#氫能源汽車#
內容概述：燃料電池·氫能汽車概念解析，氫能車輛的製造與使用成本的問題，以及動力電池類型變化對其產生的打擊。【氫能·燃料電池汽車】的本質是什麼？認為氫燃料電池具備發展潛力，也許是還沒有搞明白這種車輛的本質。其基礎並不是以氫能作為動力源，而是液態氫作為發電的基礎，將產生的電流輸入到動力電池組進行「實時發電」；車輛的本質是電動汽車，只是增加了一組「燃料電池·增程器」而已，那麼這種技術具備發展潛力嗎？
01增程汽車·普及率
在動力電池製造成本過高的階段，使用內燃機發電、利用電機驅動的「增程混動技術」成為最佳過渡模式。在乘用車領域雖然很少看到這種車，少有的寶馬i系列、別克沃藍達、理想ONE會用這種技術，但是因為技術尚不夠成熟而被邊緣化。
然而在商用車型領域的普及率其實是非常高的，比如在各個城市街頭奔馳的公共汽車；只要不是純電動那就會是增程系統，與氫燃料增程電車不同的是採用了【柴電系統】，有什麼優勢呢？
內燃機的能量轉化效率（熱效率）普遍很低，標準大致如下。
汽油機35%柴油機45%這是綜合冷啟動熱機階段的真實水平，在都不怎樣的前提下柴油機似乎還不錯，最起碼有接近一半的熱能是可以有效利用的。
重點：內燃機是不是轉速越低耗油量越低呢？柴油發動機的特點就是利用大扭矩低轉速實現節油，所以這種說法是對的。然而用內燃機驅動車輛行駛，其轉速總會在1000/4000rpm區間波動，平均值比較高所以油耗難以控制；但是用柴油機發電則可以按照中低轉速標準「定速運轉」，狀態就像汽車定速巡航駕駛一樣，轉速基數小油耗必然會更低，然而低轉速的發電量能滿足電耗嗎？
答案顯然是沒有問題的，因為主流的永磁同步電機是能量轉化率高大95%左右；能量損耗低則等於輸出扭矩大，那麼以很低的轉速也就能輸出大馬力，或者說以低轉速讓車輛正常駕駛。電動機也是轉速越低耗電量越低，所以用這種機器驅動的汽車會很節能。
柴電系統低轉速運行的發電量雖然不高，但面對高效率的電動機也可以滿足消耗了。這就是內燃機增程系統的優勢，耗油量可以下探~；不過實現的基礎還是內燃機具備相對足夠高的效率，否則也就沒有意義了。
02燃料電池·低效率
燃料電池的本質是組「化學發電器」，是利用氫與氧的化學反應產生電流。氧氣可以從空氣中無限獲取，但是氫氣真的是不可以的；製造氫氣的傳統方式是利用煤炭石油天然氣，以這種方式制氫毫無疑問是不環保的，而且毫無意義。
原因：石油天然氣可以直接在內燃機中驅動汽車行駛，同時也都可以與內燃機組合放棄變速箱，直接作為增程器使用。有什麼理由再進行多一次的能量轉化，產生很大的損耗去製造氫，然後再用氫去發電呢？很顯然這是愚蠢的做法，所以這種方式已經被淘汰了。
【電解水制氫】是唯一的方式，然而燃料電池堆的能量轉化效率太低，或者說轉化的損耗非常非常大。
電解1kg氫需要耗電60kwh左右1kg氫通過燃料電池只能轉化約20kwh的電也就是說氫能的平均「熱效率」僅僅在33%左右，實際情況還要低一些。那麼與其使用燃料電池轉化制氫增程，似乎還不如直接用柴電系統增程；至於汽油發動機也已經有熱效率40%左右的選項，哪種都比燃料電池的效率高。
03燃料電池·雙成本
製造燃料電池需要消耗一種非常貴重的金屬：PT·鉑。這種金屬俗稱為「白金」，似乎購買一枚不算大的鉑戒指也需要幾千元；然而製造一組小功率的燃料電池堆就要消耗幾十克的PT，結果造成了電池堆的製造成本非常之高。
同時氫燃料汽車還有成本同樣高的【鋰電池·動力電池組】，以及電機電控系統和其他總成的成本。所以用這種系統的汽車即使綜合品質（性能配置等）水平很低，但是價格卻已經非常高，普通代步汽車也要40萬左右起步，選擇它是不是吃的有點太多了呢？
【用車成本】同樣是這種車輛的硬傷，液態氫在用量極低，且幾乎海外內100%的加氫站都在虧損的前提下；每公斤的價格也已經超過了60元，綜合電動汽車的實際電耗而言，1kg/20kwh左右的水平都不見得能行駛100公裡。
也就是說這種車每公裡的開支還得要＞0.6￥/1km，這與性能不錯的燃油車已經相當了。可是電動汽車的使用成本卻能低至0.05￥/1km左右，面對十倍的差值似乎還是沒有理由讓燃料電池汽車普及；如果綜合液態氫三十餘倍高於「三硝基·甲苯」的能量密度，怕是也沒有多少人敢用這種車，一旦在碰撞中洩露並達到引燃條件，這就等於一瞬間跨過奈何橋。
04LFP·二度走熱
燃料電池存在的價值是給一些想要「走偏鋒」的車企提供個研究項目，當然此類車企普遍是在電動汽車領域的失敗者。所以氫燃料增程式汽車就是日系文化中的「非主流」，參考豐田本田的氫能汽車，其超級低迷的銷量說明了設計層面的非主流還能被接受，但是技術的非主流就不行了。
（非主流是一種特立獨行的詭異文化，但是詭異不代表真的傻的那麼純粹）
重點：增程式系統中API（氫燃料）效率不如柴電，所以大型車輛沒有理由採用這一系統。而小微型汽車也基本沒有使用增程器的必要性了，因為LFP磷酸鐵鋰電池再度成為熱門，其中以比亞迪製造的「刀片型電池」最為突出。
這種電池採用了長條形片狀封裝，以疊片式的結構放置於電池組；這種設計可以大幅度提升體積能量密度，普通乘用車型的續航裡程可以一步步的突破500/600/700甚至更高，而且真的不貴。
【LFP·磷酸鐵鋰】有什麼貴重金屬嗎？似乎相比鎳鈷錳而言是真的沒有，所以這種電池的製造成本很低。優秀選項可以低至500元以下，普通一些鐵鋰電池可以低至每度300元左右。
按照「100kwh-600/800公裡」為標準，電芯的成本是不是也就是3/5萬元呢？這只是一組燃料電池堆的成本而已。然而燃料電池汽車本就有動力電池組，直接把燃料電池的成本換成刀片電池的話，是不是續航裡程能夠達到800/1000km區間呢？
由此可見氫燃料汽車再也沒有研究的價值以及技術提升空間，至於充電效率也是不用擔心的。目前的行業標準為快充30分鐘達到80%，如果選擇NEDC續航六七百公裡的汽車，連續駕駛四小時消耗的電量不用半小時就能補充好；而規定要求每連續駕駛四小時必須休息20分鐘以上，還有什麼焦慮呢？
關於氫燃料汽車就聊這些了，這種技術是100%會被淘汰的，沒有任何懸念。
編輯：天和Auto-汽車科學島
責編：天和MCN
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