燃料電池還是純電動 新能源技術大戰在即

關于新能源汽車的發展方向，從理論上講，燃料電池無疑是目前我們所能看到的幾種技術中最有前景的技術。因為不僅是汽車，燃料電池這種全新的能源轉換方式在發電領域也取得了成就。然而，從最近幾個主要汽車消費國的新能源汽車發展來看，除了日本之外，插電式混合動力和純電動汽車似乎開始呈現出在未來主導新能源市場的趨勢。自上個世紀以來，汽車行業不再是一個可以由某個國家獨立發展的行業，制定全球化標準將在很大程度上成為汽車行業發展的主導趨勢。特別是對于新能源汽車而言，全球基礎設施建設標準將成為未來引領新能源產業發展的最大變量。

在內燃機時代，加油接口是一個統一的標準，因此無論各派質檢的動力系統如何變化，最終都會回到加油口。然而，在新能源時代，傳統的加油接口將被新的能源補充方式所取代。目前，正處于新能源電力技術轉型的初級階段，在制定統一標準之前，各種新能源電力科技正呈現出百花齊放的趨勢。僅從大分類來看，就有插電式混合動力、純電動和燃料電池。如果進一步細化為單一的電氣技術，也有不同的充電接口、不同的充電電壓和不同的充電形式。百花齊放的時代往往是競爭最激烈的時代，而未來新能源電力技術將以什么樣的接口作為標準，則是這場比賽的唯一裁判。換句話說，當前新能源市場的競爭實際上是對接口標準制定權的競爭。

從新能源電力技術的發展方向來看，目前世界上有兩個完全不同的陣營。一個是以中國和歐洲為代表的電動汽車陣營，中德兩國政府甚至在電動汽車的充電接口上達成了統一標準，這可以看作是兩國政府對新能源發展方向的肯定。在產品方面，引人注目的特斯拉的出現使新能源動力成為一種時尚潮流。另一個陣營是以日本和韓國為代表的燃料電池陣營。混合動力在日本普及后，新能源汽車的未來發展鎖定在更先進的燃料電池領域。目前，豐田旗下首款燃料電池汽車Mirai已經正式發布，成為目前市場上第一款燃料電池車。以現代汽車為代表的韓國將ix35的燃料電池版本投放市場。

關于燃料電池的工作原理，作者已經寫了很多文章來解釋，所以我在這里只說幾句。燃料電池的原理其實很簡單，即氫燃料通過催化層的作用，在燃料電池的陽極板，即陰極上分離出氫原子的一個電子。然后失去電子的氫離子通過質子交換膜到達燃料電池的陰極板，即陽極。離解的電子無法通過質子交換膜，因此只能通過外部通道到達陰極板并與氫離子復合，并在電子運動過程中在外部電路中自然產生電流。這個電流通過逆變器和控制器后，可以到達電機，驅動其運動，產生動能。到達陰極板后，電子在那里與氫離子和氧原子復合形成水。從這個簡單的原理中，我們不難看出，要駕駛燃料電池汽車，我們只需要補充氫能。

燃料電池汽車結構圖

電力的原理相對簡單。使用具有高能量密度的電池組作為電源，為電機提供電力，電池組通過外部充電進行充電。不同的電動汽車根據不同的技術方向采用不同的電池結構，但充電的一般原理是相似的。在外部電源的作用下，原子……

陰極被電離成離子和電子，離子移動到陽極，與電子復合形成原子，放電正好相反。因此，要運行電動汽車，它需要通過外部電源充電。

因此，從實用的角度來看，制約電動汽車發展的最大問題在于充電時間。電動汽車的能量再充電過程是將電能轉化為化學能的過程，需要花費大量時間，但對于燃料電池汽車來說，重新獲得能量的過程是填充氫燃料的過程。前者可能需要幾個小時才能補充一次，但后者只需要幾分鐘。從線性使用的角度來看，燃料電池汽車的行為往往更像傳統的柴油機車，不會像電動汽車那樣出現電能的波動和下降。更重要的是，燃料電池系統的能量轉換不涉及燃燒，因此具有更高的能量轉換效率，每輛燃料電池汽車都可以被視為一個小型燃料電池發電站。從技術角度來看，燃料電池汽車比純電動汽車更值得推廣。然而，影響新能源發展的不僅僅是技術，市場是關鍵力量，市場一直只認可具有廣泛群眾基礎的方案。由于補能接口的突然差異，新能源動力發展方向之間的博弈最終結果將導致失敗者的徹底下沉。因此，燃料電池汽車和電動汽車都開始爭奪技術應用的布局。最簡單的方法是開放專利。

去年6月，特斯拉正式宣布將開放包括電池管理系統和超級充電站技術在內的所有專利技術。為了刺激電動汽車行業的發展。繼特斯拉宣布放開所有專利后，在2015年拉斯維加斯消費電子展前夕，豐田也正式宣布將開放氫燃料電池技術專利的使用權。未來，世界各地的汽車制造商和零部件供應商將能夠免費使用豐田的氫燃料電池技術專利。豐田共開放了5680項燃料電池技術專利，其中包括1970項涉及Mirai燃料電池汽車的專利。此外，豐田還將實施實質性的資金支持計劃，包括投資氫燃料供應的基礎設施建設和在商用車中推廣燃料電池技術。

新能源技術取代傳統內燃機技術是不可避免的，但我們仍然不知道新能源技術最終會朝著哪個方向發展。在這個十字路口，選擇哪條路作為新能源汽車的發展方向，意味著巨大的基礎設施建設，一旦船頭打開，就沒有回頭路了。因此，未來燃料電池汽車和電動汽車之間的市場競爭只會越來越激烈。關于新能源汽車的發展方向，從理論上講，燃料電池無疑是目前我們所能看到的幾種技術中最有前景的技術。因為不僅是汽車，燃料電池這種全新的能源轉換方式在發電領域也取得了成就。然而，從最近幾個主要汽車消費國的新能源汽車發展來看，除了日本之外，插電式混合動力和純電動汽車似乎開始呈現出在未來主導新能源市場的趨勢。自上個世紀以來，汽車行業不再是一個可以由某個國家獨立發展的行業，制定全球化標準將在很大程度上成為汽車行業發展的主導趨勢。特別是對于新能源汽車而言，全球基礎設施建設標準將成為未來引領新能源產業發展的最大變量。

在內燃機時代，加油接口是一個統一的標準，因此無論各派質檢的動力系統如何變化，最終都會回到加油口。然而，在新能源時代，傳統的加油接口將被新的能源補充方式所取代。目前，正處于新能源電力技術轉型的初級階段，在制定統一標準之前，各種新能源電力科技都呈現出一定的趨勢……

盛開的花朵。僅從大分類來看，就有插電式混合動力、純電動和燃料電池。如果進一步細化為單一的電氣技術，也有不同的充電接口、不同的充電電壓和不同的充電形式。百花齊放的時代往往是競爭最激烈的時代，而未來新能源電力技術將以什么樣的接口作為標準，則是這場比賽的唯一裁判。換句話說，當前新能源市場的競爭實際上是對接口標準制定權的競爭。

從新能源電力技術的發展方向來看，目前世界上有兩個完全不同的陣營。一個是以中國和歐洲為代表的電動汽車陣營，中德兩國政府甚至在電動汽車的充電接口上達成了統一標準，這可以看作是兩國政府對新能源發展方向的肯定。在產品方面，引人注目的特斯拉的出現使新能源動力成為一種時尚潮流。另一個陣營是以日本和韓國為代表的燃料電池陣營。混合動力在日本普及后，新能源汽車的未來發展鎖定在更先進的燃料電池領域。目前，豐田旗下首款燃料電池汽車Mirai已經正式發布，成為目前市場上第一款燃料電池車。以現代汽車為代表的韓國將ix35的燃料電池版本投放市場。

關于燃料電池的工作原理，作者已經寫了很多文章來解釋，所以我在這里只說幾句。燃料電池的原理其實很簡單，即氫燃料通過催化層的作用，在燃料電池的陽極板，即陰極上分離出氫原子的一個電子。然后失去電子的氫離子通過質子交換膜到達燃料電池的陰極板，即陽極。離解的電子無法通過質子交換膜，因此只能通過外部通道到達陰極板并與氫離子復合，并在電子運動過程中在外部電路中自然產生電流。這個電流通過逆變器和控制器后，可以到達電機，驅動其運動，產生動能。到達陰極板后，電子在那里與氫離子和氧原子復合形成水。從這個簡單的原理中，我們不難看出，要駕駛燃料電池汽車，我們只需要補充氫能。

燃料電池汽車結構圖

電力的原理相對簡單。使用具有高能量密度的電池組作為電源，為電機提供電力，電池組通過外部充電進行充電。不同的電動汽車根據不同的技術方向采用不同的電池結構，但充電的一般原理是相似的。在外部電源的作用下，陰極的原子被電離成離子和電子，離子移動到陽極并與電子復合形成原子，放電正好相反。因此，要運行電動汽車，它需要通過外部電源充電。

因此，從實用的角度來看，制約電動汽車發展的最大問題在于充電時間。電動汽車的能量再充電過程是將電能轉化為化學能的過程，需要花費大量時間，但對于燃料電池汽車來說，重新獲得能量的過程是填充氫燃料的過程。前者可能需要幾個小時才能補充一次，但后者只需要幾分鐘。從線性使用的角度來看，燃料電池汽車的行為往往更像傳統的柴油機車，不會像電動汽車那樣出現電能的波動和下降。更重要的是，燃料電池系統的能量轉換不涉及燃燒，因此具有更高的能量轉換效率，每輛燃料電池汽車都可以被視為一個小型燃料電池發電站。從技術角度來看，燃料電池汽車比純電動汽車更值得推廣。然而，影響新能源發展的不僅僅是技術，市場是關鍵力量，市場一直只認可具有廣泛群眾基礎的方案。由于能量補充界面的突然差異，d之間游戲的最終結果……

新能源動力的發展方向將導致失敗者的徹底沉沒。因此，燃料電池汽車和電動汽車都開始爭奪技術應用的布局。最簡單的方法是開放專利。

去年6月，特斯拉正式宣布將開放包括電池管理系統和超級充電站技術在內的所有專利技術。為了刺激電動汽車行業的發展。繼特斯拉宣布放開所有專利后，在2015年拉斯維加斯消費電子展前夕，豐田也正式宣布將開放氫燃料電池技術專利的使用權。未來，世界各地的汽車制造商和零部件供應商將能夠免費使用豐田的氫燃料電池技術專利。豐田共開放了5680項燃料電池技術專利，其中包括1970項涉及Mirai燃料電池汽車的專利。此外，豐田還將實施實質性的資金支持計劃，包括投資氫燃料供應的基礎設施建設和在商用車中推廣燃料電池技術。

新能源技術取代傳統內燃機技術是不可避免的，但我們仍然不知道新能源技術最終會朝著哪個方向發展。在這個十字路口，選擇哪條路作為新能源汽車的發展方向，意味著巨大的基礎設施建設，一旦船頭打開，就沒有回頭路了。因此，未來燃料電池汽車和電動汽車之間的市場競爭只會越來越激烈。

標簽：豐田特斯拉世紀現代

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