国家不发展氢能源汽车的主要原因在于日本对氢能源技术的专利垄断,截止截至2019年,全球83%的氢能源专利属于日本企业,光丰田一家就占了48%。而引领5G技术的华为,仅拥有5G约20%的专利。包括美国、欧洲各国车企,为了避免被掐脖子,只能选择其他路线。为了实现弯道超车,中国只能全力发展纯电动汽车。

氢能源汽车目前有两种形式,一种是氢内燃机,即将发动机燃料从汽油变成氢气。前者因为在发动机内高温燃烧,吸入空气后会产生一定的氮氧化合物,并非真正的零污染,但相比汽油车还是更环保的。

另一种是氢燃料电池,给电池负极提供氢气、正极提供氧气,在催化剂的作用下,氢原子外层的电子会游离出来,变成电子+氢离子,正负极之间有一层质子交换膜,氢离子可以通过,氢离子跟氧气氧化反应生成谁,而电子会被挡在膜外,在电子聚集处接一根导线,电池就能输出电流。

丰田Mirai、本田Clarity、现代Nexo等都是采用氢燃料电池路线,而宝马7系则是氢内燃机路线。宝马在认识到该路线存在的问题后,也选择了和丰田合研氢燃料电池,推出了宝马X5氢燃料电池车型。

氢能源汽车优缺点分析:

1、氢能源优点突出

氢能源是一种能量密度更高的燃料,它燃烧产生的能量是同等重量石油的3倍,煤炭的4倍。氢能源能量转化效率非常高,甚至可以有90%的能量都被转化成电能。相比电动汽车,使用更灵活,效率更高。就目前而言,氢能源也是已知最环保的能源之一。

2、氢能源汽车太贵

氢燃料电池相对独立复杂的动力系统导致了氢燃料汽车的成本增加,目前的主流技术下,氢燃料电池的催化剂使用的是铂金,全世界产量低、年产约为两百吨,60%被用在首饰材料。价格昂贵,大概是黄金价格的两倍,对氢气的纯度要求高。在日本,补贴后售价区间为710-805万日元(约合人民币44.5万-50.5万元),远高于其他动力形式的同级别车辆。

3、加氢的成本太高

目前制氢主要有两种方法:第一大方法是蒸汽甲烷重整,但这个技术会使用到甲烷,大约会有7%泄露到大气层中,而甲烷的温室效应是二氧化碳的28倍。第二大方法就是电解水,目前主要还是化石燃料来发电,再通过电解水,制造氢气,制氢的成本高。加氢站的氢气约60元一公斤,一公斤氢气跑100-130公里左右,百公里用氢成本超50元。

4、加氢站数量太少

截止2021年低,国内共建成加氢站207座,国家目标到2025年,建成至少1000座加氢站。目前,单座加氢站投资为1200至1800万元,平均单座投资为1500元。2022年5月,杭氧股份建设并运营1套 4000N m/h氢气提纯装置及1座 6000KG/天加氢站,投资约7000万元。

按照国家规划,氢燃料电池将更多的应用在中重型车辆、大巴、卡车等新能源客货车辆,以及船舶、航空器等领域。