本田與通用合作氫燃料電池技術

近日，日本汽車制造商本田和美國通用汽車宣布，他們將聯合生產氫動力燃料電池汽車的新一代系統。

兩家公司將以一半的出資額在美國設立一家生產子公司，并力爭在2020年左右開始批量生產。計劃通過合作降低燃料電池汽車的高生產成本這一難題，從而在環保汽車領域的競爭中保持優勢。

據共同社報道，兩家公司自2013年以來一直在繼續推進燃料電池系統的聯合開發。計劃量產的產品是燃料電池及其外圍機器，并努力進一步小型化，將在2020年后部署到兩家公司生產的燃料電池汽車上。兩家公司投資4250萬美元（約合2.9億元人民幣）在通用汽車位于美國密歇根州的工廠設立生產子公司。總裁和副總裁實行兩年輪換制。起初，通用汽車派出了總裁，本田派出了副總裁。該生產子公司預計將增加約100名員工。

燃料電池汽車也可以算作電動汽車，但你可以在五分鐘內給電池充滿電，而不是等待數小時才能充滿電。豐田汽車于2014年發布了MIRAI。本田去年發布了“CLARITY FUEL CELL”。目前，MIRAI和CLARITY在日本和歐美的銷售額分別在2500和100左右。

什么是燃料電池汽車？

燃料電池汽車也是電動汽車，但“電池”是氫氧混合燃料電池。與普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是氫氣。一些燃料電池可以使用甲烷和汽油作為燃料，但通常僅限于發電廠和叉車等工業領域。

與普通電池一樣，燃料電池由陽極、陰極和電解質組成。大多數燃料電池汽車，如Mirai或本田的FCX Clarity，都使用聚合物交換膜燃料電池（PEMFC）。在這個系統中，氫氣在壓力下通過鉑催化劑分解為兩個氫離子和兩個電子。這些電子將驅動汽車的電機，氫離子將與氧氣結合形成水，水將以蒸汽“廢氣”的形式排出。通過將這些電池堆疊在一起，你可以為汽車提供足夠的電力。

氫從哪里來？

如果你想要一輛100%環保的燃料電池汽車，你必須以不造成污染的方式制造氫氣。這并不容易。目前，最好的方法是通過電解水來生產氫氣，即通過電將水分解為氧氣和氫氣。目前，最好的電解水系統的能量轉化率只有80%，效率不是很高。

甲烷轉化更具成本效益，但會造成污染。蒸汽需要加熱到700至1000攝氏度，然后與甲烷結合，產生氫氣和一氧化碳，以及少量二氧化碳。由于水力壓裂產生了大量的天然氣，美國95%的氫氣都是通過這種方法生產的。

如何購買氫氣？

電動汽車已經在道路上建立了充電基礎設施，但氫氣銷售點很少，相距甚遠。這在一定程度上是由于需求不足和建筑成本高。普通電動汽車充電站的建造成本僅為數十萬美元，特斯拉的超級充電站的建設成本高達30萬美元。然而，建造一個氫燃料站將花費100萬至200萬美元，因為處理液氫的問題需要解決。

為什么這么貴？根據Autoblog Green披露的細節，氫燃料站的主油箱在至少零下250攝氏度的溫度下儲存了近1萬加侖的液氫。與天然氣或柴油不同，液氫儲存在地面的一個特殊區域，并與泵分離。然后液氫將在蒸發塔中轉化為氣體，然后加壓并運輸到較小的儲罐中出售。

與電動汽車相比，燃料電池汽車的主要優點是方便。氫燃料電池汽車只需3到5分鐘就能充滿長途行駛所需的氣體，而特斯拉Model S至少需要20分鐘才能充滿，但行駛距離不到一半……

at的氫燃料電池汽車。這使得燃料電池汽車更方便日常使用，汽車制造商認為，想要找到更環保的汽車的消費者可能會認為燃料電池汽車比電動汽車更實用。

在性能和環保方面，燃料電池汽車使用與電動汽車相同的電動機，并且性能相似。豐田Mirai的加速時間約為10秒，可行駛434英里。燃料電池也更適合皮卡和SUV，目前的鋰電池無法滿足這些車型的需求。鋰電池也比燃料電池/氫罐重得多。

但是，你應該為只排放水的燃料電池汽車感到驕傲嗎？遺憾的是，答案是否定的。

燃料電池汽車的問題？

燃料電池汽車的主要問題是，制造氫燃料來驅動它們比普通電動汽車消耗更多的能源。污染也是一個嚴重的問題。

燃料電池汽車的銷售和維護成本高于電動汽車。

豐田表示，新款Mirai的價格為5.75萬美元，扣除聯邦和州政府補貼后的價格可低至4.5萬美元。這比特斯拉便宜得多，但日產聆風的價格幾乎為3萬美元，補貼價格約為2萬美元。如上所述，燃料電池汽車的氫氣價格約為3 GGE美元，美國能源部估計，加滿一輛汽車大約需要50美元（不包括豐田的免費燃料）。這意味著燃料電池汽車的維護成本是普銳斯混合動力汽車的兩倍，是電動汽車的四倍。事實上，隨著時間的推移，這一成本會下降，但電動汽車和混合動力汽車也會下降。

制造和使用綠色氫氣的成本更高。

除了甲烷轉化，獲得綠色氫氣的唯一可行方法是通過電解。但坦率地說，在這個過程中消耗的電力可以更好地用于普通電動汽車。如上圖所示，與氫燃料電池汽車相比，電動汽車可以更好地利用電力。至少這是燃料電池技術的現狀。

甲烷轉化產生的氫氣和汽油一樣糟糕。

假設你使用的氫氣來自甲烷的轉化。這至少比燃燒天然氣或柴油要好，對吧？不完全是這樣。福特最近表示，與燃氣發動機相比，燃料電池汽車“對環境的益處有限”。而且情況可能更糟，因為最近的研究表明，甲烷基礎設施的泄漏比最初想象的要嚴重（高達7%），而且作為一種溫室氣體，甲烷的溫室效應是二氧化碳的86倍。

補充氫燃料的基礎設施十分昂貴。

如上所述，氫氣具有爆炸性，很難處理。動力傳輸非常簡單。每家每戶都有電。然而，氫燃料電池汽車需要在制造和運輸方面進行大量投資，每個環節都會增加成本、復雜性和污染。

這一切是否意味著氫燃料電池汽車已經無望了？

從這些標準來看，與環保、省錢的電動汽車相比，氫燃料電池汽車簡直無與倫比。但在消費者心目中，“實用性”也非常重要。燃料電池汽車可以更快地加滿燃料，行駛更遠。而且，氫燃料電池汽車還處于早期階段，充電電動汽車在10年前也存在著看似無法克服的問題，但現在我們幾乎每天都能在路上看到它們。

也許氫燃料電池汽車的對手不是電動汽車，它們的共同任務是在未來一起淘汰化石燃料汽車。近日，日本汽車制造商本田和美國通用汽車宣布，他們將聯合生產氫動力燃料電池汽車的新一代系統。

兩家公司將以一半的出資額在美國設立一家生產子公司，并力爭在2020年左右開始批量生產。計劃通過合作降低燃料電池汽車的高生產成本這一難題，從而在環保汽車領域的競爭中保持優勢。

據共同社報道，兩家公司自2013年以來一直在繼續推進燃料電池系統的聯合開發。計劃大規模生產的產品是燃料電池及其外圍設備，并努力進一步小型化，同時……

將在2020年后部署到兩家公司生產的燃料電池汽車上。兩家公司投資4250萬美元（約合2.9億元人民幣）在通用汽車位于美國密歇根州的工廠設立生產子公司。總裁和副總裁實行兩年輪換制。起初，通用汽車派出了總裁，本田派出了副總裁。該生產子公司預計將增加約100名員工。

燃料電池汽車也可以算作電動汽車，但你可以在五分鐘內給電池充滿電，而不是等待數小時才能充滿電。豐田汽車于2014年發布了MIRAI。本田去年發布了“CLARITY FUEL CELL”。目前，MIRAI和CLARITY在日本和歐美的銷售額分別在2500和100左右。

什么是燃料電池汽車？

燃料電池汽車也是電動汽車，但“電池”是氫氧混合燃料電池。與普通化學電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是氫氣。一些燃料電池可以使用甲烷和汽油作為燃料，但通常僅限于發電廠和叉車等工業領域。

與普通電池一樣，燃料電池由陽極、陰極和電解質組成。大多數燃料電池汽車，如Mirai或本田的FCX Clarity，都使用聚合物交換膜燃料電池（PEMFC）。在這個系統中，氫氣在壓力下通過鉑催化劑分解為兩個氫離子和兩個電子。這些電子將驅動汽車的電機，氫離子將與氧氣結合形成水，水將以蒸汽“廢氣”的形式排出。通過將這些電池堆疊在一起，你可以為汽車提供足夠的電力。

氫從哪里來？

如果你想要一輛100%環保的燃料電池汽車，你必須以不造成污染的方式制造氫氣。這并不容易。目前，最好的方法是通過電解水來生產氫氣，即通過電將水分解為氧氣和氫氣。目前，最好的電解水系統的能量轉化率只有80%，效率不是很高。

甲烷轉化更具成本效益，但會造成污染。蒸汽需要加熱到700至1000攝氏度，然后與甲烷結合，產生氫氣和一氧化碳，以及少量二氧化碳。由于水力壓裂產生了大量的天然氣，美國95%的氫氣都是通過這種方法生產的。

如何購買氫氣？

電動汽車已經在道路上建立了充電基礎設施，但氫氣銷售點很少，相距甚遠。這在一定程度上是由于需求不足和建筑成本高。普通電動汽車充電站的建造成本僅為數十萬美元，特斯拉的超級充電站的建設成本高達30萬美元。然而，建造一個氫燃料站將花費100萬至200萬美元，因為處理液氫的問題需要解決。

為什么這么貴？根據Autoblog Green披露的細節，氫燃料站的主油箱在至少零下250攝氏度的溫度下儲存了近1萬加侖的液氫。與天然氣或柴油不同，液氫儲存在地面的一個特殊區域，并與泵分離。然后液氫將在蒸發塔中轉化為氣體，然后加壓并運輸到較小的儲罐中出售。

與電動汽車相比，燃料電池汽車的主要優點是方便。氫燃料電池汽車只需3到5分鐘就能充滿長途行駛所需的氣體，而特斯拉Model S至少需要20分鐘才能充滿，但行駛距離還不到氫燃料電池車的一半。這使得燃料電池汽車更方便日常使用，汽車制造商認為，想要找到更環保的汽車的消費者可能會認為燃料電池汽車比電動汽車更實用。

在性能和環保方面，燃料電池汽車使用與電動汽車相同的電動機，并且性能相似。豐田Mirai的加速時間約為10秒，可行駛434英里。燃料電池也更適合皮卡和SUV，目前的鋰電池無法滿足這些車型的需求。鋰電池也比燃料電池/氫罐重得多。

但是，你應該為只排放水的燃料電池汽車感到驕傲嗎？遺憾的是，答案是否定的。

燃料電池汽車的問題？

燃料電池汽車的主要問題是制造氫燃料來驅動它們……

mes的能源比普通電動汽車多。污染也是一個嚴重的問題。

燃料電池汽車的銷售和維護成本高于電動汽車。

豐田表示，新款Mirai的價格為5.75萬美元，扣除聯邦和州政府補貼后的價格可低至4.5萬美元。這比特斯拉便宜得多，但日產聆風的價格幾乎為3萬美元，補貼價格約為2萬美元。如上所述，燃料電池汽車的氫氣價格約為3 GGE美元，美國能源部估計，加滿一輛汽車大約需要50美元（不包括豐田的免費燃料）。這意味著燃料電池汽車的維護成本是普銳斯混合動力汽車的兩倍，是電動汽車的四倍。事實上，隨著時間的推移，這一成本會下降，但電動汽車和混合動力汽車也會下降。

制造和使用綠色氫氣的成本更高。

除了甲烷轉化，獲得綠色氫氣的唯一可行方法是通過電解。但坦率地說，在這個過程中消耗的電力可以更好地用于普通電動汽車。如上圖所示，與氫燃料電池汽車相比，電動汽車可以更好地利用電力。至少這是燃料電池技術的現狀。

甲烷轉化產生的氫氣和汽油一樣糟糕。

假設你使用的氫氣來自甲烷的轉化。這至少比燃燒天然氣或柴油要好，對吧？不完全是這樣。福特最近表示，與燃氣發動機相比，燃料電池汽車“對環境的益處有限”。而且情況可能更糟，因為最近的研究表明，甲烷基礎設施的泄漏比最初想象的要嚴重（高達7%），而且作為一種溫室氣體，甲烷的溫室效應是二氧化碳的86倍。

補充氫燃料的基礎設施十分昂貴。

如上所述，氫氣具有爆炸性，很難處理。動力傳輸非常簡單。每家每戶都有電。然而，氫燃料電池汽車需要在制造和運輸方面進行大量投資，每個環節都會增加成本、復雜性和污染。

這一切是否意味著氫燃料電池汽車已經無望了？

從這些標準來看，與環保、省錢的電動汽車相比，氫燃料電池汽車簡直無與倫比。但在消費者心目中，“實用性”也非常重要。燃料電池汽車可以更快地加滿燃料，行駛更遠。而且，氫燃料電池汽車還處于早期階段，充電電動汽車在10年前也存在著看似無法克服的問題，但現在我們幾乎每天都能在路上看到它們。

也許氫燃料電池汽車的對手不是電動汽車，它們的共同任務是在未來一起淘汰化石燃料汽車。

標簽：本田豐田特斯拉福特日產

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