电动汽车vs氢燃料电池汽车：你应该了解的内幕

　　干掉特斯拉!两家日本最大的汽车制造商将在氢动力上下重注。丰田将在明年推出售价5.75万美元的Mirai燃料电池汽车(FCV)，而氢动力先驱本田也将在2016年推出一款氢动力汽车。等等，环保汽车不都是电动汽车(EV)吗?

　　燃料电池汽车也可以算作电动汽车，但你可以在五分钟内给电池灌满燃料，而不是等上几个小时来充满电。电动汽车要做到这一点，就必须更换整组电池。那为什么现在只投产了一种燃料电池汽车，而电动汽车却无处不在呢?这就是一个有关效率、燃料、污染和政治的故事了。

　　燃料电池汽车是什么?

　　燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。

　　和普通电池一样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大部分燃料电池汽车如Mirai或本田的FCXClarity使用聚合物交换膜燃料电池(PEMFC)。在这一系统中，氢气受压通过铂催化剂，分解成两个氢离子和两个电子。这些电子会驱动汽车的电动机，而氢离子会和氧气结合成水，以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起，就能为汽车提供足够电力。

　　哪些厂商在制造燃料电池汽车呢?韩国现代在今年夏天推出了Tucson燃料电池汽车，租期三年，每月需付费499美元，并计划今年在南加州销售60辆Tucson。上文提到的丰田Mirai会在明年上市(出租价格每月499美元，从加州开始);本田的燃料电池汽车会在2016年上市(本田最近终止了FCXClarity项目，但在2008年至2014年间出租了45辆);宝马很快就会宣布一款燃料电池驱动的原型车，并同意与丰田共享技术;包括通用汽车在内的其他汽车制造商也在测试燃料电池汽车。

　　氢气来自哪里?

　　如果你想要一辆百分百环保的燃料电池汽车，就必须以不造成污染的方式来制造氢气。这可不容易，目前最好的方法是通过电解水来制造氢气，即用电将水分解成氧气和氢气。目前最好的电解水系统的能量转化率只有80%，并不怎么高效。

　　甲烷转化(上图)要更划算，但却会造成污染。蒸汽需要加热到700到1000摄氏度，然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。得益于水力压裂法生产的大量天然气，美国有95%的氢气通过这种方法来制造。

　　如何购买氢气?

　　电动汽车已经在道路上(和你家中)建立了充电基础设施，但氢气销售点却很少，相隔距离也很远。这部分是由于缺少需求，还有就是建造成本高昂。普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造，特斯拉的超级充电站建造成本高达30万美元。但建造一个氢气燃料站需要花费100万至200万美元，因为需要解决处理液态氢气的问题。因此，美国现在只有大约50个氢气燃料站，其中22个位于加州。

　　为什么这么贵?

　　根据AutoblogGreen披露的细节，氢气燃料站的主燃料箱以至少负250摄氏度的温度存储着近1万加仑液态氢气。和天然气或柴油不同，液态氢气保存在地面上的一个特别区域，与泵分离。然后液态氢气会在汽化塔内转化成气体，然后加压传输给更小的储罐来销售。

　　《人车志》(CarandDriver)描述了充气过程：

　　首先需要将一个多管通信插头插入汽车，以了解其燃料需求

　　接着需要连上氢气喷嘴，用扭锁和泵来密封

　　一些燃料电池汽车可以同时接受350个大气压和700个大气压的氢气，后者的行程更远。只需3分钟到5分钟就能充满700个大气压的氢气，价格约3美元至3.5美元GGE(每加仑汽油当量)。

　　丰田和本田将向买家免费提供三年氢气。丰田计划逐步增加在美国的氢气燃料站数目，将在加州新建19个，并在纽约和罗德岛之间建造12个。加州已拨款2亿美元用于兴建氢气燃料站，并想在2016年时将这一数目增至40个。不过，几乎没有其他州宣布类似计划，意味着燃料电池汽车早期用户想要环游美国会有困难。