[汽車之家 電動車技術(shù)]　　氫能，是一個我們從初中課本里就學(xué)到的詞語,。它被一些電動車業(yè)界大佬認(rèn)為是智商稅，是不切實際的妄想,，也有很多人稱其為終極能源,，是碳中和的法寶。那么氫能對于用戶用車和能源產(chǎn)業(yè)到底意味著什么,，長城汽車最新發(fā)布的氫檸技術(shù)又為氫能的應(yīng)用描繪出了怎樣的未來,？

氫燃料電池汽車比電動車強在哪？

　　在氫燃料電池汽車中,，氫氣不是以燃燒的方式釋放能量,，而是通過電化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)生驅(qū)動車輛的電能。想要實現(xiàn)這一反應(yīng),，并不是將氫氣和氧氣進(jìn)行簡單的混合就能完成,，它還需要燃料電池中的膜電極（包括催化劑層、氣體擴散層和質(zhì)子交換膜）為反應(yīng)創(chuàng)造條件,。

　　正因為使用過程中存在復(fù)雜的能量裝換,，馬斯克、王傳福等電動車界的大佬認(rèn)為氫燃料電池是將簡單的問題復(fù)雜化了,，使氫能的最終效率并不像大家想象的那么高效,。那么氫燃料電池相對于電動車究竟好在哪？

　　首先,，作為一種能量密度三倍于汽油的能源,，氫能與氫燃料電池汽車的搭配最先解決的是電動車補能速度和里程焦慮的問題,。

　　另一個困擾電動車的問題——冬季續(xù)航衰減，在氫燃料電池汽車上也同樣得到了緩解,，不必過于擔(dān)心車輛在冬季和低溫條件下的續(xù)航表現(xiàn),。

　　此外，氫燃料電池工作產(chǎn)生的這部分熱能還可以用于進(jìn)行車內(nèi)采暖,，用戶也就可以像開燃油車那樣在冬天放心大膽的開暖風(fēng)了,。

氫能上車需要幾個步驟？

　　2001年我國才開始進(jìn)行氫燃料電池汽車的研發(fā)工作,，首次提出氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃是在2016年10月發(fā)布的《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(2016)》中,。而美國通用早在1966年就已經(jīng)開始研發(fā)氫燃料電池汽車，日本的本田則開始于1992年,。由于起步較晚,，膜電極、雙極板,、高壓儲氫瓶,、增壓機、制氫,、儲氫等核心關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)仍落后于日本,、韓國、加拿大,、美國等先發(fā)國家,，國內(nèi)的供應(yīng)商體系也并不完善。

　　通過自主研發(fā),、自主制造,，長城汽車逐步實現(xiàn)了“電堆及組件、燃料電池發(fā)電及組件(控制器等),、Ⅳ型儲氫瓶,、高壓儲氫閥門、氫安全,、液氫工藝”六大核心技術(shù)和產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)自主化,，并形成了氫檸技術(shù)這一高性價比的車規(guī)級“氫動力系統(tǒng)”解決方案。

　　國內(nèi)比較成熟的儲氫瓶產(chǎn)品是使用金屬內(nèi)膽的III型瓶,，儲氣壓力為35MPa（約合350個大氣壓,，是液化氣罐儲氣壓力的60倍）,，通常被應(yīng)用于空間限制寬松的氫燃料電池商用車上,。而在乘用車領(lǐng)域國外車企主要采用的是70MPa（約合700個大氣壓）、塑料內(nèi)膽的IV型瓶,，尤其對于寸土寸金的乘用車來說,，在存儲相同質(zhì)量的氫氣時,，更大的儲氣壓力可以顯著降低儲氫瓶的體積，大大降低車內(nèi)的空間布置難度,，塑料內(nèi)膽的使用還可以降低儲氫系統(tǒng)的重量,。

　　想要讓70MPa的高壓儲氫系統(tǒng)安全穩(wěn)定的工作，配套的驗證手段和保護(hù)措施也必不可少,。通過循環(huán)疲勞,、壓力爆破等試驗手段的建立，可以對儲氫系統(tǒng)的耐久度和耐壓能力進(jìn)行測試,，從而驗證瓶體和閥體的安全性,。

　　接下來想要將氫能轉(zhuǎn)化為電能從而驅(qū)動汽車，還有賴于一個高效的電堆,，來為氫氣的電化學(xué)反應(yīng)提供場所,。目前，長城氫檸技術(shù)已經(jīng)具備了大功率電堆的材料選型,、結(jié)構(gòu)設(shè)計,、性能仿真、制造和生產(chǎn)工藝的全套能力,，可年產(chǎn)100萬片膜電極,、3000套150kW電堆，能滿足氫燃料電池汽車的裝機需求,。

　　長城還實現(xiàn)了電堆的模塊化設(shè)計,，能通過模塊的疊加滿足從千瓦級到兆瓦級功率范圍的需求，使氫燃料電池可以應(yīng)用在軌道交通,、船舶,、航空、氫能發(fā)電,、大功率備用電源等領(lǐng)域,，從而擴大技術(shù)的應(yīng)用范圍，也促使氫燃料電池產(chǎn)業(yè)更快成熟和降低成本,。

　　最后,，氫燃料電池還需要一套可靠的電堆管理系統(tǒng)，來監(jiān)控電堆內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行情況,，通過對供氣量,、濕度、溫度的控制,，保證氫燃料電池在適宜的狀態(tài)下工作,。

　　在氫燃料電池汽車的普及上，氫氣的制取、儲運,、加注全產(chǎn)業(yè)鏈的打通,，也是讓氫燃料電池汽車好開好用的重要因素。

　　此外,，長城汽車還對低溫液氫的液化,、儲存和加注技術(shù)進(jìn)行了公關(guān)，如果以體積能量密度更大的液態(tài)氫氣來進(jìn)行氫氣的儲運,，能讓氫能的長周期存儲和長距離運輸更加高效,。

　　經(jīng)歷十年建設(shè)發(fā)展的充電網(wǎng)絡(luò)目前仍然難以達(dá)到完美覆蓋，造價更高,、占地面積更大的加氫站建設(shè)自然也不是短時間就能初具成效的工程,。而氫燃料電池汽車的試運營和商業(yè)化，將是拉動整個氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最好抓手,。在整個氫能源體系完備之前,，長途使用、路線固定的商用車,，或者是大型的乘用車,，會是氫燃料電池汽車占據(jù)優(yōu)勢的領(lǐng)域，而更靈活的充電樁則能讓電動車勝任城市中短途出行場景,。

編輯點評：

　　對于氫燃料電池汽車的發(fā)展前景,，所承受的期待和非議都要比十年前的電動車更大。能量密度,、環(huán)境友好度等先天的優(yōu)勢使我們對氫能如此著迷,，而任重道遠(yuǎn)的能源體系建設(shè)又讓我們對它的前景憂心忡忡。但不妨以發(fā)展的眼光看待氫能源的未來,，用發(fā)展的手段解決氫能源面臨的問題,，相信隨著越來越多的車企加入氫能源賽道，未來綠色出行的新前景也會逐漸明朗起來,。（文/圖 汽車之家 孫一超）

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