鋰電池是實現(xiàn)汽車“零排放”的最優(yōu)解嗎？退一步講，鋰電池是實現(xiàn)汽車“零排放”的過渡動力儲備形式嗎？目前來看，它就是方程式里的未知數(shù)。那么，“氫燃料電池”呢？

2020年6月5日，豐田汽車、中國一汽、東風(fēng)、廣汽集團(tuán)、北汽集團(tuán)、北京億華通等6家企業(yè)在京舉行發(fā)布會并簽署合營合同，計劃成立“聯(lián)合燃料電池系統(tǒng)研發(fā)（北京）有限公司”。在未來，這6家公司將合力推動“氫燃料電池”的研發(fā)、落地和普及。該公司前期主要為商用車開發(fā)氫燃料電池系統(tǒng)。

氫氣經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生電力，排出水，可以讓汽車實現(xiàn)真正的“零排放”，那么為什么氫燃料電池至今還沒有實現(xiàn)大量普及？另外，本次由豐田牽頭成立的聯(lián)合公司為什么前期主要開發(fā)用于商用車的氫燃料電池？

要想解答上述疑問，我們首先要去了解氫燃料電池與鋰電池的優(yōu)缺點。

首先，氫燃料電池汽車進(jìn)行燃料補(bǔ)給的速度更快，加氫就像加油一樣，一般需要3-5分鐘。純電動車充電，即使是像特斯拉那樣的超充，每次充電也要一個小時以上，普通充電樁往往需要好幾個小時。

氫氣經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能與水，可以實現(xiàn)真正的“零排放”。鋰電池內(nèi)部采用大量重金屬，需要科學(xué)、嚴(yán)格、規(guī)范的回收處理流程，否則會對環(huán)境產(chǎn)生污染。

氫燃料電池能量儲備密度高，且重量輕，氫燃料電池車?yán)m(xù)航遠(yuǎn)。而鋰電池能量儲備密度相對偏低，且重量大。

氫燃料電池需要預(yù)防的是氫氣泄露，也就是防止儲氫罐破損，屬于物理層面的防護(hù)。而鋰電池的安全隱患則是來自不容易控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，屬于化學(xué)層面。

氫燃料電池的低溫起步性能差，但是隨著啟動后自身放熱的增加，電堆會很快穩(wěn)定在80-90℃的正常工作范圍。但是，在不使用電力幫助的前提下，氫燃料電池實現(xiàn)低溫啟動，一直是一個在研究的課題。鋰電池同樣有低溫狀態(tài)下內(nèi)阻增加的問題，這也是為什么很多電動車給電池組裝備熱循環(huán)管理系統(tǒng)的原因。

氫氣來源、安全使用、儲氫站建設(shè)都是構(gòu)成目前氫燃料電池使用成本居高居高不下的部分原因。據(jù)悉，建設(shè)一個儲氫站的成本為100-200萬美元；建設(shè)一個特斯拉超級充電站的成本大約為30萬美元。另外，氫燃料電池所需的化學(xué)反應(yīng)催化劑為稀有貴金屬——“鉑”，這種貴金屬的價格比黃金還貴。

氫燃料電池使用成本高，技術(shù)不夠成熟等，是目前氫燃料電池沒有得到大量普及的重要原因。

相較傳統(tǒng)加油站以及充電站，加氫站不僅建設(shè)技術(shù)難度大，而且建設(shè)成本也偏高，再加上氫燃料電池汽車還沒有大量普及，所以此次由豐田等企業(yè)成立的聯(lián)合公司就先把氫燃料電池應(yīng)用在商用車領(lǐng)域，例如公交車、卡車等，這也相當(dāng)于技術(shù)試點。首先商用車便于集中管理，單個加氫站可以更加高效的服務(wù)于氫燃料電池汽車，另外，氫燃料電池車應(yīng)用在某個城市商用車領(lǐng)域后，便于后期的技術(shù)問題的反饋與解決。

加氫站的建設(shè)自然離不開國內(nèi)傳統(tǒng)能源巨頭的支持，畢竟它們在能源技術(shù)領(lǐng)域、站點服務(wù)運(yùn)營方面擁有豐富的經(jīng)驗。就在前不久，北汽福田、中石油北京分公司與北京億華通達(dá)成合作意向，三方將共同推進(jìn)北京市加氫站建設(shè)及運(yùn)營。毫無疑問，這一合作將應(yīng)用到豐田本次成立的聯(lián)合公司上，對氫燃料電池在國內(nèi)的規(guī)模化發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

其實豐田早就把氫燃料電池應(yīng)用在乘用車上了，代表車型是豐田Mirai。該車自2014年12月開始在日本銷售，從2015年秋季開始將銷售范圍擴(kuò)大至美國和歐洲。2015年產(chǎn)量700臺，2016年約2000臺，2017年約3000臺。

豐田家用燃油車、混動車型的低油耗，是全球消費(fèi)者公認(rèn)的優(yōu)點。但是在純電動車領(lǐng)域，明顯感覺豐田還沒有完全發(fā)力。從2020年1-4月份全球新能源銷量來看，豐田純電動車銷量12253臺，占到全球新能源銷量份額的2.15%；反觀特斯拉，2020年1-4月份銷量103193臺，占到全球新能源銷量份額的18.08%。可以看出，豐田目前并沒有把未來新能源車的“賭注”全部押在鋰電池身上，或許豐田更看好氫燃料電池。

參考《2018全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報》，中國火力發(fā)電量占比達(dá)到了70.4%，高聳的煙囪和宏偉的冷水塔就是火力發(fā)電站的常見景觀。太陽能、核電、風(fēng)電、水電總占比為29.6%。在火力發(fā)電徹底告別舞臺前，純電動車目前并不能實現(xiàn)真正意義上的“零排放”。

據(jù)外媒報道，馬自達(dá)已開始生產(chǎn)該品牌旗下首款純電動SUV——MX-30。該車搭載了容量僅為35.5kWh的鋰離子電池組，在WLTP工況下的續(xù)航里程僅為200km左右（遠(yuǎn)低于主流純電動車）。按照馬自達(dá)官方說法，之所以裝備如此小容量的電池組，就是考慮到它的生命周期內(nèi)二氧化碳“排放”總量最低。

不難看出，馬自達(dá)充分考慮到了電池容量與電池組重量的比重，換句話說，電池組重量越大，單位電池容量的續(xù)航里程就會越短，也就是單位里程能耗越高。提升電池能量密度就能有效緩解該問題。

比亞迪前段時間發(fā)布的“刀片電池”，又一次把磷酸鐵鋰電池帶回了公眾視野。刀片電池電芯采用陣列的排布方式，體積與能量密度得到大幅優(yōu)化，三元鋰電池在新能源市場的地位受到了沖擊。

不得不說的是，前段時間比亞迪與寧德時代就刀片電池和三元鋰電池誰更安全的問題在網(wǎng)絡(luò)上展開了一場“口水戰(zhàn)”，各家均通過試驗來證明自家電池的安全性。

在開放的市場經(jīng)濟(jì)下，優(yōu)勝略汰屬于常態(tài)，各家必須通過技術(shù)創(chuàng)新才能在市場中脫穎而出。而良性且激烈的市場競爭才能推動技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)技術(shù)革新，成為構(gòu)建清潔移動出行社會的催化劑。

氫燃料電池與鋰電池到底誰才能成為構(gòu)建清潔出行社會的“最優(yōu)解”，目前并沒有答案。只能說目前人類處在實現(xiàn)汽車零排放進(jìn)程中“摸石頭過河”的階段，不同形式的能量來源，就像是在不斷嘗試新的“過河”方式。