本文由电动出行-唯电-径话自媒体联盟成员熊主任创作，电动出行老翁对部分文字做了修改。转载前请联系电动出行客服取得授权。
书接上回。
上回书讲到想说爱你不容易的氢燃料电池车（点击查看），熊主任分享了燃料电池车的工作原理，理论上看燃料电池车是非常完美的，不排放污染，能量补充速度快，定是未来的发展方向。只是必是两面性的，这回书我们继续聊聊氢燃料电池的可行性、经济性和发展前景。
▊第二部分，氢燃料电池车可行性和经济性
技术可行性
我国氢燃料电池研发相对日韩是比较滞后的，主要原因是研发起步晚，致使氢燃料电池车整个体系，从制氢、储氢、燃料电池堆等技术上都没有足够产业支持。
1、常规的氢气制造方法有以下几种：
①电解水制氢法
技术成熟、过程简单，但是成本较高、耗电巨大；
②甲醇裂解制氢法
甲醇(CH3OH)原料来源广泛，制氢投资低，但是生产规模有限。目前也有加注甲醇的燃料电池车，就是在车上完成制氢、氢发电的过程。
③焦炉气中取纯氢法
这是个大规模制氢的方法，技术成熟成本也低。焦炉气主要含有H2（55~60%）、CH4（23~27%）、CO（5~8%）等，是炼焦工业的副产品，具有污染。
④天然气制氢法
也是大规模制氢法，但是工艺复杂、原料利用率低，并且我国的天然气也是比较缺乏的资源（天然气通式是CnH(2n+2)，n≥1。甲烷（CH4)占大部分，少量乙烷(C2H6)，丙烷(C3H8)和丁烷）。
在制氢方法上，存在方法多问题多并举的局面，以上几种制氢方法是都不能同时兼顾环保、高效、低成本、大规模。
2、储氢罐的技术难点
氢气储存有高压气态储存、低温液态储存、固态储存三种方法。目前氢燃料电池车用的是高压气态储存，即利用高压将氢气压入储氢罐。储氢罐也绝不是普通的储气钢瓶，高压气态存氢罐是由碳纤维、玻璃、陶瓷等组成的薄壁容器。
目前全球范围内，量产氢燃料车用储氢罐达到耐压70MPa的水平，正在往80MPa级别发展，而我国的70Mpa高压储氢容器尚处于探索阶段，还没有生产能力，主要依靠于日本进口。
现实情况确实很残酷，以我国主要推广的氢燃料公交车为例，其所配备的储氢罐压力为35MPa级别。这意味着什么？此等储氢罐体积巨大，只能在公交车或商用车上使用，完全无法塞入普通乘用车中。
咱们以丰田Mirai举个例子，车身长度mm，轴距mm，典型的中型车（B级车）尺寸。该车搭载2只70MPa储氢罐，可容纳.4L氢气，可供车辆行驶约公里。尽管搭配了70MPa储氢罐，但丰田Mirai的后排乘坐空间和后备箱空间已是非常鸡肋！
丰田Mirai解刨图
再说另一款氢燃料电池乘用车，本田Clarity。它的储氢罐容积达到了L，续航km，车身长度mm比本田Mirai尺寸还大，但也被储氢罐侵占了很多后备箱空间。
很明显，虽然氢气的能量密度很高，但是受制于整套燃料电池系统庞大的体积，圆柱状的储氢罐塞进车内严重侵占乘坐和储物空间，使燃料电池乘用车的实用性大打折扣。
如果把70MPa级别的储氢罐换成国产35MPa级别罐塞进轿车里，那会怎么样？很简单，或者第二排座椅彻底取消改为存放储氢罐，又或者干脆减少储氢量降低续航？
3、氢堆的技术难点
说过氢燃料的外围部分，终于要进入核心正题了，氢燃料反应堆栈，氢堆！它的核心材料是“质子交换膜”和“铂催化剂电极”，而困难也就在这两方面了。
①质子交换膜：
常用的质子交换膜为全氟磺酸质子交换膜。全氟物质的合成和磺化都非常困难，而且在成膜过程中的水解、磺化容易使聚合物变性、降解，使得成膜困难，导致成本较高。
美国科慕Nafion质子交换膜价格约为美元/kW，以一个kW的氢堆为例，仅质子交换膜成本就高达1.2万美元（约8万人民币）。这单价可比80美元/KWh（约人民币/kWh）三元锂电池的正极原材料成本要高一些。当然燃料电池是发电装置，三元锂电池是储电装置，只能在限定条件下对比，也不能直接对比。
质子交换膜工作时对温度和含水量要求很高，工作温度为70~90℃，超过此温度会使其含水量急剧降低，导电性迅速下降，甚至损坏质子交换膜。温度过低氢气活动性变差，发电效率低。所以燃料电池也要通过复杂的温度和湿度控制循环系统以保证电池堆栈的寿命和效率。
那有朋友就会问了，质子交换膜就没有国产的吗？还真有，东岳集团唯一一家通过AFCC技术鉴定的中国企业，其质子交换膜年产能满足2.5万辆燃料电池汽车所需。
②铂催化剂电极：
铂是一种贵重金属，俗称白金，它的化学符号Pt。铂有良好导热性和导电性，并且有很高的化学稳定性，耐腐蚀性极强，催化活性高。铂除用于珠宝饰物外，大量用于化学反应的催化剂。
氢燃料电池使用的铂催化剂，存在铂产能的难题。从矿石中提炼铂，大致是这样的关系：
10吨矿石提取出1盎司铂（约31.1克），提取时间更是超乎你的想象，6个月！
没错，半年、10吨矿石才能提取出31克铂！而提取同样分量的黄金，只需要3周和3吨矿石。所以放眼全球，铂的产量仅为黄金的三十分之一，并且全球80%的铂产自南非！
根据公开资料，现代NEXO氢燃料电池SUV的铂金用量是56克，技术较为先进的本田Mirai则需要15克铂。全球铂的年产量仅为90吨。我们掐指一算就能知道，即使把全球铂产量都用来造丰田Mirai氢燃料电池车，Mirai的产能也不过万辆！而年，中国汽车产销量是万辆，全世界汽车产销超万辆。
万pk万，铂产量似乎难以支撑氢燃料电池车的“未来”！
③氢堆的寿命和功率密度
说完氢燃料电池的成本高，再聊聊氢燃料电池寿命的话，大家要是了解到这个问题，估计会抓狂。
很多媒体说，锂电池贵、寿命短（几年或是几百次循环寿命），电动汽车换电池比买新车都贵。那么氢燃料电池堆栈的寿命是多少呢？
小时！
没错，单位是小时！还不如美国F22战斗机的航空发动机使用寿命长！
目前国产技术的氢燃料电池寿命普遍只有小时（效率在40%左右），较为先进能突破0小时的技术还处于研发阶段。
可能有的土豪朋友会说，我就喜欢氢燃料电池车的科技性，我买台氢燃料车，我壕，氢堆寿命一到，我换个新的氢堆继续开，成不成？
呵呵，土豪别走，把你家里的矿留下，我帮你换个氢堆。
氢燃料电池寿命低的根本原因是“催化剂中毒”问题。铂催化剂中毒，跟氢气的来源有很大关系。前边我们说过碳氢燃料制氢是一种成本低的大规模的工业制氢法，但这个方法难以克服氢气纯度问题，即使经过净化，其中仍然存在0.2%的一氧化碳（CO），如此微量的一氧化碳会在铂催化剂电极上积聚，逐步减缓燃料电池的反应，最终使燃料电池失效。
除了使用寿命，氢堆还有很多技术参数：功率、效率、功率密度、冷启动温度、寿命、成本等等。这边也不一一介绍了，想了解国内氢燃料电池堆栈技术参数发展路线的请看上图。
经济性
汽车做为交通工具，综合经济性大体分为：购车、用车、养车、残值这四个方面。因为还没有大规模商业化，所以养车成本、残值（保值率）咱们不聊，今天单独说说购车和使用成本。
1、购车成本
燃料电池车（FCEV）的售价高是和其产量低有一定关系（基本处于手工打造阶段），最主要还是其他系统复杂，燃料电池系统成本高，导致售价较高。丰田mirai在美售价5.7W美元（合约38万人民币）起，而同样续航km的特斯拉model3电动车美国售价仅为3.5W美元（合约24万人民币）起。在国内氢燃料电池乘用车享有国家补贴20W元，部分地区还有地方补贴10万元。但国内的氢燃料电池苦于各种技术难点，即使面对高额的补贴，鲜有企业涉足。就更谈不上性价比了。
国内消费者能买到的最像家用车的氢燃料电池车是上汽大通的FV80，但也仅仅是像而已，因为这款车属于车长超过6米的大型客车，需持A1驾照才能驾驶。
2、使用成本
燃油车加油，电动车充电，氢燃料车当然是加氢了！
燃油小轿车加油成本约为0.5元/公里，纯电小轿车使用家庭充电桩成本仅为0.1元/公里。而氢燃料电池车一公里需要多少钱的氢气呢？这个答案非常的扣人心弦，我可以很明确的告诉大家——肯定大于0.1元/公里，并且和汽油车的费用相当。
日本加氢站的氢气售价为0日元/kg（约合人民币52元）。我国首座加氢站在武汉，其号称国内目前最大的加氢站，加氢也在50元/kg。1kg氢气可以驱动轿车行驶约km，合约每公里的费用即为0.5元。
各位看出来了吧，氢燃料车的燃料成本是和汽油车一样的！
当然，在可见的未来，氢燃料电池车的使用燃料成本应该会低于汽油车。其一是氢气大规模工业生产、燃料电池效率提升。其二呢，是因为汽油油价格必然会保持整体上涨！
坑不坑。。。
氢燃料电池车想走近家庭，从经济性角度还是比较困难的。即使考虑到10年内的技术发展状况，氢燃料车进入家庭也是比较难的。毕竟家庭日常通勤需求内，续航km以内的乘用车依旧会以电动车为主导，超过km续航以上的，或因需要大量的锂电池成本，燃料电池车才会有明显的优势。
▊第三部分，氢燃料电池车发展前景
聊过氢燃料电池车技术可行性和经济性的分析，大家对氢燃料电池车现状了解个八九不离十了。总之，氢燃料车在国内还处于“婴儿”阶段。年国内累计运行在1千辆左右，加氢设施12座，年公告车型80款，年产超1辆。可以说年是燃料电池车商用化的元年。比纯电汽车产业进化进程晚了约10年。
针对国内的出行与能源需求，国家制定了坚持“节约优先、立足国内、多元发展、保护环境、科技创新、深化改革、国际合作、改善民生”的能源发展方针。
从燃料电池车（FCEV）的特点和目前国内汽车市场现状上看，燃料电池车在乘用车市场是很难比肩纯电动车的。但在纯电动车适应不佳工况，比如高寒、重载、持续行驶，这就是燃料电池车应该重点发展的领域。你看某电动车为了去“燃油车能去的地方”居然被爆出百公里消耗40L柴油的新闻。
如果换成氢燃料电池车，每次加氢只需要几分钟，并且燃料电池内部的工作温度就是70~90℃，这个是不是和内燃机工作温度很相近了啊！理论上取暖不是什么问题了吧！
再例如货车这类重载车，如果使用纯电动力，不光充电速度慢续航短，就自身的电池重量就够负担了，再载满货，估计不是在充电就是在开往充电站的路上。此类重载车辆若使用氢燃料电池，成本上虽然比柴油机要高，但是对环保贡献是非常大的，氢气能量密度高、加氢速度快的优点也能体现出来。
纯内燃机车若是被新能源取代，那么纯电车应该是代替汽油车，氢燃料电池车是代替的柴油车。这么划分貌似就很明显了。
还有一种存在，比如现在的“理想制造ONE”和概念车“比亚迪汉”这类需求，不是追求的性价比。追求的是没有里程忧虑或者追求强大性能的时候。这类车熊主任觉得可以依旧放入容量足够大的动力电池组，驱动性能强大的电动机，而氢燃料电池系统可以用来“增程发电”，实现充电、加氢双能量来源。当然电氢混合车价和“五菱宏光”完全不在同一个市场需要内。
考虑到氢燃料电池系统的体积，国内技术很难做到轿车内，未来8~10年最多应用到大型SUV或者皮卡中，最小也得是中大型轿车。或许10年后的今天，我们才会开始讨论那款燃料电池车更好，更具性价比吧。而实现二氧化碳完全0排放最理解的预计是年了。
