氢燃料电池汽车是取代纯电动车的终极形态吗？目前发展更环保的电动汽车已成趋势，许多国家都把禁售燃油车列入了未来计划。但从技术层面讲，电动车的使用便捷性与燃油车相比还相去甚远，要想替代燃油车很难得到普通消费者的认同。电动车最大的问题是续航里程短，充电耗时长，长途旅行的话很难避免产生里程焦虑。而氢燃料电池汽车正好可以解决这个问题，氢燃料的加注和加油差不多，几分钟即可加满，加满一次续航可达600-700公里，而且零排放、零污染。很多人认为氢燃料电池汽车才是未来汽车的“终极形态”，觉得目前的锂电池电动车是“点错了科技树”。真的是这样吗？首先从原理看，氢燃料电池汽车与增程式的混动汽车类似，燃料电池实际上是一个发电装置，利用类似电解水逆反应的化学过程生成电能来驱动电机或者为辅助电池充能。首先从原理看，氢燃料电池汽车与增程式的混动汽车类似，燃料电池实际上是一个发电装置，利用类似电解水逆反应的化学过程生成电能来驱动电机或者为辅助电池充能。氢燃料电池汽车本质仍是电动车，除去燃料电池其他部分和纯电动车的技术一致，结构上仍然需要一个锂电池作为储能设备。因此氢燃料电池汽车、纯电动车和混动汽车在研究路线上并没有非此即彼的矛盾，很多公司几种技术同时在研究。从技术难度上看，氢燃料电池＞混动汽车＞纯电动。氢燃料电池目前的技术成熟度远不及锂电池，还存在一些尚未解决的缺点，未来是否能大规模商用还是一个疑问。成本高昂氢燃料电池结构复杂，昂贵的质子交换膜、贵金属铂作为催化剂、石墨双极板以及储氢罐等，导致燃料电池成本约为汽油、柴油发动机成本的10-20倍。即使是成本压缩做到极致的丰田Mirai，补贴前的售价也在700万日元（约40万人民币）以上。加上氢气储存运输的成本、加氢站等基础设施的高昂投资，氢燃料电池汽车的推广难度远高于充电电动车。安全性氢气是一种易燃易爆的气体，这让很多人为氢燃料汽车的安全性担忧，甚至把储氢罐形容为座位下面的“定时炸弹”。这其实夸张了，目前的储氢罐一般为700MP的压力罐，一旦发生碰撞泄露或起火燃烧，氢气会迅速往上方扩散，不会有爆燃的危险。不过如果在封闭区域就不一样了，所以目前携带氢燃料的汽车不被允许进入地下停车场、地下隧道之类的封闭场所，这个问题不解决，氢燃料电池汽车的便捷性就会大打折扣。能源转化率目前大规模制氢的主要方法是天然气、石油和煤的水蒸气重整制氢法，这种制氢方法成本低，但是氢气作为二次能源产物，热效率极低，能源转化率还不如内燃机直接燃烧化石能源，而且碳排放巨大，和电动车被人诟病的理由一样，做不到零污染，只不过是污染向上游转移而已。如果用电解水的方法来制氢，从电能到氢燃料电池的能源转化率只有30%，远低于充电电池70%-80%的转化率。如果没有更好的制氢方法，氢燃料就谈不上理想的终极能源。加氢站建设电动车的充电桩建设可以依托现有的电网体系，而氢能源则需要一整套全新的制氢、运输和加氢站的能源体系。氢气的运输、管道和储存装置和现有的石油、天然气设施不能共用，都需要专门的设计和材料，成本和安全如何均衡的问题也始终存在。本田研发的太阳能加氢站使用太阳能电解水产生氢气，避免了氢气的运输问题，制氢加氢可以一站式解决。不过太阳能发电的能量密度较低，一般太阳能电站都会建在沙漠里，占用很大的土地面积，这种太阳能加氢站制氢速率会比较低，很难满足大规模商用条件下的加氢需求。本田也表示，太阳能加氢站只是起公用加氢网络的辅助作用。笔者认为，氢燃料电池不是电动车追求的最终理想—“超级电池”，氢燃料电池汽车在未来也很难成为主流。即使在氢燃料电池汽车商用化处于前列的日本，对氢燃料电池的未来也并不乐观，日本全国的加油站有4万多座，加氢站只有100座，2030年计划达到1800座，而日本的充电桩建设已经超过了加油站的数量，预计2020年达到200万个充电桩。氢燃料电池汽车其实只适合长途货车等运输工具，最多是取代现在的混动汽车，从能源效率和清洁性上看，纯电动汽车都要优秀的多。氢燃料电池的支持者认为，锂电池的能量密度太低而且已达极限，实际上目前的锂电池离极限还很远。特斯拉的电池单体能量密度达到了233Wh/Kg，但电池组的能量密度其实只有118Wh/Kg，而国内大多数电动车的电池能量密度还不到100Wh/Kg，根据“十三五”规划和《节能与新能源汽车技术路线图》，2020年纯电动汽车的能量密度目标是350Wh/Kg，而2030年则要达到500Wh/Kg。如果电池能量密度按目前的水平翻三倍，纯电动车的普遍续航将超过1000公里，这样电动车的续航短板就不复存在了。对快充的要求其实不会那么高，电动车没有必要要求必须像燃油车一样5分钟充满，私人充电桩的存在完全改变了汽车的使用习惯，公共充电站的超级快充只是作为应急而不再是获取能量的主要手段了。

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