干掉特斯拉!两家日本最大的汽车制造商将在氢动力上下重注。丰田将在明年推出售价5.75万美元的Mirai燃料电池汽车(FCV)，而氢动力先驱本田也将在2016年推出一款氢动力汽车。等等，环保汽车不都是电动汽车(EV)吗?

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灌满燃料，而不是等上几个小时来充满电。电动汽车要做到这一点，就必须更换整组电池。那为什么现在只投产了一种燃料电池汽车，而电动汽车却无处不在呢?这就是一个有关效率、燃料、污染和政治的故事了。

燃料电池汽车是什么?

燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。

和普通电池一样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大部分燃料电池汽车如Mirai或本田的FCXClarity使用聚合物交换膜燃料电池(PEMFC)。在这一系统中，氢气受压通过铂催化剂，分解成两个氢离子和两个电子。这些电子会驱动汽车的电动机，而氢离子会和氧气结合成水，以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起，就能为汽车提供足够电力。

哪些厂商在制造燃料电池汽车呢?韩国现代在今年夏天推出了Tucson燃料电池汽车，租期三年，每月需付费499美元，并计划今年在南加州销售60辆Tucson。上文提到的丰田Mirai会在明年上市(出租价格每月499美元，从加州开始);本田的燃料电池汽车会在2016年上市(本田最近终止了FCXClarity项目，但在2008年至2014年间出租了45辆);宝马很快就会宣布一款燃料电池驱动的原型车，并同意与丰田共享技术;包括通用汽车在内的其他汽车制造商也在测试燃料电池汽车。

氢气来自哪里?

如果你想要一辆百分百环保的燃料电池汽车，就必须以不造成污染的方式来制造氢气。这可不容易，目前最好的方法是通过电解水来制造氢气，即用电将水分解成氧气和氢气。目前最好的电解水系统的能量转化率只有80%，并不怎么高效。

甲烷转化(上图)要更划算，但却会造成污染。蒸汽需要加热到700到1000摄氏度，然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。得益于水力压裂法生产的大量天然气，美国有95%的氢气通过这种方法来制造。

如何购买氢气?

电动汽车已经在道路上(和你家中)建立了充电基础设施，但氢气销售点却很少，相隔距离也很远。这部分是由于缺少需求，还有就是建造成本高昂。普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造，特斯拉的超级充电站建造成本高达30万美元。但建造一个氢气燃料站需要花费100万至200万美元，因为需要解决处理液态氢气的问题。因此，美国现在只有大约50个氢气燃料站，其中22个位于加州。

为什么这么贵?

根据AutoblogGreen披露的细节，氢气燃料站的主燃料箱以至少负250摄氏度的温度存储着近1万加仑液态氢气。和天然气或柴油不同，液态氢气保存在地面上的一个特别区域，与泵分离。然后液态氢气会在汽化塔内转化成气体，然后加压传输给更小的储罐来销售。

干掉特斯拉!两家日本最大的汽车制造商将在氢动力上下重注。丰田将在明年推出售价5.75万美元的Mirai燃料电池汽车(FCV)，而氢动力先驱本田也将在2016年推出一款氢动力汽车。等等，环保汽车不都是电动汽车(EV)吗?

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灌满燃料，而不是等上几个小时来充满电。电动汽车要做到这一点，就必须更换整组电池。那为什么现在只投产了一种燃料电池汽车，而电动汽车却无处不在呢?这就是一个有关效率、燃料、污染和政治的故事了。

燃料电池汽车是什么?

燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池。和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气。一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。

和普通电池一样，燃料电池由阳极、阴极和电解质组成。大部分燃料电池汽车如Mirai或本田的FCXClarity使用聚合物交换膜燃料电池(PEMFC)。在这一系统中，氢气受压通过铂催化剂，分解成两个氢离子和两个电子。这些电子会驱动汽车的电动机，而氢离子会和氧气结合成水，以蒸汽“废气”的形式排出。通过将这些电池堆叠在一起，就能为汽车提供足够电力。

哪些厂商在制造燃料电池汽车呢?韩国现代在今年夏天推出了Tucson燃料电池汽车，租期三年，每月需付费499美元，并计划今年在南加州销售60辆Tucson。上文提到的丰田Mirai会在明年上市(出租价格每月499美元，从加州开始);本田的燃料电池汽车会在2016年上市(本田最近终止了FCXClarity项目，但在2008年至2014年间出租了45辆);宝马很快就会宣布一款燃料电池驱动的原型车，并同意与丰田共享技术;包括通用汽车在内的其他汽车制造商也在测试燃料电池汽车。

氢气来自哪里?

如果你想要一辆百分百环保的燃料电池汽车，就必须以不造成污染的方式来制造氢气。这可不容易，目前最好的方法是通过电解水来制造氢气，即用电将水分解成氧气和氢气。目前最好的电解水系统的能量转化率只有80%，并不怎么高效。

甲烷转化(上图)要更划算，但却会造成污染。蒸汽需要加热到700到1000摄氏度，然后与甲烷结合生成氢气和一氧化碳，以及少量二氧化碳。得益于水力压裂法生产的大量天然气，美国有95%的氢气通过这种方法来制造。

如何购买氢气?

电动汽车已经在道路上(和你家中)建立了充电基础设施，但氢气销售点却很少，相隔距离也很远。这部分是由于缺少需求，还有就是建造成本高昂。普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造，特斯拉的超级充电站建造成本高达30万美元。但建造一个氢气燃料站需要花费100万至200万美元，因为需要解决处理液态氢气的问题。因此，美国现在只有大约50个氢气燃料站，其中22个位于加州。

为什么这么贵?

根据AutoblogGreen披露的细节，氢气燃料站的主燃料箱以至少负250摄氏度的温度存储着近1万加仑液态氢气。和天然气或柴油不同，液态氢气保存在地面上的一个特别区域，与泵分离。然后液态氢气会在汽化塔内转化成气体，然后加压传输给更小的储罐来销售。

燃料电池汽车的售价和维护费用要比电动汽车贵

丰田表示，全新Mirai售价5.75万美元，联邦和州政府补贴后的价格可低至4.5万美元。这比特斯拉要便宜不少，但日产Leaf的售价差不多是3万美元，补贴后的价格约为2万美元。

如上文所述，给燃料电池汽车补充的氢气价格约为3美元GGE，美国能源部估计给一辆车加满气需要花约50美元(丰田的免费燃料不算在内)。这意味着，一辆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。的确，这一成本会随时间推移降低，但电动汽车和混合动力汽车也一样。

制造和使用绿色氢气的费用更高

除了甲烷转化，获得绿色氢气的唯一可行的方式是通过电解。但坦白讲，这一过程中消耗的电可以更好地用在普通电动汽车上。正如上面的图表所示，相比起氢气燃料电池汽车，电动汽车能更好地利用电力。至少这就是燃料电池技术的现状。

甲烷转化得到的氢气和汽油一样糟

好吧，假设你使用的氢气来自于甲烷转化。这至少要比燃烧天然气或柴油好，对吧?并不完全如此。福特最近表示，相对于燃气发动机，燃料电池汽车“对环境的好处有限”。而且可能要更糟一些，因为最近的研究显示，甲烷基础设施的泄露情况比原先想象的还糟糕(最高达7%)，而作为温室气体，甲烷的温室效应是二氧化碳的86倍。

补充氢气燃料的基础设施造价高昂

正如上文所述，氢气具有爆炸性，很难处理。输电就相当简单，每个房子都有电。但氢气燃料电池汽车需要对制造和运送环节投入巨资，每一个环节又会增加成本、复杂性和污染。

这一切是不是说明氢气燃料电池汽车没戏了呢?

从这些标准来看，相对于环保省钱的电动汽车，氢气燃料电池汽车根本没法比。但在消费者的心中，“实用”也很重要，燃料电池汽车加满燃料的速度更快，行驶的距离更远。而且，氢气燃料电池汽车还处于早期阶段，充电式电动汽车在10年前也存在似乎无法克服的问题，现在美国境内有近28万辆电动汽车。

正如一名燃料电池汽车推动者所说的，目前上路的汽车中仍有97%的车辆用汽油做燃料，电动汽车粉丝何必嫉恨氢气燃料电池汽车呢?燃料电池的发展将推动技术改进，希望也能在未来让化石燃料汽车永远从道路上消失。