丰田Mirai入华计划：是能源帝国的奠基之石，还是黄粱一梦的蜜汁药？

不久前，丰田汽车公司在中国正式启动了氢燃料电池汽车“MIRAI Future”的实验，探索将氢燃料汽车引入中国的可能性。与此同时，中国首个加氢站“TMEC常熟加氢站”正式建成。显然，丰田希望通过氢能规划中国市场的整体发展态势！

事实上，在中国市场，氢燃料一直被外界理解为一种新的动力燃料，就像电动汽车和PHEV一样，用于取代传统能源。但事实上，“氢能”与其他新能源的区别不仅仅在于燃料的材料选择。氢燃料电池汽车到底是什么？对氢燃料电池汽车的简单理解是用氢气发电，然后用电驱动汽车。然而，由于这项技术的研发成本很高，许多氢燃料电池汽车只能停留在概念车阶段，然后就走了。直到2014年11月，全球首款量产氢燃料电池汽车丰田Mirai在日本上市，这是氢燃料电池车在普及道路上迈出的第一步。

尽管已经实现了量产，但丰田并不急于增加Mirai的产能，因为各方面仍需协调和改进。尽管2017年是Mirai上市后的第三个完整年份，但Mirai的年产量仅为3000台。然而，即使丰田有意保持克制，Mirai在日本仍收到了远超预期的订单。据说现在交了定金后需要两年才能提车，这使得Mirai成为世界上最难的车型之一。事实上，在日本拥有Mirai很酷，最酷的是它配备了氢燃料电池，这使Mirai成为一款非常不同的新能源汽车。

首先，丰田Mirai在能源获取方面非常简单。氢气是地球上存在最广泛的元素，获得氢气的方式多种多样，例如在各种工业生产中产生大量氢气；此外，氢燃料电池的运行也非常安静，安静到可以忽略它的存在。此前，许多试驾Mirai的海外媒体曾评论称，Mirai根本不会像内燃机一样嗡嗡作响；更重要的是，燃料电池对环境没有污染，因为它工作时唯一的排放物是H2O，也就是水。如果催化装置足够干净，可以饮用水或用花草灌溉。

但考虑到市场上各种电动汽车自燃爆炸的消息，消费者也会担心搭载氢燃料电池的Mirai是否安全。这种担心实际上是没有必要的。首先，氢气是最轻的气体，它的扩散系数非常强。氢气的扩散系数是空气的3.8倍，是汽油的7.5倍，很快就会排放到空气中。而且氢气是无的，所以即使储氢罐泄漏也不会造成危险，人体也不会吸收这种物质。有些人可能会说，携带氢气瓶就像携带氢弹。这个氢气瓶会爆炸吗？氢气的爆燃必须满足两个条件：第一，空气中氢气的浓度为4%~75%；

第二，静电、明火或混合空气的温度达到527摄氏度或以上。因此，只要避免上述两种情况，就可能发生爆燃。

虽然条件很简单，但制造商能做到吗？以Mirai为例。Mirai储气罐本身非常坚硬，由三层组成。最内层由高强度聚合物制成，中间层为增强碳纤维和高强度聚合物的混合材料，外层为玻璃纤维和高性能聚合物的混合材质。总厚度为25毫米，氢气在静止时不会从罐壁泄漏。此外，得益于为储气罐设计的加强体结构，Mirai甚至以80公里/小时的速度在多角度碰撞测试中幸存下来。然而，如果车身处于火灾环境中怎么办？储气罐设计有溶解的金属塞，在110摄氏度的温度下会溶解，氢气可以逐渐排出，从满负荷到排空的60分钟内，空气中的氢气浓度将保持在4%以下，防止储气罐因高温高压而爆炸。这样，即使氢气在事故发生时真的燃烧了，那么氢气也只会燃烧和排放一样多，而且不会爆燃，就像燃气炉燃烧气体一样。

那么，搭载燃料电池的Mirai的续航里程是多少呢？Mirai有两个储氢罐，总共可以添加5.5公斤液氢。整个加氢过程仅需约3分钟，保守估计车辆可行驶600多公里。换句话说，驾驶Mirai的便利性与驾驶汽油车的便利性完全相同。但要开一辆普通的纯电动汽车，基本上要通半天电，走两个小时！

在便利性和功能性方面，与普通汽油车相比，氢燃料电池车走得更远。但问题是，看起来如此漂亮的氢燃料电池汽车，为什么不能普及得如此缓慢？

推广氢能源有多少障碍Mirai确实是燃料电池领域的杰作，氢燃料电池确实很好，有尽可能多的优势，但我们不得不承认，目前氢燃料电池仍有许多问题无法克服。这些都是制约氢燃料电池汽车推广的根本原因。首先，氢燃料电池汽车的高成本是一个巨大的障碍。它需要一种催化剂来使氢燃料电池的电化学反应持续稳定，但这种催化剂不是神马的金属，而是金属铂，也就是俗称的铂或铂贵金属。目前，丰田Mirai的铂催化剂用量超过100克/辆。嗯，铂就足够了，但这种铂催化剂非常脆弱：由于燃料电池直接使用空气中的氧气作为氧化剂，空气中的二氧化硫、氨气和硫化氢等有害气体进入燃料电池，导致燃料电池阴极催化剂“中”，对阴极催化剂造成不可逆的损害，这导致燃料电池的性能迅速且显著地下降。测试表明，只要燃料电池暴露在含有0.2ppm二氧化硫的空气中，就会对电池的性能造成很大损失。

什么是ppm？万里挑一。0.2ppm如何？这意味着，只要空气中含有百万分之二的二氧化硫，燃料电池就会关闭。北京人民表示，Mirai将尽可能多地破坏我们的空气质量。第二，易用性。虽然我们之前说过，加氢速度确实很快，但前提是必须有加氢站网络。截至2017年1月，全球只有274个加氢站在运行。为什么加氢站这么少？原因很简单，也不经济。加氢站的投资是普通加油站甚至充电站无法比拟的。加氢站的基础设施主要包括氢气压缩机、蓄压器、冷冻柜等。目前，购买这些设备大约需要5亿日元（约合2500万元人民币），不包括地价、建设投资和后期运营费用。加氢站的建设和运营成本高达数千万美元，但有多少客户？如上所述，目前丰田Mirai在全球的保有量约为3000辆，因此不会有资金花费大量资金投资加氢站。

最后，制造和储存氢气的成本也是一个大问题。是的，虽然氢无处不在，取之不尽用之不竭，但氢作为一种二次能源，是一种能源载体，不能开采，只能制造。有些人可能会说：为什么制造氢气很难？初中课本上不是告诉我们要电解水吗？一通电，氢气泡就不会从反应堆里呜咽出来吗？就像锂电池汽车可以通过家用插座充电一样，为什么氢燃料电池汽车不能在自己家里用电解水中的氢气进行氢化？主要原因是Mirai的储氢罐内部压力为70MPa，即700个大气压。有必要用嘴把电解氢吹入其中吗？此外，在这个过程中消耗的电力实际上可以更好地用于普通电动汽车。

此外，还有另一种生产氢气的方法，那就是甲烷蒸汽转化。这是目前最成熟、最合理的氢气制备方法。然而，问题是，在制备甲烷蒸汽的过程中，甲烷的逃逸量超出了人们的预期，高达7%，甲烷的温室效应是臭名昭著的二氧化碳的86倍，所以谁能说氢能100%环保呢！

至于存储，则更加困难。与传统的汽油和柴油燃料不同，氢气的储存成本要高得多。氢是一种非常特殊的元素。坦率地说，氢的化学财产太活泼、超低温和超高压，在运输和储存过程中存在各种各样的问题。这也直接导致氢能的运输和储存成本非常高。

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摘要氢燃料电池不是一种新产品。早在20世纪60年代，氢燃料电池就已成功应用于航空航天领域。但问题是，由于技术的滞后以及氢能的制备、运输和储存成本高，从事全套基础设施根本不划算，因此氢燃料电池汽车绝对是一个非常困难的绊脚石。因此，至少从目前来看，丰田Mirai想要逆袭纯电动汽车，要想称霸新能源还有很长的路要走。然而，作为先驱，Mirai给了我们更多关于氢能的无限梦想和遐想。因为电动汽车的充电时间短、续航里程短都是氢燃料电池汽车完美解决的，从这个角度来看，或许Mirai展示了未来汽车的真实原型。不久前，丰田汽车公司在中国正式启动了氢燃料电池汽车“MIRAI Future”的实验，探索将氢燃料汽车引入中国的可能性。与此同时，中国首个加氢站“TMEC常熟加氢站”正式建成。显然，丰田希望通过氢能规划中国市场的整体发展态势！

事实上，在中国市场，氢燃料一直被外界理解为一种新的动力燃料，就像电动汽车和PHEV一样，用于取代传统能源。但事实上，“氢能”与其他新能源的区别不仅仅在于燃料的材料选择。氢燃料电池汽车到底是什么？对氢燃料电池汽车的简单理解是用氢气发电，然后用电驱动汽车。然而，由于这项技术的研发成本很高，许多氢燃料电池汽车只能停留在概念车阶段，然后就走了。直到2014年11月，全球首款量产氢燃料电池汽车丰田Mirai在日本上市，这是氢燃料电池车在普及道路上迈出的第一步。

尽管已经实现了量产，但丰田并不急于增加Mirai的产能，因为各方面仍需协调和改进。尽管2017年是Mirai上市后的第三个完整年份，但Mirai的年产量仅为3000台。然而，即使丰田有意保持克制，Mirai在日本仍收到了远超预期的订单。据说现在交了定金后需要两年才能提车，这使得Mirai成为世界上最难的车型之一。事实上，在日本拥有Mirai很酷，最酷的是它配备了氢燃料电池，这使Mirai成为一款非常不同的新能源汽车。

首先，丰田Mirai在能源获取方面非常简单。氢气是地球上存在最广泛的元素，获得氢气的方式多种多样，例如在各种工业生产中产生大量氢气；此外，氢燃料电池的运行也非常安静，安静到可以忽略它的存在。此前，许多试驾Mirai的海外媒体曾评论称，Mirai根本不会像内燃机一样嗡嗡作响；更重要的是，燃料电池对环境没有污染，因为它工作时唯一的排放物是H2O，也就是水。如果催化装置足够干净，可以饮用水或用花草灌溉。

但考虑到市场上各种电动汽车自燃爆炸的消息，消费者也会担心搭载氢燃料电池的Mirai是否安全。这种担心实际上是没有必要的。首先，氢气是最轻的气体，它的扩散系数非常强。氢气的扩散系数是空气的3.8倍，是汽油的7.5倍，很快就会排放到空气中。而且氢气是无的，所以即使储氢罐泄漏也不会造成危险，人体也不会吸收这种物质。有些人可能会说，携带氢气瓶就像携带氢弹。这个氢气瓶会爆炸吗？氢气的爆燃必须满足两个条件：第一，空气中氢气的浓度为4%~75%；

第二，静电、明火或混合空气的温度达到527摄氏度或以上。因此，只要避免上述两种情况，就可能发生爆燃。

虽然条件很简单，但制造商能做到吗？以Mirai为例。Mirai储气罐本身非常坚硬，由三层组成。最内层由高强度聚合物制成，中间层为增强碳纤维和高强度聚合物的混合材料，外层为玻璃纤维和高性能聚合物的混合材质。总厚度为25毫米，氢气在静止时不会从罐壁泄漏。此外，得益于为储气罐设计的加强体结构，Mirai甚至以80公里/小时的速度在多角度碰撞测试中幸存下来。然而，如果车身处于火灾环境中怎么办？储气罐设计有溶解的金属塞，在110摄氏度的温度下会溶解，氢气可以逐渐排出，从满负荷到排空的60分钟内，空气中的氢气浓度将保持在4%以下，防止储气罐因高温高压而爆炸。这样，即使氢气在事故发生时真的燃烧了，那么氢气也只会燃烧和排放一样多，而且不会爆燃，就像燃气炉燃烧气体一样。

那么，搭载燃料电池的Mirai的续航里程是多少呢？Mirai有两个储氢罐，总共可以添加5.5公斤液氢。整个加氢过程仅需约3分钟，保守估计车辆可行驶600多公里。换句话说，驾驶Mirai的便利性与驾驶汽油车的便利性完全相同。但要开一辆普通的纯电动汽车，基本上要通半天电，走两个小时！

在便利性和功能性方面，与普通汽油车相比，氢燃料电池车走得更远。但问题是，看起来如此漂亮的氢燃料电池汽车，为什么不能普及得如此缓慢？

推广氢能源有多少障碍Mirai确实是燃料电池领域的杰作，氢燃料电池确实很好，有尽可能多的优势，但我们不得不承认，目前氢燃料电池仍有许多问题无法克服。这些都是制约氢燃料电池汽车推广的根本原因。首先，氢燃料电池汽车的高成本是一个巨大的障碍。它需要一种催化剂来使氢燃料电池的电化学反应持续稳定，但这种催化剂不是神马的金属，而是金属铂，也就是俗称的铂或铂贵金属。目前，丰田Mirai的铂催化剂用量超过100克/辆。嗯，铂就足够了，但这种铂催化剂非常脆弱：由于燃料电池直接使用空气中的氧气作为氧化剂，空气中的二氧化硫、氨气和硫化氢等有害气体进入燃料电池，导致燃料电池阴极催化剂“中”，对阴极催化剂造成不可逆的损害，这导致燃料电池的性能迅速且显著地下降。测试表明，只要燃料电池暴露在含有0.2ppm二氧化硫的空气中，就会对电池的性能造成很大损失。

什么是ppm？万里挑一。0.2ppm如何？这意味着，只要空气中含有百万分之二的二氧化硫，燃料电池就会关闭。北京人民表示，Mirai将尽可能多地破坏我们的空气质量。第二，易用性。虽然我们之前说过，加氢速度确实很快，但前提是必须有加氢站网络。截至2017年1月，全球只有274个加氢站在运行。为什么加氢站这么少？原因很简单，也不经济。加氢站的投资是普通加油站甚至充电站无法比拟的。加氢站的基础设施主要包括氢气压缩机、蓄压器、冷冻柜等。目前，购买这些设备大约需要5亿日元（约合2500万元人民币），不包括地价、建设投资和后期运营费用。加氢站的建设和运营成本高达数千万美元，但有多少客户？如上所述，目前丰田Mirai在全球的保有量约为3000辆，因此不会有资金花费大量资金投资加氢站。

最后，制造和储存氢气的成本也是一个大问题。是的，虽然氢无处不在，取之不尽用之不竭，但氢作为一种二次能源，是一种能源载体，不能开采，只能制造。有些人可能会说：为什么制造氢气很难？初中课本上不是告诉我们要电解水吗？一通电，氢气泡就不会从反应堆里呜咽出来吗？就像锂电池汽车可以通过家用插座充电一样，为什么氢燃料电池汽车不能在自己家里用电解水中的氢气进行氢化？主要原因是Mirai的储氢罐内部压力为70MPa，即700个大气压。有必要用嘴把电解氢吹入其中吗？此外，在这个过程中消耗的电力实际上可以更好地用于普通电动汽车。

此外，还有另一种生产氢气的方法，那就是甲烷蒸汽转化。这是目前最成熟、最合理的氢气制备方法。然而，问题是，在制备甲烷蒸汽的过程中，甲烷的逃逸量超出了人们的预期，高达7%，甲烷的温室效应是臭名昭著的二氧化碳的86倍，所以谁能说氢能100%环保呢！

至于存储，则更加困难。与传统的汽油和柴油燃料不同，氢气的储存成本要高得多。氢是一种非常特殊的元素。坦率地说，氢的化学财产太活泼、超低温和超高压，在运输和储存过程中存在各种各样的问题。这也直接导致氢能的运输和储存成本非常高。

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摘要氢燃料电池不是一种新产品。早在20世纪60年代，氢燃料电池就已成功应用于航空航天领域。但问题是，由于技术的滞后以及氢能的制备、运输和储存成本高，从事全套基础设施根本不划算，因此氢燃料电池汽车绝对是一个非常困难的绊脚石。因此，至少从目前来看，丰田Mirai想要逆袭纯电动汽车，要想称霸新能源还有很长的路要走。然而，作为先驱，Mirai给了我们更多关于氢能的无限梦想和遐想。因为电动汽车的充电时间短、续航里程短都是氢燃料电池汽车完美解决的，从这个角度来看，或许Mirai展示了未来汽车的真实原型。

标签：丰田北京世纪

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