干掉特斯拉!兩家日本最大的汽車制造商將在氫動力上下重注。豐田將在明年推出售價5.75萬美元的Mirai燃料電池汽車(FCV)，而氫動力先驅(qū)本田也將在2016年推出一款氫動力汽車。等等，環(huán)保汽車不都是電動汽車(EV)嗎?

燃料電池汽車也可以算作電動汽車，但你可以在五分鐘內(nèi)給電池灌滿燃料，而不是等上幾個小時來充滿電。電動汽車要做到這一點，就必須更換整組電池。那為什么現(xiàn)在只投產(chǎn)了一種燃料電池汽車，而電動汽車卻無處不在呢?這就是一個有關(guān)效率、燃料、污染和政治的故事了。

燃料電池汽車是什么?

燃料電池汽車也是電動汽車，只不過“電池”是氫氧混合燃料電池。和普通化學(xué)電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。一些燃料電池能使用甲烷和汽油作為燃料，但通常是限制在電廠和叉車等工業(yè)領(lǐng)域使用。

和普通電池一樣，燃料電池由陽極、陰極和電解質(zhì)組成。大部分燃料電池汽車如Mirai或本田的FCXClarity使用聚合物交換膜燃料電池(PEMFC)。在這一系統(tǒng)中，氫氣受壓通過鉑催化劑，分解成兩個氫離子和兩個電子。這些電子會驅(qū)動汽車的電動機，而氫離子會和氧氣結(jié)合成水，以蒸汽“廢氣”的形式排出。通過將這些電池堆疊在一起，就能為汽車提供足夠電力。

哪些廠商在制造燃料電池汽車呢?韓國現(xiàn)代在今年夏天推出了Tucson燃料電池汽車，租期三年，每月需付費499美元，并計劃今年在南加州銷售60輛Tucson。上文提到的豐田Mirai會在明年上市(出租價格每月499美元，從加州開始);本田的燃料電池汽車會在2016年上市(本田最近終止了FCXClarity項目，但在2008年至2014年間出租了45輛);寶馬很快就會宣布一款燃料電池驅(qū)動的原型車，并同意與豐田共享技術(shù);包括通用汽車在內(nèi)的其他汽車制造商也在測試燃料電池汽車。

氫氣來自哪里?

如果你想要一輛百分百環(huán)保的燃料電池汽車，就必須以不造成污染的方式來制造氫氣。這可不容易，目前最好的方法是通過電解水來制造氫氣，即用電將水分解成氧氣和氫氣。目前最好的電解水系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化率只有80%，并不怎么高效。

甲烷轉(zhuǎn)化(上圖)要更劃算，但卻會造成污染。蒸汽需要加熱到700到1000攝氏度，然后與甲烷結(jié)合生成氫氣和一氧化碳，以及少量二氧化碳。得益于水力壓裂法生產(chǎn)的大量天然氣，美國有95%的氫氣通過這種方法來制造。

如何購買氫氣?

電動汽車已經(jīng)在道路上(和你家中)建立了充電基礎(chǔ)設(shè)施，但氫氣銷售點卻很少，相隔距離也很遠。這部分是由于缺少需求，還有就是建造成本高昂。普通的電動汽車充電站只需花數(shù)十萬美元來建造，特斯拉的超級充電站建造成本高達30萬美元。但建造一個氫氣燃料站需要花費100萬至200萬美元，因為需要解決處理液態(tài)氫氣的問題。因此，美國現(xiàn)在只有大約50個氫氣燃料站，其中22個位于加州。

為什么這么貴?

根據(jù)AutoblogGreen披露的細節(jié)，氫氣燃料站的主燃料箱以至少負250攝氏度的溫度存儲著近1萬加侖液態(tài)氫氣。和天然氣或柴油不同，液態(tài)氫氣保存在地面上的一個特別區(qū)域，與泵分離。然后液態(tài)氫氣會在汽化塔內(nèi)轉(zhuǎn)化成氣體，然后加壓傳輸給更小的儲罐來銷售。

《人車志》(CarandDriver)描述了充氣過程：

首先需要將一個多管通信插頭插入汽車，以了解其燃料需求

接著需要連上氫氣噴嘴，用扭鎖和泵來密封

一些燃料電池汽車可以同時接受350個大氣壓和700個大氣壓的氫氣，后者的行程更遠。只需3分鐘到5分鐘就能充滿700個大氣壓的氫氣，價格約3美元至3.5美元GGE(每加侖汽油當量)。

豐田和本田將向買家免費提供三年氫氣。豐田計劃逐步增加在美國的氫氣燃料站數(shù)目，將在加州新建19個，并在紐約和羅德島之間建造12個。加州已撥款2億美元用于興建氫氣燃料站，并想在2016年時將這一數(shù)目增至40個。不過，幾乎沒有其他州宣布類似計劃，意味著燃料電池汽車早期用戶想要環(huán)游美國會有困難。

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