氢燃料汽车才是未来最好的解决方式吗？

自从1886年第一辆汽车诞生以来，它给人们的生活和工作带来了极大的便利．并经发展成为近现代物质文明的支柱之一。但是，我们也应该看到，在汽车产业高速发展的同时，汽车也带来尾气污染。

燃油汽车尾气中排放的污染物主要有一氧化碳（CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX）以及对人体产生伤害的固体颗粒物，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态，随风扩散，人长期吸入会产生铅中毒，引发癌症等。当然现在绝大部分国家已经禁止含铅汽油的生产与销售。

汽油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。就算正常燃烧后的二氧化碳，也正是温室效应的元凶之一，更且因为燃料中含有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，其中HC,CO,NOX以及颗粒物就是没有燃烧彻底，或者催化剂反应不全的有害物质。

据国家环保总局提供的数据，我国机动车年消耗油料4500万吨，尾气排放除产生CO、碳氢化合物和氮氧化物外．柴油车还排放有致癌作用的细微颗粒物，如PM2.5等。预计到2020年，CO和氮氧化物的排放量将分别达到8 000万吨和900万吨，与60年代美国光化学烟雾时的污染水平相当。

所以现在各大汽车厂家都在大力发展新能源汽车，其中又以电动汽车为主，电动汽车不像传统燃油汽车排放有污染的尾气，所以被称为绿色能源，低碳、环保。但是很多人会质疑，电动汽车的电能大部分是靠燃烧煤矿原料的火电站来获得的。的确如此，但是有较好的解决方案。

如果电动汽车的普及带动发电量的剧增，火电站可以投入大量的资金，设备来集中整治排放污染物，如CO2、NOx、CO颗粒物等，而燃油汽车分布在世界各地，是无法集中处理的，这一点是电动汽车的优势，第二就是大力发展可再生能源获取电能，如风能，太阳能等，如果使用可再生能源来获取电能，就是真正意义上的绿色能源。

所以这两者相加，靠火电站集中处理污染物之后获取的电能加上不断发展的可再生能源获取的电能来驱动汽车行驶是解决目前环境污染，以及石油等能源危机最好的方法。

新能源汽车中以纯电动汽车居多。如果要把电动汽车全面推广，不得不考虑如下问题：

1、电池的续航问题，电动汽车的领跑者特斯拉Models 100D单次充满电之后行驶了约1078公里，这款车打破了同款车型续航世界纪录，虽然这项纪录是在试验条件下完成的，但这对提高人们对电动汽车续航能力的认知有着重大的意义。

2、充电时间：因为传统的燃油汽车加满一箱油的时间就5分钟左右，然而目前的快速充电桩都是安装在公共场合，使用380V的充电器，也要在1-2小时左右只充上50%-60%的电量，想做到5分钟之内充满80%的电量是不现实的，电池组均衡技术、电能的输配技术、散热技术目前就是瓶颈，无法做到。这一点是很多顾客不选择充电式电动车的原因。

3、充电站普及，当然这一点可以依靠国力来解决。其中第二个问题，目前大多数锂电池电动汽车无法解决，是制约常规电动汽车发展的瓶颈，但是燃料电池技术就很好的解决了此问题。

例如丰田，丰田采用的一套燃料电池技术，虽然也是带着“电池”两个字，但其实它不是能充放电的普通电池，而是一套发电设备，此燃料电池的燃料—氢。化学课中，大家都知道，单独的氢原子是非常强的还原剂，自然界中只有在极端环境中才会存在被电离的单独的氢原子，而两个氢元素结合在一起便成了氢气，这种稳定的物质才能当做燃料。

在传统的认知中，氢气与氧气能够发生剧烈化学反应—燃烧，并生成唯一的产物水，其中释放出大量的热量。这就是氢内燃机的工作原理，但由氢能转化成热能的方式，不仅能源转换效率低，氢燃料很快耗尽，而且安全性方面也很难保证。

那么，丰田是如何做到兼顾安全，同时提高能效的呢？那便是在一个完全不产生任何“燃烧”的可控的化学反应过程中，将氢能转化成电能。将氢气作为还原剂，而空气中的氧则承担了氧化剂，氢气将电子释放给氧气，生成唯一的产物水。这样一来，鱼和熊掌终能兼得了。

而在这个过程中，电子发生了转移，而这种转移就是我们所说的电流，有了电流就可以驱动电动机产生动力。

丰田从1992年就开始研究这套燃料电池的技术，在进行了不断的研发和改进后，丰田的燃料电池的发电效率到达了业界顶峰，并与2014年生产出真正能够量产和实用化的燃料电池汽车—MIRAI，而它也成为全世界第一款量产的燃料电池汽车。

MIRAI采用了创新的氢能源，相比传统的依靠充电的纯电动汽车来说，MIRAI最大优势就是自己发电，而且补充氢气与加油一样方便，只需要3分钟便可以充满，充满一次可以行驶650公里。这就很好的解决了锂电池电动汽车充电时间慢的技术难题。

今年10月份全新奔驰Ener-G-Force 概念车将采用氢气作为燃料，借助 “hydro-tech converter”可再生资源转换技术，将水转化为氢燃料，进而转换为能量储存至氢燃料电池中，我暂把这种技术作为氢燃料电池的升级版。

因为它自带转化装置，车顶部装备有蓄水池，可将再生水转化为氢燃料，并转换为能量存储至氢燃料电池组中。车辆通过动力强劲的四个电动机驱动，续航里程可达到约800公里。

小结

不过，最关键的问题是，氢燃料汽车还有多久量产？能否量产？要知道燃料电池车是新能源汽车里发展最慢的一类。像通用和本田这样的车企间的联盟，他们在推动燃料电池车的发展上应该会起非常重要的作用。无论是欧洲还是日本、韩国、美国，都纷纷把燃料电池车发展的目标制订出来，特别是基础设施——加氢站的建设目标也有非常好的规划。

2015 年，德国加氢站的分布非常稀疏，到 2020 年便要开始成片，他们计划到 2030 年整个德国加氢设施要连成非常完整的网络，大概有 1000 多座加氢站要建立起来。所以氢燃料电池汽车量产或许只是时间的问题。