料汽车是清洁出行的下一个浪潮

随着一系列氢燃料汽车准备进入汽车市场，它们计划重新构想驾驶的绿色未来。

氢是最新的可再生能源和燃料来源，正努力在汽车行业找到未来。从现代N Vision 74到奥迪H-Tron Quattro，未来十年将会有大量氢燃料汽车出现在消费者的车道上，并努力实现全球车辆市场的脱碳。

但是氢到底是如何工作的呢？氢燃料电池是通过将氢与氧气结合而产生的，形成类似电池的反应，产生电能。氢作为电力来源并非新现象。这一元素于1766年被发现，引发了一系列科学的“啊哈”时刻，最终导致了对燃料电池的发现。

在1920年代，一位德国工程师成为第一个将汽车的燃气发动机更换为使用氢的人，此前William Grove爵士在19世纪末创建了第一个氢燃料电池。如今，小型氢燃料电池为办公室工作人员使用的笔记本电脑供电，并为火箭的电力系统提供动力。

然而，直到Grove被冠以“燃料电池之父”的称号将近两个世纪后，美国能源部才宣布氢是汽车工业中合法的替代燃料来源。自那时以来，制造商们纷纷努力将氢燃料汽车整合到他们的车队中，以达到各自的碳中和期限。

本文信息来源于美国能源部、美国能源信息管理局、白宫、福布斯、彭博社、国际能源署、现代、丰田和雷诺集团。

氢燃料电池填补了各种燃料来源的需求

太阳能和风力是可再生能源的重要名字，过去几十年一直是如此。根据美国能源信息管理局的数据，可再生能源在2022年占到了美国电力产量的21.3%。但并非所有可再生能源都是平等的。风力发电占该份额的10.3%，太阳能占3.4%。化石燃料仍然占美国总体电网的60.4%。电动汽车行业仍然在很大程度上依赖非可再生或化石燃料能源。

尽管当前在道路上行驶的电动汽车车队中有一部分使用天然气和煤炭发电，但福布斯报道称，这些汽车总体上仍然减少了排放，即使最初的燃料来源并非碳中和。为了实现白宫在2050年为美国设定的100%碳中和的目标，电力供应必须来自广泛的领域。氢有望填补可再生能源领域留下的缺口，实现零排放的未来。

在汽车领域，氢动力导致零排放，这是全球科学家几十年来对更绿色未来的愿景。例如，1995年芝加哥引入了第一批氢燃料公交车，2003年和2004年，根据美国能源部的数据，各自的政府为氢的发展投入了数百万美元。

就在美国宣布对氢技术的未来投资之前，冰岛已经制定了到2030年将经济由氢驱动的计划。对氢燃料经济的渴望存在，未来的汽车阵容已经近在眼前，全球已有超过56,000辆氢燃料电池车辆正在道路上行驶。

缺乏氢加油站一直是一个重大障碍

然而，仍然存在一些问题。尽管在21世纪初开始投资，氢能源站仍然寥寥无几。根据美国能源信息管理局在2022年底发布的一份报告，美国仅有56个用于汽车加氢的加油站，而且它们甚至分布不广泛。它们全部都在加利福尼亚州。

到2023年，这个数字已经增加到59个，其中夏威夷有一个，东海岸计划建设五个未来的加氢站。基础设施的可用性受到车辆氢动力装置高昂价格的制约。尽管存在加注问题，氢仍然是一个可行的选择。随着更多的车辆进入市场，基础设施将不得不赶上需求。

氢提供了一种清洁的替代燃料来源，无需充电时间烦恼

氢的一个主要优势是充电所需的时间有限。与汽油车类似，氢燃料电池只需要几分钟就可以充满电。根据雷诺集团的说法，驾驶氢燃料汽车是一种“无压力的体验”，具有与电动汽车相似的吸引人的特点。汽车不仅没有长时间的充电时间，需要在停车场停留45分钟，而且还符合电动汽车所享有的清洁车辆折扣项目税收激励。

雷诺集团还指出，氢燃料汽车在加速时没有滞后时间，也增强了性能。如今市场上的大多数氢燃料电池汽车，如现代Nexo，其续航里程超过300英里。相比之下，一些电动汽车尚未达到300英里的续航里程。虽然寒冷天气驾驶通常是电动汽车的缺点，因为续航里程减少，但像NEXO这样的氢燃料汽车越来越多地在北极圈接受测试，以确保提供全天候驾驶。

如果基础设施能够增加，并且氢燃料电池汽车相对于电动汽车具有更大的优势，那么氢动力汽车在市场上占据一席之地的机会似乎很有希望。毕竟，根据国际能源署的数据，去年电动汽车的销量激增了55%，达到了全球1000万辆。只有时间能告诉我们，氢燃料电池汽车将在市场份额中占据多大比例。

中国计划在2035年前拥有100万辆氢燃料汽车

不仅仅是美国把目光投向了氢，事实上，领导电动汽车市场的那些国家对氢在其国家车队和碳减排基准中的位置以及方式都设定了远大的目标。

例如，中国和挪威在电动汽车市场上领先。中国，已经是最大的氢生产国，去年拥有全球电动汽车注册的约60%，并计划在10多年内将100万辆氢动力汽车投放到道路上，根据中国国家媒体的报道。

许多国家和汽车制造商都在大力投资氢技术。在九月份，彭博社报道说，中国认为氢燃料电池汽车在一些地区可能超过电动汽车，但首先必须建立一个绿色基础设施来维持这一群体友好型汽车的规模。正如雷诺集团所强调的，为了使氢成为一个可行的长期选择，氢必须在其处理中“纯净”，通过水的电解而不是另一种不太可持续的机制。丰田计划到2030年时推出20万辆燃料电池车，力争引领潮流。

总的来说，关于氢的争论似乎已经结束，大量的燃料电池汽车已经在路上。随着氢燃料汽车变得更加普遍，其零排放身份的影响将变得更为清晰。如果这些汽车能够像氢公交车一样成功——五年内运行的一辆氢燃料公交车从大气中去除了一百多万磅的碳，相当于种植了13,189棵树——去碳化的未来看起来是可行的。