本田与通用合作氢燃料电池技术

近日，日本汽车制造商本田和美国通用汽车宣布，他们将联合生产氢动力燃料电池汽车的新一代系统。

两家公司将以一半的出资额在美国设立一家生产子公司，并力争在2020年左右开始批量生产。计划通过合作降低燃料电池汽车的高生产成本这一难题，从而在环保汽车领域的竞争中保持优势。

据共同社报道，两家公司自2013年以来一直在继续推进燃料电池系统的联合开发。计划量产的产品是燃料电池及其外围机器，并努力进一步小型化，将在2020年后部署到两家公司生产的燃料电池汽车上。两家公司投资4250万美元（约合2.9亿元人民币）在通用汽车位于美国密歇根州的工厂设立生产子公司。总裁和副总裁实行两年轮换制。起初，通用汽车派出了总裁，本田派出了副总裁。该生产子公司预计将增加约100名员工。

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充满电，而不是等待数小时才能充满电。丰田汽车于2014年发布了MIRAI。本田去年发布了“CLARITY FUEL CELL”。目前，MIRAI和CLARITY在日本和欧美的销售额分别在2500和100左右。

什么是燃料电池汽车？

燃料电池汽车也是电动汽车，但“电池”是氢氧混合燃料电池。与普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是氢气。一些燃料电池可以使用甲烷和汽油作为燃料，但通常仅限于发电厂和叉车等工业领域。

与普通电池一样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大多数燃料电池汽车，如Mirai或本田的FCX Clarity，都使用聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）。在这个系统中，氢气在压力下通过铂催化剂分解为两个氢离子和两个电子。这些电子将驱动汽车的电机，氢离子将与氧气结合形成水，水将以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起，你可以为汽车提供足够的电力。

氢从哪里来？

如果你想要一辆100%环保的燃料电池汽车，你必须以不造成污染的方式制造氢气。这并不容易。目前，最好的方法是通过电解水来生产氢气，即通过电将水分解为氧气和氢气。目前，最好的电解水系统的能量转化率只有80%，效率不是很高。

甲烷转化更具成本效益，但会造成污染。蒸汽需要加热到700至1000摄氏度，然后与甲烷结合，产生氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。由于水力压裂产生了大量的天然气，美国95%的氢气都是通过这种方法生产的。

如何购买氢气？

电动汽车已经在道路上建立了充电基础设施，但氢气销售点很少，相距甚远。这在一定程度上是由于需求不足和建筑成本高。普通电动汽车充电站的建造成本仅为数十万美元，特斯拉的超级充电站的建设成本高达30万美元。然而，建造一个氢燃料站将花费100万至200万美元，因为处理液氢的问题需要解决。

为什么这么贵？根据Autoblog Green披露的细节，氢燃料站的主油箱在至少零下250摄氏度的温度下储存了近1万加仑的液氢。与天然气或柴油不同，液氢储存在地面的一个特殊区域，并与泵分离。然后液氢将在蒸发塔中转化为气体，然后加压并运输到较小的储罐中出售。

与电动汽车相比，燃料电池汽车的主要优点是方便。氢燃料电池汽车只需3到5分钟就能充满长途行驶所需的气体，而特斯拉Model S至少需要20分钟才能充满，但行驶距离不到一半……

at的氢燃料电池汽车。这使得燃料电池汽车更方便日常使用，汽车制造商认为，想要找到更环保的汽车的消费者可能会认为燃料电池汽车比电动汽车更实用。

在性能和环保方面，燃料电池汽车使用与电动汽车相同的电动机，并且性能相似。丰田Mirai的加速时间约为10秒，可行驶434英里。燃料电池也更适合皮卡和SUV，目前的锂电池无法满足这些车型的需求。锂电池也比燃料电池/氢罐重得多。

但是，你应该为只排放水的燃料电池汽车感到骄傲吗？遗憾的是，答案是否定的。

燃料电池汽车的问题？

燃料电池汽车的主要问题是，制造氢燃料来驱动它们比普通电动汽车消耗更多的能源。污染也是一个严重的问题。

燃料电池汽车的销售和维护成本高于电动汽车。

丰田表示，新款Mirai的价格为5.75万美元，扣除联邦和州政府补贴后的价格可低至4.5万美元。这比特斯拉便宜得多，但日产聆风的价格几乎为3万美元，补贴价格约为2万美元。如上所述，燃料电池汽车的氢气价格约为3 GGE美元，美国能源部估计，加满一辆汽车大约需要50美元（不包括丰田的免费燃料）。这意味着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。事实上，随着时间的推移，这一成本会下降，但电动汽车和混合动力汽车也会下降。

制造和使用绿色氢气的成本更高。

除了甲烷转化，获得绿色氢气的唯一可行方法是通过电解。但坦率地说，在这个过程中消耗的电力可以更好地用于普通电动汽车。如上图所示，与氢燃料电池汽车相比，电动汽车可以更好地利用电力。至少这是燃料电池技术的现状。

甲烷转化产生的氢气和汽油一样糟糕。

假设你使用的氢气来自甲烷的转化。这至少比燃烧天然气或柴油要好，对吧？不完全是这样。福特最近表示，与燃气发动机相比，燃料电池汽车“对环境的益处有限”。而且情况可能更糟，因为最近的研究表明，甲烷基础设施的泄漏比最初想象的要严重（高达7%），而且作为一种温室气体，甲烷的温室效应是二氧化碳的86倍。

补充氢燃料的基础设施十分昂贵。

如上所述，氢气具有爆炸性，很难处理。动力传输非常简单。每家每户都有电。然而，氢燃料电池汽车需要在制造和运输方面进行大量投资，每个环节都会增加成本、复杂性和污染。

这一切是否意味着氢燃料电池汽车已经无望了？

从这些标准来看，与环保、省钱的电动汽车相比，氢燃料电池汽车简直无与伦比。但在消费者心目中，“实用性”也非常重要。燃料电池汽车可以更快地加满燃料，行驶更远。而且，氢燃料电池汽车还处于早期阶段，充电电动汽车在10年前也存在着看似无法克服的问题，但现在我们几乎每天都能在路上看到它们。

也许氢燃料电池汽车的对手不是电动汽车，它们的共同任务是在未来一起淘汰化石燃料汽车。近日，日本汽车制造商本田和美国通用汽车宣布，他们将联合生产氢动力燃料电池汽车的新一代系统。

两家公司将以一半的出资额在美国设立一家生产子公司，并力争在2020年左右开始批量生产。计划通过合作降低燃料电池汽车的高生产成本这一难题，从而在环保汽车领域的竞争中保持优势。

据共同社报道，两家公司自2013年以来一直在继续推进燃料电池系统的联合开发。计划大规模生产的产品是燃料电池及其外围设备，并努力进一步小型化，同时……

将在2020年后部署到两家公司生产的燃料电池汽车上。两家公司投资4250万美元（约合2.9亿元人民币）在通用汽车位于美国密歇根州的工厂设立生产子公司。总裁和副总裁实行两年轮换制。起初，通用汽车派出了总裁，本田派出了副总裁。该生产子公司预计将增加约100名员工。

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充满电，而不是等待数小时才能充满电。丰田汽车于2014年发布了MIRAI。本田去年发布了“CLARITY FUEL CELL”。目前，MIRAI和CLARITY在日本和欧美的销售额分别在2500和100左右。

什么是燃料电池汽车？

燃料电池汽车也是电动汽车，但“电池”是氢氧混合燃料电池。与普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是氢气。一些燃料电池可以使用甲烷和汽油作为燃料，但通常仅限于发电厂和叉车等工业领域。

与普通电池一样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大多数燃料电池汽车，如Mirai或本田的FCX Clarity，都使用聚合物交换膜燃料电池（PEMFC）。在这个系统中，氢气在压力下通过铂催化剂分解为两个氢离子和两个电子。这些电子将驱动汽车的电机，氢离子将与氧气结合形成水，水将以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起，你可以为汽车提供足够的电力。

氢从哪里来？

如果你想要一辆100%环保的燃料电池汽车，你必须以不造成污染的方式制造氢气。这并不容易。目前，最好的方法是通过电解水来生产氢气，即通过电将水分解为氧气和氢气。目前，最好的电解水系统的能量转化率只有80%，效率不是很高。

甲烷转化更具成本效益，但会造成污染。蒸汽需要加热到700至1000摄氏度，然后与甲烷结合，产生氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。由于水力压裂产生了大量的天然气，美国95%的氢气都是通过这种方法生产的。

如何购买氢气？

电动汽车已经在道路上建立了充电基础设施，但氢气销售点很少，相距甚远。这在一定程度上是由于需求不足和建筑成本高。普通电动汽车充电站的建造成本仅为数十万美元，特斯拉的超级充电站的建设成本高达30万美元。然而，建造一个氢燃料站将花费100万至200万美元，因为处理液氢的问题需要解决。

为什么这么贵？根据Autoblog Green披露的细节，氢燃料站的主油箱在至少零下250摄氏度的温度下储存了近1万加仑的液氢。与天然气或柴油不同，液氢储存在地面的一个特殊区域，并与泵分离。然后液氢将在蒸发塔中转化为气体，然后加压并运输到较小的储罐中出售。

与电动汽车相比，燃料电池汽车的主要优点是方便。氢燃料电池汽车只需3到5分钟就能充满长途行驶所需的气体，而特斯拉Model S至少需要20分钟才能充满，但行驶距离还不到氢燃料电池车的一半。这使得燃料电池汽车更方便日常使用，汽车制造商认为，想要找到更环保的汽车的消费者可能会认为燃料电池汽车比电动汽车更实用。

在性能和环保方面，燃料电池汽车使用与电动汽车相同的电动机，并且性能相似。丰田Mirai的加速时间约为10秒，可行驶434英里。燃料电池也更适合皮卡和SUV，目前的锂电池无法满足这些车型的需求。锂电池也比燃料电池/氢罐重得多。

但是，你应该为只排放水的燃料电池汽车感到骄傲吗？遗憾的是，答案是否定的。

燃料电池汽车的问题？

燃料电池汽车的主要问题是制造氢燃料来驱动它们……

mes的能源比普通电动汽车多。污染也是一个严重的问题。

燃料电池汽车的销售和维护成本高于电动汽车。

丰田表示，新款Mirai的价格为5.75万美元，扣除联邦和州政府补贴后的价格可低至4.5万美元。这比特斯拉便宜得多，但日产聆风的价格几乎为3万美元，补贴价格约为2万美元。如上所述，燃料电池汽车的氢气价格约为3 GGE美元，美国能源部估计，加满一辆汽车大约需要50美元（不包括丰田的免费燃料）。这意味着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。事实上，随着时间的推移，这一成本会下降，但电动汽车和混合动力汽车也会下降。

制造和使用绿色氢气的成本更高。

除了甲烷转化，获得绿色氢气的唯一可行方法是通过电解。但坦率地说，在这个过程中消耗的电力可以更好地用于普通电动汽车。如上图所示，与氢燃料电池汽车相比，电动汽车可以更好地利用电力。至少这是燃料电池技术的现状。

甲烷转化产生的氢气和汽油一样糟糕。

假设你使用的氢气来自甲烷的转化。这至少比燃烧天然气或柴油要好，对吧？不完全是这样。福特最近表示，与燃气发动机相比，燃料电池汽车“对环境的益处有限”。而且情况可能更糟，因为最近的研究表明，甲烷基础设施的泄漏比最初想象的要严重（高达7%），而且作为一种温室气体，甲烷的温室效应是二氧化碳的86倍。

补充氢燃料的基础设施十分昂贵。

如上所述，氢气具有爆炸性，很难处理。动力传输非常简单。每家每户都有电。然而，氢燃料电池汽车需要在制造和运输方面进行大量投资，每个环节都会增加成本、复杂性和污染。

这一切是否意味着氢燃料电池汽车已经无望了？

从这些标准来看，与环保、省钱的电动汽车相比，氢燃料电池汽车简直无与伦比。但在消费者心目中，“实用性”也非常重要。燃料电池汽车可以更快地加满燃料，行驶更远。而且，氢燃料电池汽车还处于早期阶段，充电电动汽车在10年前也存在着看似无法克服的问题，但现在我们几乎每天都能在路上看到它们。

也许氢燃料电池汽车的对手不是电动汽车，它们的共同任务是在未来一起淘汰化石燃料汽车。

标签：本田丰田特斯拉福特日产

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