其實(shí)，不少汽車(chē)業(yè)內人士宣稱(chēng)，現階段的新能源汽車(chē)并沒(méi)有我們所想象的零排放，其中，三元鋰電池的原料開(kāi)采以及后期組裝都將會(huì )對環(huán)境造成污染，而從電力構成來(lái)看，熱電廠(chǎng)依舊占據了大部分的發(fā)電量，而后期新能源汽車(chē)報廢后，其電池回收處理也將對環(huán)境造成影響。因此，不少人表示，現階段的新能源汽車(chē)并不是“新能源”。
而從量產(chǎn)的氫能源汽車(chē)來(lái)看，其綜合續航在600-700公里之間，能量轉化率高達60—80%，并且排放僅為無(wú)污染的水，并且具備其加注時(shí)間短、整備質(zhì)量較輕等優(yōu)勢。因此，有人稱(chēng)氫才是人類(lèi)社會(huì )的終極清潔能源。
從國內2018年推出的新能源補貼政策來(lái)看，已經(jīng)將氫燃料電池列為補貼對象，顯然，不管是車(chē)企還是政策導向，都不愿意在另一條新能源路線(xiàn)上落后對手太多，而從市場(chǎng)來(lái)看，國內氫燃料電池研發(fā)已經(jīng)有所突破，距離量產(chǎn)已經(jīng)近在咫尺。
而在近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)針對氫燃料電池研發(fā)了一種新的催化 劑，解決了氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機，延長(cháng)電池壽命，并大大拓寬了電池使用溫度環(huán)境，有望彌補固體能量電池對于環(huán)境溫度的影響，對于寒冷的北方可謂是一個(gè)利好信息了。
既然氫能源優(yōu)勢如此之多，為何面對固體能量電池路線(xiàn)卻節節敗退呢？
氫能電池能否快速崛起
想要了解這個(gè)問(wèn)題，我們就要從氫燃料電池根源說(shuō)起，其實(shí)氫燃料電池汽車(chē)（FCEV）早在1893年已經(jīng)提出了其技術(shù)路線(xiàn)，在長(cháng)時(shí)間的發(fā)展之中，由于其價(jià)格以及材料問(wèn)題，導致氫燃料電池始終無(wú)法大規模量產(chǎn)，直到2015年，豐田推出了第一款量產(chǎn)車(chē)型——Mirai，由此掀開(kāi)了氫能源的市場(chǎng)之路。
很多人認為，氫燃料電池由于成本問(wèn)題導致的市場(chǎng)化困難，尤其是燃料電池內部采用的鉑元素，但從燃料電池使用量來(lái)看，100kW的燃料電池系統中使用的鉑含量為41.67g。如果按照500元/g計算，成本約為20833元，相比50萬(wàn)左右的燃料電池汽車(chē)而言，催化劑以及質(zhì)子交換膜都不是市場(chǎng)化阻礙的關(guān)鍵。
我們通過(guò)調查發(fā)現，制約氫燃料電池汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵，恰恰是氫氣的運輸。氫氣的生產(chǎn)并不像我們所想象中的采用電解獲得，而是石油、煤、乙烯等原料進(jìn)行處理時(shí)會(huì )以副產(chǎn)品的形式獲得，成本極低。中石化資料顯示，其年產(chǎn)氫氣在200——300萬(wàn)噸，成本為20元——30元/噸，聯(lián)想到氫燃料電池汽車(chē)加氣量約為6-7Kg，續航就可達600-700公里，其成本優(yōu)勢是極為驚人的。
但由于產(chǎn)地和使用地距離問(wèn)題，導致氫氣運輸成為了一個(gè)大問(wèn)題，氫氣具有一個(gè)非常特殊的現象——氫脆，在壓力超過(guò)一定壓力和溫度的情況下，氫氣會(huì )逃逸到金屬中，造成金屬材料的脆化，因此，不能采用普通的鋼瓶運輸。此外，加氫站建設成本極高，這也變相提升了氫氣的價(jià)格。
從豐田Mirai加氣成本來(lái)看，其價(jià)格約為39元/kg，其中氫氣成本約占45%，運輸成本約占20%以上，而特斯拉model s百公里耗電20kwh，約合16元。氫氣的運輸成本居高不下，成為了制約氫燃料電池發(fā)展的一道障礙。
固體能量電池的瓶頸
相比氫燃料電池，鋰電池無(wú)論是原料還是產(chǎn)業(yè)鏈方面都已經(jīng)非常成熟，大批量的生產(chǎn)導致其成本優(yōu)勢明顯，此外，技術(shù)難度較小。
但在新能源補貼政策的倒逼之下，固體能量電池開(kāi)始遇到了發(fā)展的瓶頸，其能量密度提升開(kāi)始面臨著(zhù)更多的困難，勉強在政策的邊緣徘徊。以松下與特斯拉聯(lián)合推出的21700的NCA電池為例，其單體能量密度接近300Wh/kg，而國內電池企業(yè)基于NCM架構打造的NCM811電池，其能量密度僅為250Wh/kg。并且隨著(zhù)單體密度提升，其熱穩定性差、充放電脹氣等問(wèn)題更為明顯。
雖然可以通過(guò)電池管理系統加以控制，但也可看出，三元鋰電池的發(fā)展已經(jīng)放慢了速度。此外，寄予厚望的石墨烯電池技術(shù)也遲遲未能突破，僅靠不斷加大電池數量提升續航的發(fā)展路線(xiàn)已經(jīng)展現出了其發(fā)展局限性。
氫燃料電池能否規?；占?，這其中有政策以及資本市場(chǎng)的推動(dòng)，更有三元鋰電池放慢發(fā)展的襯托，不過(guò)，氫燃料電池有加注時(shí)間以及溫度工作區間等優(yōu)勢，對于寒冷的北方以及充電不方便的區域，將成為純電動(dòng)汽車(chē)的有效補充。但可以預見(jiàn)，氫燃料電池汽車(chē)剛剛走過(guò)起跑線(xiàn)，未來(lái)發(fā)展值得期待。
