河南南陽“水氫發(fā)動機”事件的發(fā)酵，讓人們再次關注到了氫能源。所謂的“氫能車”究竟是什么？它與燃油車、電動車有什么不同呢？

目前，所謂“氫能車”指的就是氫燃料電池車。但與鋰離子電池不同，氫燃料電池實際上是一種氫與氧的化學反應而產(chǎn)生電能的裝置。這一化學反應的最終產(chǎn)物只有水，不會像燃油車等排放碳氧化物、氮氧化物和硫氧化物等物質(zhì)，因此氫氣被認為是可以實現(xiàn)“零排放”的能源。

中科院大連化學物理研究所研究員、中國工程院院士衣寶廉曾提到，氫燃料電池車和普通燃油車的結(jié)構(gòu)非常相似，只是把燃油車的油箱換為儲氫罐，把燃油車的內(nèi)燃機換為燃料電池的電動機。可以把氫燃料電池車看作是自帶氫燃料發(fā)電機的電動車。

與電動車充電不同，氫燃料電池車的加氫過程與燃油車的加油過程相似，一般需要3-5分鐘，氫燃料電池車的續(xù)航里程與燃油車也類似，大約在400-600公里左右。

燃油車是通過汽油的燃燒釋放化學能，轉(zhuǎn)化為車子的動能。與燃油車不同，氫燃料電池中發(fā)生的并不是燃燒反應，而是氧化還原反應過程中，電子發(fā)生了遷移。在燃料電池中，陰陽極被電解質(zhì)分開，導電離子在將陰陽極分開的電解質(zhì)內(nèi)遷移，電子則在外電路移動形成電流。在這一過程中，化學能被轉(zhuǎn)化為了電能。

在這一化學反應過程中，催化劑亦是重要的一環(huán)。目前氫燃料電池車主要使用的催化劑為鉑金，價格較為昂貴。以率先實現(xiàn)氫燃料電池車量產(chǎn)的豐田Mirai為例，到2017年末一輛車的用鉑量在20克左右。

另一方面，被譽為“氫能車之父”的豐田汽車公司專業(yè)合伙人、日本九州大學國際碳中性能源研究所客座教授廣瀨雄彥也曾向澎湃新聞（www.thepaper.cn）記者表示，廣義的“電動車”包括純電動汽車，插電式混合動力汽車，也包括氫燃料電池車。

這是因為，氫氣的化學能轉(zhuǎn)化為電能后，氫燃料電池車就和人們熟知的電動車一樣，電能通過電動機轉(zhuǎn)化為機械能，從而讓車子動了起來。

氫燃料電池車發(fā)展現(xiàn)狀

比起純電動汽車和混動車，目前實現(xiàn)量產(chǎn)的氫燃料電池車并不多，全球首款大批量生產(chǎn)的氫燃料電池車是日本豐田汽車公司的Mirai（中文意為“未來”）。2014年11月，該車于美國洛杉磯上市。當年12月，Mirai便在日本境內(nèi)販售，當時售價為723.6萬日元（約37.5萬人民幣），扣除日本政府的補貼后，消費者實際負擔的金額在520萬日元左右（約26.9萬人民幣）。

豐田Mirai內(nèi)部系統(tǒng)展示 圖來自：豐田官網(wǎng)

根據(jù)豐田官網(wǎng)的介紹，Mirai主要的部件構(gòu)成包括了兩個高壓儲氫罐、儲能電池、燃料電池堆、電機、動力控制裝置等，電機最大輸出功率為113kW，最大扭矩為335牛米。電池堆由370個重量為102克，厚度為1.34毫米的電芯堆疊而成；還有兩個碳纖維制的氫氣瓶，最大容積為122.4升，在70MPa的存儲壓力下可以存儲5千克氫氣。

在氫能的布局方面，日本也走在世界的前列。實際上，豐田早在1992年，就開始研究氫燃料電池汽車，當時起名為FCHV。而日本則于1993年啟動了以氫能為核心的世界能源網(wǎng)項目，是最早系統(tǒng)指定氫能發(fā)展規(guī)劃的國家；21世紀初，美國和歐洲先后跟上。

相比之下，中國的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，2014年，中國國務院辦公廳印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020年)》，將氫能與燃料電池列入“20個重點創(chuàng)新方向之一”。2018年5月，中國國務院總理李克強參觀了位于日本北海道的豐田汽車工廠，并考察了氫燃料電池車Mirai。2019年，《政府工作報告》中提到“推進充電、加氫等設施建設”。這是氫能首次被寫入《政府工作報告》。

在國內(nèi)市場上，氫燃料電池車亦有所成長，但主要集中在商用車領域。2018年中國氫燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛，其中專用車產(chǎn)量909輛，客車產(chǎn)量710輛。

來源：新浪新聞