最环保的汽车

高峰

一提到新能源汽车，第一印象就是特斯拉电动汽车。其实，纯电动汽车并不能完全做到环保无污染。相比之下，氢气才是真正的无污染、零排放。

早在二十世纪六十年代，氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。进入七十年代以后，随着人类不断地掌握多种先进的制氢技术，氢燃料电池很快就被运用于发电和汽车。波音公司于2008年4月3日成功试飞了一架以氢燃料电池为动力源的小型飞机。

氢燃料电池汽车

氢燃料电池汽车尾气仅排放水，可以实现零污染排放。这种汽车无需注满汽油或者柴油，而是由氢气作为燃料。将氢气注入汽车燃料缸中，与燃料电池发生化学反应，氢和空气中的氧发生反应，转换为电能驱动汽车行驶，这一化学反应过程唯一的副产物就是水或者蒸汽，完全没有二氧化碳，非常环保。

以丰田首款氢燃料电池车Mirai为例，充满燃料的Mirai拥有接近传统汽油车的巡航里程，达到约500千米，同时它在动力上也不弱，Mirai的最大功率为153马力（113千瓦），最大扭矩335牛米，最高时速可达到178千米/小时，百公里提速仅需9.6秒，完全能够应付日常的行车需求。即便燃料用光了，将燃料回填补满的时间也仅需约3分钟，和传统汽油车的加油时间差不了多少。

氢燃料电池的工作原理

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使用聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）。氢燃料电池的基本工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板（负极），经过催化剂——铂的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板（正极），与氧原子和氢离子重新结合为水。

由于供应给阴极板的氧可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水（蒸气）带走，就可以不断地提供电能。由于氢燃料电池不储能，确切地讲应该称为氢发电装置。

燃料电池VS电动汽车

燃料电池汽车相比电动汽车的主要优势就是方便。氢气燃料电池汽车只需三到五分钟就能充满长途行驶所需的气量（700个大气压的氢气），而不用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。充电最快的TeslaModel s也至少需要二十分钟才能充满电，但行驶的距离还不到氢气燃料电池汽车的一半，这让燃料电池汽车更方便日常使用。汽车制造商们据此认为，希望使用更环保汽车的消费者也许会认为燃料电池汽车要比电动汽车更实用。

在性能和环保方面，燃料电池汽车使用和电动汽车一样的电动马达，所以性能表现差不多。但燃料电池会更适合皮卡，目前锂电池并没有办法满足这些车型的需要，而且锂电池要比燃料电池组（氢气箱）重得多。

燃料电池汽车的售价和维护费用要比电动汽车贵，丰田Mirai、日产Leaf的售价要比特斯拉便宜不少。目前，给燃料电池汽车补充的氢气价格约为3美元（每加仑汽油当量），经估算，给一辆车加满氢气需要花费约50美元。这意味着，一辆燃料电池汽车的维护成本是普锐斯混合动力汽车的两倍，是电动汽车的四倍。

制造和使用绿色氢气的费用更高。燃料电池汽车的主要问题是制造氢气燃料要消耗比普通电动汽车更多的能源，污染也是个很严重的问题。除了甲烷转化，获得绿色氢气的唯一可行的方式是通过电解。

尽管如此，氢燃料电池汽车已经量产，并已开始售卖。丰田氢燃料电池车Mirai在海外的起价为57500美元（约合人民币35.7万元）。

氢气燃料电池汽车还处于早期阶段，但是我们对它的未来充满信心。