新能源汽車主要包括純電動汽車（EV）、混合動力汽車（PHEV）、燃料電池汽車（FCV）。現階段，EV 和 PHEV 都已得到大力推廣。但是，FCV 的商業化進程仍然發展緩慢，為什麼會這樣呢？一起來扒一扒 FCV 背後的那些事兒吧！
你真的瞭解燃料電池汽車嗎？
燃料電池汽車主要的部件包括燃料電池發動機、高壓儲氫罐、電機，工作原理與傳統汽油車有一些相似之處。高壓儲氫罐好比油箱，用於存儲氫氣。燃料電池發動機其實就是發電機，氫氣與空氣輸入其中，輸出電能，電能驅動電機，電機驅動車輪，從而使汽車行駛。
燃料電池汽車的核心部件為燃料電池發動機。裡面發生的化學反應原理其實很簡單，初中化學就有教過，就是氫氣與氧氣反應生成水。但這不是個簡單的燃燒過程，而是發生電化學反應。簡單來說，就是反應產生的能量以電能的形式存在，而不是燃燒產生熱能。
微觀來講，燃料電池堆內部是由一片一片單電池組成的，每片單電池能夠輸出的電壓都不高，一般在 0.6~1.0V 范圍內，所有單電池串聯在一起就組成瞭燃料電池堆。
單電池有兩個電極，氫氣通到一個電極上，在催化劑表面電離成氫離子與電子。氫離子通過一層薄膜流向另一極，電子則通過外部電路流向另一極。在另一極上呢，氧氣在催化劑上得到電子電離成氧離子，然後和薄膜裡的氫離子反應生成水。
這裡面有兩個關鍵的東西：一個是薄膜，學名是質子交換膜。這個膜不導電子、不能通過氣體，但是能通過氫離子。膜不能做太厚，太厚的話氫離子移動到另一個電極的阻力就太大瞭；也不能太薄，太薄的話機械強度不夠，而且容易穿孔，膜穿孔氫氣與氧氣混到一起就不好玩瞭。所以膜的生產成本很高，約占整個燃料電池堆成本的三分之一。
麥格納的氫燃料電池測試車
另一個就是催化劑，現在使用最廣泛的就是鉑金，沒錯，就是做首飾的鉑金，現在的鉑金價格大約是 200 元 / 克，催化劑的成本也是占瞭電堆總成本的三分之一。
燃料電池汽車作為新能源汽車，最大的特點就是零排放，人傢燒油排放二氧化碳，我就隻排放水。混動車型雖說排放大大減少，但多多少少也是有尾氣排放的。
奔馳 F-CELL 在加氫
和純電動汽車相比，燃料電池汽車並不存在裡程焦慮的問題。你開個電動車出門，總要算著出行距離，盯著剩餘裡程看，跑個長途就怕半路沒電，還要擔心找不到充電樁，找到瞭充電樁充電時間也比較長。雖然現在快充技術在快速發展，但還沒有達到媲美汽油車的程度，加個油分分鐘就完事瞭。
豐田 Mirai 燃料電池車
燃料電池車，首先，面世的幾款車型續航裡程已經能夠達到汽油車水平，其次，加氫時間也和加油差不多，幾分鐘就足夠瞭。
燃料電池汽車的 NVH 特性比較好，因為內部沒有機械移動部件，開起來不像汽油車能感受到發動機的抖動，就像開電動車，隻有風噪、胎噪以及電動機的嘯叫。
現階段，燃料電池汽車雖然是發展的熱點，但是距離大規模的商業化推廣仍然有很長的路要走。各大整車廠都已推出或者有計劃推出各自的燃料電池車。
日本的兩田分別推出瞭 Mirai 和 Clarity；韓國現代在 2017 年上海車展也展出瞭自己的燃料電池概念車；國內燃料電池多應用在商用車上，比如上汽大通的 FCV80 燃料電池輕客，同時也有一些燃料電池公交車在做示范運行。可以說國內的燃料電池汽車發展同國外相比仍然存在很大差距。
現代的燃料電池概念車
國內的燃料電池汽車發展緩慢，主要有以下幾方面的原因。當然瞭，這些也不僅僅是國內的問題，可以說全球的燃料電池車發展或多或少都有這些問題。
混合動力的普銳斯，很多技術可以移植到燃料電池車上
首先，從燃料電池堆本身來看，存在著成本高和壽命短兩大問題。雖然隨著技術進步，生產成本在逐步降低，但與傳統汽車相比，成本仍然處在高位。豐田 MIRAI 的售價相對其他燃料電池車型要來的低，一方面是因為技術領先，另一方面也是因為其采用瞭模塊化生產方式，很多零部件都是與 PRIUS 共用的，PRIUS 生產瞭那麼多，成本肯定下降瞭很多。
另外，壽命短也是一大問題，美國能源部認為乘用車的燃料電池堆在運行 5000 小時以後，如果性能衰減小於 10% 的話，那麼就能夠滿足商業化應用。2015 年，全國 36 大城市平均通勤時間為 39.1min，平均通勤時間最長的上海為 57.6min，最短的拉薩為 26.8min。
如果按照上海的平均通勤時間計算的話，一年 365 天，那麼 5000 小時壽命能夠滿足 14 年使用，這樣看來，5000 小時壽命是基本能夠滿足私人傢庭使用的。國內的燃料電池壽命水平距離這一目標還是有差距的。
其次，燃料電池汽車需要配套加氫站，但是國內的加氫站屈指可數，目前在運行的有 9 個，這個數量遠遠不能夠使得燃料電池汽車走進千傢萬戶。
燃料電池車需要很堅固的儲氫罐
最後是安全性問題。氫氣儲存在高壓儲氫罐中，氫氣本身就是易燃易爆氣體，在封閉空間中發生泄露極易爆炸。而且，氫氣密度小，要想在空間有限的汽車中裝載足夠多質量的氫氣，就必須盡可能提高氫氣壓力。豐田 Mirai 的儲氫壓力達到瞭 70MPa，大氣壓力為 0.1MPa，也就是說儲氫罐內的最大壓力為 700 倍得大氣壓。雖說許多試驗驗證它是安全的，但在大規模應用前，它的安全性仍要打上問號。
理想鬥得過現實嗎？
本田 Clarity 燃料電池車
可以用一句話來形容燃料電池車：理想很豐滿，現實很骨感。在節能減排大環境下，燃料電池車是完美的，擁有媲美傳統汽油車的便利性，又能夠實現零排放，無疑具有致命的吸引力。但是，在實現這個理想的路上還有很多障礙：成本高、壽命短、配套設施不完善 …… 路長且艱啊。
