氢能源车行不行，是时代弃子还是领跑未来？

近年来，新能源汽车的消费趋势逐渐超越传统燃油汽车。说明汽车行业的发展趋势和消费者对买车的认可度逐渐向新能源领域倾斜。首先要逐步取代传统燃油车的是纯电动和插电式混合动力汽车。但是从环保的角度来说，纯电动和插电式混合动力汽车在废弃电池组的处理和油耗方面还是会存在各种各样的问题。因此，从严格意义上来说，使用氢燃料电池的模型是从制造到使用再到回收的最优解的产物。但是为什么以氢能为首的燃料电池汽车经过这么多年的发展却无法达到很高的普及程度？

在讨论这个话题之前，我们先简单了解一下氢能技术以及目前已经量产销售的几款氢燃料电池汽车的现状。

氢能源汽车大致可以分为两类。一种是利用氢气作为内燃机的燃料，实现化学能向机械能的转化，考虑效率并不是目前汽车工业的主要发展方向。另一种是通过将氢和氧的化学能转化为电能来发电。原理本质上是电解水的逆反应。氢气和氧气分别到阳极和阴极，氢气与电解质反应释放电子。反应后，氢气进入阴极，与氧气形成水。“这也是目前各大车采用的主要技术路线。

与传统内燃机相比，氢燃料电池技术没有“进气、压缩、做功、排气”四个环节，产热少，无摩擦损耗，发电快。最重要的是，60%以上的转换效率比内燃机高得多。

此外，氢能动力也是人类长期使用的一种“燃料”。甚至在19世纪初就出现了第一辆氢内燃机车，但因为种种原因和利益关系，它被埋没在历史的长河中，因为与主题无关而没有发展起来。

丰田Mirai未来组合

丰田Mirai未来组合是丰田花了20多年时间获得的5000多项专利的产物。目前有两代车型，新款车型造型优雅，内饰精致，配置丰富。总体来说和丰田的传统燃油车差别不大。但实际上，丰田Mirai未来组合拥有三个碳纤维储氢罐，车厢内是高效的氢燃料电池单元，可以通过反应为车辆的驱动电机提供动力，从而产生最大功率为134kW，峰值扭矩为300N.m的动力，但这并不是重点，因为其WLTC的综合续航里程为850公里，远超常规纯电动汽车，加氢也只是分分钟的事情。

本田燃料电池

本田燃料电池(Honda Fuel Cell)是本田寄予厚望的氢燃料电池汽车，同时也继承了本田20多年来在氢能领域积累的经验和技术。不仅氢燃料电池单元反应效率高，输出功率密度更高，驱动电机还能输出130kW的最大功率，与雅阁思域等燃油车相当，综合续航能力高达750公里。不幸的是，在那之后的五年里，我们……上市时只卖了不到2000台，最终退出了氢燃料电池车的舞台。不过话说回来，我个人认为燃料电池退出历史舞台并不完全是因为它特殊的驱动燃料。毕竟前卫的设计也会让很多人望而却步。

现代Nexo

其实在现代Nexo之前，途胜也推出过氢燃料电池车型。Nexo是专为氢动力开发的产品。与丰田本田不同的是，现代Nexo作为一款SUV，在空间上表现更好，氢燃料电池和电机的组合可以输出120kW的最大功率，395N.m的峰值扭矩，以及更高的扭矩输出，在动力感受上比前两者更好。此外，609公里的综合续航、5分钟充电等特性也是保证其销量的产品优势。

0

从销量来看，截至2021年3月底，作为Depth Charge量产的氢燃料电池车，现代Nexo售出14768辆，丰田Mirai未来组合售出13963辆。可见，即使是氢燃料电池汽车的头部产品也不容乐观。但这并不意味着氢燃料电池就是错误的方式，因为奔驰、宝马、奥迪、日产、福特等众多车企都已经涉足氢燃料电池的技术路线。虽然很多厂商退出了纯电领域，但宝马X5氢能计划、i Hydrogen NEXT、奥迪h-tron Quattro等部分产品仍在等待市场机会。这种摇摆不定的原因是来自氢能电池技术、加氢站、消费者认知等方面。

1

2

氢能源的动力优势:

毫无疑问，氢燃料电池应用在车辆上最大的优势就是环保。无论风能、水能、太阳能等。，水可以很容易地转化成电，然后通过电解水可以制得氢气。然后，通过氢和氧的催化反应产生水来发电。循环过程中无氮氧化物、硫化物、二氧化碳等污染物排放，无需添加催化剂，回收成本和维护成本更低。

3

使用氢能源电池的车辆对地形和使用环境的要求没有传统燃油车高，行驶品质与有轨电车相当，使用环境也更广。

4

氢燃料的加注效率与传统燃料相当，3-5分钟即可补充500-800公里。电车充电效率低，受环境影响大，不同季节电池寿命变化大。而且即使对比价格，也还是比国内目前的汽油价格低很多。

5

另外，氢燃料的储存安全性其实很高，可以和LPG汽车、传统燃油汽车一样使用。如果存在安全问题，很多国家都不会允许氢燃料汽车上路，而且目前国内已经在上海、北京、深圳、张家口、柳州等地建设了加氢站，初期会面对商业市场和一些特定人群的客运市场，后期会逐渐转向民用客运市场。

6

氢能源的动力劣势:

氢燃料电池比纯电动需要更多的技术，需要至少两代产品的技术沉淀才能攻克氢燃料电池技术、反应效率和输出功率密度。老牌车企和新车企都需要重新开发整套动力总成，这显然与“超车换道”的理论相悖奥纳斯”。0基础企业不仅开发周期长，而且开发成本高。主流供应商也没有现成的解决方案提供主机厂，远不及纯电动新能源汽车的低准入门槛。通过电池、电机、电控的采购，其他方面照搬传统造车行业的采购流程就可以轻松实现。

7

另外，日系车企在氢能领域的研发起步很早，占据了大量专利。如前所述，仅丰田Mirai未来组合就拥有5000多项专利技术，且许多技术尚未离开技术保护期。类似技术的发展变得困难。间接的，很多年轻的汽车品牌都遇到了技术壁垒。资本自然转向了更容易实现、平台更开放的纯电动汽车研发。

8

建设加氢站并不容易。目前国内政策还是比较笼统的。虽然有补贴，但每天的运营成本至少要200-300KG才能勉强亏钱。目前，中国已建成的加氢站总数只有120多个，普及程度较低，基本面向商业需求。只有少数目标城市建设了一小部分，需要全行业和更高层次的支持和推动。要知道在电动汽车起步阶段，大量充电站的建设是得到相关部门大力支持的，也是在政策的引导下，才一步步实现今天的普及。即使是近几年，也只有车企实施该计划，其他车企都有参与。但是像蔚来这样在换电站上投入巨大的品牌却很少。蔚来在全国只有两三百个电站，远远不能满足需求。

9

其实不只是在中国。到去年年底，日本、美国和德国分别只建成了142、75和100座加氢站，而韩国这么小的国土面积却有60座加氢站。相比之下，加氢站在中国普及还有很长的路要走。

0

再看氢气的制备，虽然制氢容易，但一般纯度低，氢燃料电池的反应效率是个问题。目前生产方法主要依靠化学生产，高纯氢气成本高。从长远来看，需要大规模生产电解水制氢，这对制氢行业来说也是一场革命。

1

综上，不难发现为什么很多汽车品牌在氢燃料电池汽车上摇摆不定。但我个人认为，虽然现阶段氢燃料电池汽车还面临很多问题，但并不代表不适合未来在中国发展。几年前，碳中和、欧7排放标准等严格的概念还没有出台。从当时的环保需求和市场发展前景来看，氢燃料电池汽车的发展吃力不讨好，明显不适合市场规律。

近年来，新能源汽车的消费趋势逐渐超越传统燃油汽车。说明汽车行业的发展趋势和消费者对买车的认可度逐渐向新能源领域倾斜。首先要逐步取代传统燃油车的是纯电动和插电式混合动力汽车。但是从环保的角度来说，纯电动和插电式混合动力汽车在废弃电池组的处理和油耗方面还是会存在各种各样的问题。因此，在严格的意义上，该模型使用……氢燃料电池是从制造到使用再到回收的最优解决方案的产物。但是为什么以氢能为首的燃料电池汽车经过这么多年的发展却无法达到很高的普及程度？

在讨论这个话题之前，我们先简单了解一下氢能技术以及目前已经量产销售的几款氢燃料电池汽车的现状。

氢能源汽车大致可以分为两类。一种是利用氢气作为内燃机的燃料，实现化学能向机械能的转化，考虑效率并不是目前汽车工业的主要发展方向。另一种是通过将氢和氧的化学能转化为电能来发电。原理本质上是电解水的逆反应。氢气和氧气分别到阳极和阴极，氢气与电解质反应释放电子。反应后，氢气进入阴极，与氧气形成水。“这也是目前各大车采用的主要技术路线。

与传统内燃机相比，氢燃料电池技术没有“进气、压缩、做功、排气”四个环节，产热少，无摩擦损耗，发电快。最重要的是，60%以上的转换效率比内燃机高得多。

此外，氢能动力也是人类长期使用的一种“燃料”。甚至在19世纪初就出现了第一辆氢内燃机车，但因为种种原因和利益关系，它被埋没在历史的长河中，因为与主题无关而没有发展起来。

丰田Mirai未来组合

丰田Mirai未来组合是丰田花了20多年时间获得的5000多项专利的产物。目前有两代车型，新款车型造型优雅，内饰精致，配置丰富。总体来说和丰田的传统燃油车差别不大。但实际上，丰田Mirai未来组合拥有三个碳纤维储氢罐，车厢内是高效的氢燃料电池单元，可以通过反应为车辆的驱动电机提供动力，从而产生最大功率为134kW，峰值扭矩为300N.m的动力，但这并不是重点，因为其WLTC的综合续航里程为850公里，远超常规纯电动汽车，加氢也只是分分钟的事情。

本田燃料电池

本田燃料电池(Honda Fuel Cell)是本田寄予厚望的氢燃料电池汽车，同时也继承了本田20多年来在氢能领域积累的经验和技术。不仅氢燃料电池单元反应效率高，输出功率密度更高，驱动电机还能输出130kW的最大功率，与雅阁思域等燃油车相当，综合续航能力高达750公里。可惜上市5年来，只卖了不到2000台，最终退出了氢燃料电池车的舞台。不过话说回来，我个人认为燃料电池退出历史舞台并不完全是因为它特殊的驱动燃料。毕竟前卫的设计也会让很多人望而却步。

现代Nexo

其实在现代Nexo之前，途胜也推出过氢燃料电池车型。Nexo是专为氢动力开发的产品。与丰田本田不同的是，现代Nexo作为一款SUV，在空间上的表现更好，氢燃料电池和电机的结合可以输出一个maxi……120kW的m功率，395N.m的峰值扭矩，更高的扭矩输出，在动力感受上比前两者更好。此外，609公里的综合续航、5分钟充电等特性也是保证其销量的产品优势。

0

从销量来看，截至2021年3月底，作为Depth Charge量产的氢燃料电池车，现代Nexo售出14768辆，丰田Mirai未来组合售出13963辆。可见，即使是氢燃料电池汽车的头部产品也不容乐观。但这并不意味着氢燃料电池就是错误的方式，因为奔驰、宝马、奥迪、日产、福特等众多车企都已经涉足氢燃料电池的技术路线。虽然很多厂商退出了纯电领域，但宝马X5氢能计划、i Hydrogen NEXT、奥迪h-tron Quattro等部分产品仍在等待市场机会。这种摇摆不定的原因是来自氢能电池技术、加氢站、消费者认知等方面。

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2

氢能源的动力优势:

毫无疑问，氢燃料电池应用在车辆上最大的优势就是环保。无论风能、水能、太阳能等。，水可以很容易地转化成电，然后通过电解水可以制得氢气。然后，通过氢和氧的催化反应产生水来发电。循环过程中无氮氧化物、硫化物、二氧化碳等污染物排放，无需添加催化剂，回收成本和维护成本更低。

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使用氢能源电池的车辆对地形和使用环境的要求没有传统燃油车高，行驶品质与有轨电车相当，使用环境也更广。

4

氢燃料的加注效率与传统燃料相当，3-5分钟即可补充500-800公里。电车充电效率低，受环境影响大，不同季节电池寿命变化大。而且即使对比价格，也还是比国内目前的汽油价格低很多。

5

另外，氢燃料的储存安全性其实很高，可以和LPG汽车、传统燃油汽车一样使用。如果存在安全问题，很多国家都不会允许氢燃料汽车上路，而且目前国内已经在上海、北京、深圳、张家口、柳州等地建设了加氢站，初期会面对商业市场和一些特定人群的客运市场，后期会逐渐转向民用客运市场。

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氢能源的动力劣势:

氢燃料电池比纯电动需要更多的技术，需要至少两代产品的技术沉淀才能攻克氢燃料电池技术、反应效率和输出功率密度。老牌车企和新车企都需要重新开发整套动力总成，这显然与“弯道超车”理论相悖。0基础企业不仅开发周期长，而且开发成本高。主流供应商也没有现成的解决方案提供主机厂，远不及纯电动新能源汽车的低准入门槛。通过电池、电机、电控的采购，其他方面照搬传统造车行业的采购流程就可以轻松实现。

7

另外，日系车企在氢能领域的研发起步很早，占据了大量专利。如前所述，为了……仅ta Mirai未来组合就拥有5000多项专利技术，很多技术还没有脱离技术保护期。类似技术的发展变得困难。间接的，很多年轻的汽车品牌都遇到了技术壁垒。资本自然转向了更容易实现、平台更开放的纯电动汽车研发。

8

建设加氢站并不容易。目前国内政策还是比较笼统的。虽然有补贴，但每天的运营成本至少要200-300KG才能勉强亏钱。目前，中国已建成的加氢站总数只有120多个，普及程度较低，基本面向商业需求。只有少数目标城市建设了一小部分，需要全行业和更高层次的支持和推动。要知道在电动汽车起步阶段，大量充电站的建设是得到相关部门大力支持的，也是在政策的引导下，才一步步实现今天的普及。即使是近几年，也只有车企实施该计划，其他车企都有参与。但是像蔚来这样在换电站上投入巨大的品牌却很少。蔚来在全国只有两三百个电站，远远不能满足需求。

9

其实不只是在中国。到去年年底，日本、美国和德国分别只建成了142、75和100座加氢站，而韩国这么小的国土面积却有60座加氢站。相比之下，加氢站在中国普及还有很长的路要走。

0

再看氢气的制备，虽然制氢容易，但一般纯度低，氢燃料电池的反应效率是个问题。目前生产方法主要依靠化学生产，高纯氢气成本高。从长远来看，需要大规模生产电解水制氢，这对制氢行业来说也是一场革命。

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综上，不难发现为什么很多汽车品牌在氢燃料电池汽车上摇摆不定。但我个人认为，虽然现阶段氢燃料电池汽车还面临很多问题，但并不代表不适合未来在中国发展。几年前，碳中和、欧7排放标准等严格的概念还没有出台。从当时的环保需求和市场发展前景来看，氢燃料电池汽车的发展吃力不讨好，明显不适合市场规律。但就目前环保的趋势来看，继续在传统燃油车上花费大量的人力物力来克服排放、能耗、性能问题，显然是各大车企力所不及的。因此，在国家颁布燃油车销售禁令后，越来越多的车企开始致力于新能源汽车的设计和研发。

4

5

那么最后一个R&D分支将落在纯电力和新燃料上。按照目前的技术水平，纯电动汽车的充电基础设施问题正在逐步解决。要解决的主要问题是充电效率和能量密度。充电效率相对容易通过软硬件的不断升级来解决，但是能量密度与封装工艺、散热、稳定性、原材料的选择等等都有关系。散热发热可以通过温控系统解决，但我们无法控制环境温度。在不同的季节，电池的放电稳定性不同。低能量密度的磷酸亚铁锂受到很大影响……ted by temperature，高能量密度的锂三元安全性目前已经有所提升，但是从长远来看，还是有太多的未知数。耐力焦虑问题短期内几乎没有最优解。然后就是镍、锰、锂等原材料的供应、开采和回收，这些原材料会用到电池中，这本身就是一个循环。对环境的二次污染是一方面，国内一些原材料的储存量远不如澳洲或者印尼，以后容易像石油一样被人控制。

6

氢燃料电池汽车的开发利用，从长远来看其实更适合我们。首先，加工制造相对容易，材料也简单。降低高密度液化氢的成本，增加制氢场和加氢站，只是时间和数量的问题。此外，在国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划》中，2035年的目标之一就是实现燃料电池汽车的商业化应用。也就是说，完全商业化后，转向民用效率更高。

7

最后，看看一些国产汽车品牌，如长城、SAIC、吉利、广汽、长安、东风等众多企业。其中，长城汽车的氢柠檬技术历经五年研发成型，从燃料电池堆、燃料电池发电机到储氢瓶、高压储氢阀到氢气安全、液氢工艺，核心技术已经完全自主。性能层面上，功率密度达到4.2kW/L，虽然略低于行业老大丰田。但这套系统的应用平台既涵盖了商用车，也涵盖了乘用车，在效率、功率密度、可靠性、适应不同环境、制造成本低等方面都有很多亮点。

8

SAIC在商用氢能源汽车方面起步较早，自2001年以来一直在开发氢燃料电池技术。它还推出了使用氢燃料电池的申沃FCV客车、FCV80微型客车和荣威950燃料电池轿车。以最新的Maxwell MPV车型EUNIQ7燃料电池为例。它采用的是新一代车用质子交换膜燃料电池堆，功率为130kW，理论上可以支持200kW，启动功率密度达到3.8kW/L，与第一代丰田Mirai未来组合基本一致，但在商用和民用领域都可以轻松适配。

9

吉利则相对保守。目前，它只在商用车市场推出产品。其氢燃料电池公交车远程F12也采用了类似的技术路线，可以实现百公里7.5kg的少量耗氢，运营成本大大降低，甚至低于充市电的成本。

0

氢燃料电池时代即将到来，但还没有完全到来。越来越严格的排放标准，充电效率和长久无法突破的能量密度，无形中成为了时代的推动者。展望未来，无论是在企业层面，还是在国家战略层面，氢能的优势都已经很明显。所以我觉得没必要像前几年那样盲目的看衰。随着技术、趋势和政策的发展和引导，也许氢燃料电池汽车将在2035年成为新的主导车辆驱动介质。但就目前环保的趋势来看，继续在传统燃油车上花费大量的人力物力来克服排放、能耗、性能问题，显然是各大车企力所不及的。因此，在国家颁布燃油车销售禁令后，越来越多的车企开始致力于新能源汽车的设计和研发。

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那么最后一个R&D分支将落在纯电力和新燃料上。按照目前的技术水平，纯电动汽车的充电基础设施问题正在逐步解决。要解决的主要问题是充电效率和能量密度。充电效率相对容易通过软硬件的不断升级来解决，但是能量密度与封装工艺、散热、稳定性、原材料的选择等等都有关系。散热发热可以通过温控系统解决，但我们无法控制环境温度。在不同的季节，电池的放电稳定性不同。低能量密度的磷酸亚铁锂受温度影响较大，高能量密度的锂三元安全性目前已有所提高，但长期来看，仍有太多未知。耐力焦虑问题短期内几乎没有最优解。然后就是镍、锰、锂等原材料的供应、开采和回收，这些原材料会用到电池中，这本身就是一个循环。对环境的二次污染是一方面，国内一些原材料的储存量远不如澳洲或者印尼，以后容易像石油一样被人控制。

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氢燃料电池汽车的开发利用，从长远来看其实更适合我们。首先，加工制造相对容易，材料也简单。降低高密度液化氢的成本，增加制氢场和加氢站，只是时间和数量的问题。此外，在国务院办公厅发布的《新能源汽车产业发展规划》中，2035年的目标之一就是实现燃料电池汽车的商业化应用。也就是说，完全商业化后，转向民用效率更高。

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最后，看看一些国产汽车品牌，如长城、SAIC、吉利、广汽、长安、东风等众多企业。其中，长城汽车的氢柠檬技术历经五年研发成型，从燃料电池堆、燃料电池发电机到储氢瓶、高压储氢阀到氢气安全、液氢工艺，核心技术已经完全自主。性能层面上，功率密度达到4.2kW/L，虽然略低于行业老大丰田。但这套系统的应用平台既涵盖了商用车，也涵盖了乘用车，在效率、功率密度、可靠性、适应不同环境、制造成本低等方面都有很多亮点。

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SAIC在商用氢能源汽车方面起步较早，自2001年以来一直在开发氢燃料电池技术。它还推出了使用氢燃料电池的申沃FCV客车、FCV80微型客车和荣威950燃料电池轿车。以最新的Maxwell MPV车型EUNIQ7燃料电池为例。它采用的是新一代车用质子交换膜燃料电池堆，功率为130kW，理论上可以支持200kW，启动功率密度达到3.8kW/L，与第一代丰田Mirai未来组合基本一致，但在商用和民用领域都可以轻松适配。

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吉利则相对保守。目前，它只在商用车市场推出产品。其氢燃料电池公交车远程F12也采用了类似的技术路线，可以实现百公里7.5kg的少量耗氢，运营成本大大降低，甚至低于充市电的成本。

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氢燃料电池时代即将到来，但还没有完全到来。越来越严格的排放标准，充电效率和长久无法突破的能量密度，无形中成为了时代的推动者。……展望未来，无论是在企业层面还是在国家战略层面，氢能的优势都变得显而易见。所以我觉得没必要像前几年那样盲目的看衰。随着技术、趋势和政策的发展和引导，也许氢燃料电池汽车将在2035年成为新的主导车辆驱动介质。

标签：丰田本田Nexo现代奥迪

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