近年来，新能源车的消费趋势开始逐步赶超传统燃油车。说明汽车行业的发展趋势和消费者购车认同都开始逐步倾向于新能源领域。而逐步取代传统燃油车的首当其冲就是纯电和插电混动车型。但要从环保维度来看，纯电和插电混动车型仍旧会在废弃电池组处理及燃油消耗等方面存在种种问题。所以严格意义来讲，使用氢燃料电池的车型，才是从制造到使用再到回收，全环节最优解的产物。可为什么以氢能源为首的燃料电池车经过这么多年的发展依旧无法实现高度普及呢？
在探讨这个话题前我们还是先来简单了解一下氢能源技术和几款已量产在售的氢燃料电池车现况。
氢能源车大致分为两类，一类是以氢作为内燃机燃料，实现化学能转换机械能，考虑效率等问题目前不是汽车行业主要发展方向。另一类是利用将氢和氧的化学能转换成电能实现发电。原理本质上就是电解水的逆反应，氢和氧分别到正极和负极，氢和电解质发生反应放出电子，反应后的氢到负极与氧形成水”。这也是目前各大车所使用的主要技术线路。
相比传统内燃机，氢燃料电池技术不存在“进气、压缩、做功、排气”的四个环节，产生的热量小、没有摩擦损耗、生成电的速度也快，最关键的是6成以上的转换效率远远高于内燃机的3-4成。
另外氢能源动力也是一种非常早就被人类利用的“燃料”，甚至首辆氢内燃车在19世纪初就出现了，只是因为各种各样的原因和利益关系，被埋没在历史长河中，由于与主题无关就不展开了。
丰田Mirai
丰田Mirai是丰田耗费20多年时间，通过5000多项专利得出的产物。目前已有两代车型，新款车型造型大气优雅，内装精美，配置丰富。整体来看与丰田的传统燃油车没有太大差异。但事实上，丰田Mirai拥有3个碳纤储氢罐，机舱内是一台高效的氢燃料电池单元，通过反应可以为车辆的驱动电机提供电力，从而产生最大功率134kW,峰值扭矩300N.m的动力。不过这都不是重点因为它的WLTC综合续航达到了850公里，远超常规的纯电车型，而且加氢只是几分钟的事。
本田Fuel Cell
本田Fuel Cell是被本田寄予极高希望的氢燃料电池车，同时它也继承了本田在氢能源领域积攒20多年的经验技术。不仅氢燃料电池单元反应效率高、输出功率密度更高，驱动电机也可输出130kW的最大功率，看齐了雅阁思域等燃油车型，综合续航方面更是高达750公里。遗憾的是在上市的5年时间里，它只完成了不到2000台的销量，最终退出了氢燃料电池车的舞台。不过话说回来，个人认为Fuel Cell退出历史舞台并非完全因为它的驱动燃料特殊，毕竟过于前卫的造型设计，也会让不少人望而却步。
现代Nexo
其实在现代Nexo之前，途胜也推出过氢燃料电池车型。而Nexo则是一款专门针对氢动力研发的产品。不同于丰田本田，现代Nexo作为SUV车型，空间表现更好，而且氢燃料电池+电动机的组合可输出最大功率120kW,峰值扭矩395N.m，更高的扭矩输出，在动力感受上要比前两者表现更好。此外609公里的综合续航、5分钟补能等特性，也是保障其销量的产品优势。
在销量方面，截止2021年3月底，作为量产氢燃料电池车的急先锋们，现代Nexo累计销量14768辆，丰田Mirai累计销量13963辆。可见即使是氢燃料电池车的头部产品，表现也不容乐观。不过这并不代表着，氢燃料电池就是条错误的道路，因为像奔驰、宝马、奥迪、日产、福特等多家车企都先后涉足氢燃料电池这条技术路线。虽然有不少厂家已退出转向纯电领域，但也有像宝马X5氢能源计划、i Hydrogen NEXT、奥迪h-tron quattro等产品仍在等待市场时机。之所以会造成这种摇摆不定的局面，还要从氢能源电池技术、加氢站和消费者认知等方面来看。
氢能源动力优势：
毫无疑问氢燃料电池应用在车上最大的优势就是环保。生产环节不论风能、水能、太阳能等，都能轻松将水转化成电，然后通过电解水制成氢。然后再通过氢与氧生成水的催化反应过程中生成电能。循环往复的过程中没有氮氧化物、硫化物、二氧化碳等污染物排放，也不需要加注催化剂，循环使用成本和维护成本都更低。
使用氢能源电池的车型对于地势和使用环境的要求并不像传统燃油车那么高，行驶品质看齐电车，使用环境也更广泛。
氢燃料加注效率比肩传统燃油，3-5分钟就能补能500-800公里。电车充电效率低，受环境影响大，不同季节下续航变化也大。而且就算比较价格，目前国内尚未的情况下仍比汽油价格低很多。
另外氢燃料的存储安全性其实很高，可以同理使用液化石油气的车型，同样也可以看齐传统燃油车。若安全方面有问题多个国家也不会允许氢燃料车上路，而且国内目前在上海、北京、深圳、张家口、柳州等多地均建有加氢站，初期面向商用市场及部分特定人群的乘用市场，后期也会逐步转向民用化的乘用市场。
氢能源动力劣势：
氢燃料电池对技术的要求比纯电动高，氢燃料电池技术的攻克，反应效率和输出功率密度等都需要至少两代产品的技术沉淀。不论老牌车企还是新入局的车企，都需要重新开发整套的动力总成，显然与“弯道超车”的理论相违背。而0基础的企业不仅开发周期长，开发成本高。主流供应商也没有现成的方案提供代工厂家，远不及纯电新能源车入门门槛低。通过电池、电机、电控的采购，其他方面照搬传统造车行业的采购流程就能轻松实现。
另外日本车企在氢能源领域的研发开始得很早，占据了大量的专利，就像前面提到的，单丰田Mirai一款车型就拥有超过5000项专利技术，很多技术尚未脱离技术保护期，相似的技术开发变得艰难。间接的让不少年轻的汽车品牌遇到了技术壁垒。资本自然也转向了更容易实现，且平台更开放的纯电车型研发。
再有建设加氢站也不容易，国内政策目前还比较笼统，虽有补贴但单日运营成本至少要销售200-300KG才能勉强不亏。就目前来看，已落成的加氢站全国总量仅120余家，普及度较低，而且基本都是面向商用需求的。仅个别城市有针对性的建设了一小部分，还需要整个行业和更高层面的支持和推广。要知道电动车起步阶段，大量充电站的建设是在相关部门的大力扶持，政策引导下才一步一步达到如今的普及度。甚至连换电站也是这几年才有车企推行方案，其他车企参与。而像蔚来这样大量投入换电站的品牌还很少，蔚来目前在全国设立的换电站不过也就两三百家，远不能满足需求。
其实不只是国内，截止到去年年底，氢燃料电池推行最广的日本、美国、德国也只建成了142座、75座和100座加氢站，而国土面积那么小韩国都有60座，相比之下国内的加氢站普及还有很长的路要走。
再看氢气的制取，虽然制成氢气很容易，但普遍是低纯度的，氢燃料电池的反应效率是个问题。目前制取方式主要靠化工生产，高纯度氢气成本高，长远来看，大量生产需要利用到电解水制氢的规模化生产，对于制氢行业来说也是一场变革。
综上不难发现为什么很多汽车品牌都在氢燃料电池车上摇摆不定了。不过个人认为虽然现阶段氢燃料电池车要面对的问题还有很多，但并不代表就不适合未来在国内发展。往前推几年，碳中和、欧7排放标准等等严苛概念都未推出，以当时的环保需求和市场发展前景来看，发展氢燃料电池车费力不讨好，显然不适合市场规律。但就目前的环保趋势来看，在传统燃油车上继续下大量人力物力去攻克排放、能耗、性能问题，显然是各大车企所不能承担的。因此在各国纷纷发布燃油车禁售年限后，越来越多的车企开始投身新能源车的设计和研发。
那么最终研发分支就会落在纯电和新型燃料上，以目前的技术水平来看，纯电车型的充电基建问题正在逐步解决，主要攻克难题集中在充电效率和能量密度上，充电效率通过软硬件的不断升级，其实相对容易解决，但能量密度就要牵扯到封包工艺、散热、稳定性、原材料的选择等方面上。散热加温可以通过温控系统解决，但环境温度我们无法左右，在不同季节下，电池的放电稳定性各有不同，能量密度低的磷酸铁锂受温度影响大，能量密度高的三元锂安全性目前有所提升，但长远角度来看，仍有太多未知数。续航焦虑的问题在短期内几乎没有最优解。再有就是像电池会用到的镍、锰、锂等原材料的供应、开采、回收本身来说又是一种循环。对环境的二次污染是一方面，部分原材料在我国的存储量远不及澳大利亚或印尼等国家的，未来很容易像石油一样受制于人。
而氢燃料电池车的开发利用，在长远角度来看其实是更加适合我们的。首先加工制造相对容易，取材也简单，降低高密度液化氢的成本，增加制氢场和加氢站也只是时间和数量的问题。另外在国务院办公厅印发的《新能源车产业发展规划》中也给出了2035年的目标之一是燃料电池汽车实现商用化应用。也就是说全面商用化以后，转向民用化的效率更高。
最后再把视野看向国内的一些汽车品牌，例如长城、上汽、吉利、广汽、长安、东风等诸多企业都在布局。其中长城汽车的氢柠技术经5年研发成型，从燃料电池堆、燃料电池发电机到储氢瓶、高压储氢阀门再到氢安全、液氢工艺实现了核心技术的完全自主化。而在性能层面，功率密度达到4.2kW/L，虽稍逊于行业领头羊的丰田。但这套系统的应用平台同时覆盖了商用车和乘用车，在效率、功率密度、可靠性、不同环境适应性、低制造成本等方面均有不少亮点。
上汽方面则在商用氢能源车方面起步较早，自2001年开始就已经在研发氢燃料电池技术路线。也曾先后推出过使用氢燃料电池的申沃FCV大巴、FCV80小客、荣威950 Fuel Cell轿车等。以最新的迈克萨斯MPV车型EUNIQ7 Fuel Cell为例，它使用了新一代车用质子交换膜燃料电池电堆，电堆功率130kW，而理论上可以支持200kW，起功率密度达到了3.8kW/L，基本看齐第一代的丰田Mirai，但在商用和民用两个领域都可以轻松适配。
吉利方面则相对保守，目前仅在商用车市场进行投放产品，旗下的氢燃料电池公交车远程F12同样采用了类似技术路线，可以实现百公里7.5kg的少量氢气消耗，运营成本大幅下降，甚至比充商用电的成本更低。
属于氢燃料电池的时代即将到来，但还没有完全到来。愈发严苛的排放标准、久久无法突破的充电效率和能量密度，无形中都变成了时代推手。放眼未来，氢能源的优势已经变得显而易见，无论是在企业层面还是国家战略层面。所以我认为完全没必要再像几年前一样盲目看衰，随着技术、趋势和政策的发展与引导，也许2035年时氢燃料电池车或将成为汽车驱动媒介的新主宰。
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