网友问题：

氢燃料电池汽车安全吗？氢燃料电池汽车的原理？

网友回答：

• 熊猫爱飞行

现在大家讨论的最多的是锂电池电动车，其实还有一种能源被大家所忽略，就是氢能源。

谈到氢燃料汽车，不得不提MIRAI

2014年，日本丰田公司就跳过了锂电池，直接开发了氢燃料的汽车MIRAI。

Mirai使用了液态氢作为动力能源，液态氢被储存在位于车身后半部分的高压储氢罐中。Mirai所使用的聚酰胺联线外加轻质金属的高压储氢罐可以承受70MPa压力，并分别置于后轴的前后。液态氢添加的过程与传统添注汽油或者柴油相似，但对于安全性和加注设备具有独立的安全标准。充满Mirai的储氢罐大约需要3-5分钟，在JC08工况下，Mirai的氢储量可以支持700公里续航里程。减压后的液态氢进入位于乘员舱下方的燃料电池中，氢原子在燃料电池阴极上的反应，释放电子从而产生电能。

Mirai 全球最大的汽车厂商丰田，把首辆量产的氢燃料电池车Mirai的钥匙，交到了日本首相安倍晋三手中。新车型首款车主同样都代表了车型的形象，丰田氢燃料电池新车找安倍代言。

国内发展现状

早在2004年，出身清华大学的国家级高新技术企业北京亿华通科技公司，开始参与国家氢燃料电池汽车的相关科研项目，2006年，亿华通与福田汽车联合承接了国家863计划节能与新能源汽车重点项目中氢燃料电池电动客车的研发;2008年，双方共同推出3辆氢燃料客车为北京奥运会的赛事做接待服务工作;2010年上海世博会期间，上述3辆氢燃料客车和同济大学的与上汽合作的3辆申沃氢燃料客车参与示范，2010年新加坡青奥会期间，海格和亿华通合作的1辆氢燃料客车参与示范。

据统计，迄今为止，国内具备燃料电池汽车生产资质的企业有宇通客车、福田、申龙客车、中植汽车、金龙客车、东风、飞驰客车、奥新、上汽集团、上汽大通、南京金龙、青年汽车、蜀都客车，共13家。

加氢站稀少是发展阻碍

之所以目前运营中的氢燃料车大多为大巴客车和物流车，最主要的原因是加氢站较少。所以只适合跑固定路线的客车和物流车。

截止2018年2月份，我国已建成及在建的加氢站共有31座，正在运营的仅有12座，分别位于北京、上海、江苏、大连、安徽、河南、广东、成都等地，虽然全国各地很多城市也都在规划建设加氢站，但是整体还未形成规模(附国内加氢站统计情况表)。

附表：国内加氢站统计情况表

结论

氢能源规模化应用面临着几大考验。首先是常温常压下氢的储存及运输，其次如何改善氢燃料电池的效率、成本和寿命问题，另外还有加氢站的建造成本是建普通充电桩成本的十几倍。

相信随和技术的提升，氢能源的发展的问题都将被一一解决。

• 鲸鱼Auto

目前氢气作为汽车能源的方式有两种，一种是氢气作为燃料供内燃机燃烧，就是氢内燃机;一种是氢燃料电池，作为电动车的能源供电。各大车企一直都在进行相应的研发，但是氢内燃机由于种种难点，难以大批量应用到实车上。

氢内燃汽车(HICEV)是以内燃机燃烧氢气（通常透过分解甲烷或电解水取得）及空气中的氧产生动力，推动的汽车。就现在的技术存在很多难点。

1.氢气的来源问题。

现在的氢气主要来源是通过电解水和烃类如甲烷的分解来获得，这两种获得方式，前者需要大量的电能，能量从电能到氢气再到燃烧，损耗很多，不如直接使用电能更划算，后者需要时间，也需要消耗能量，这对于能量的利用率是不合算的。以目前的的制氢技术，想要大量获得氢气是比较困难的，所以不能提供大量。从能源的有限性，考虑到制氢的能耗再到氢气利用是的损耗，大量使用氢气不合适。

2.氢燃料的存储。

用于车辆燃料用途的氢气，其随车储存的方法须符合安全、占体积小、容易添加等要求。主要实用方法有：液氢储存、金属氢化物储存、有机液态储存等。

氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即在0 ℃时，一个标准大气压下，氢气的密度为0.0899 g/L。氢气的性质决定了氢气的安全性、氢气的压缩存储运输都存在了重重难点。如何在常温甚至车辆运行比较热的时候保证氢燃料的安全性，以及氢燃料的小体积大量随车携带方法是需要研究的。

3.成本方面。

氢燃料汽车被高成本约束。炼厂现在大多用天然气制氢，每吨成本在8000元至10000元，这一成本对于炼厂来说相对较高，用到整车领域成本就更高。以百公里来衡量，现在氢燃料汽车的能源成本比燃油车还要高。

4.氢能发动机。

现在各大企业都在不断进行氢燃料发动机的开发。一般情况下发动机正常运行的情况下最高热效率也只有40%左右(在很多工况下是低于30%的)，宝马氢燃料内燃机的研究结果最终的热效率也只达到了42%。再加上氢气的难存储，这就会造成氢内燃机的续航成为一大问题。

其实，氢内燃机燃烧氢气也会有有害气体排放其实，氢内燃机在燃烧氢气时，燃烧产物除了水蒸气是会排放有害气体排放物的，主要是NOX氮氧化合物的。这因为空气中包含氮气，在三元催化作用下还是可以产生氮氧化物的，并不是理论上的没有任何污染。

5.加氢站的设立。

在氢能源领域，能源管理体系和运行体系非常重要，对于氢能基础设施建设，应该抓在前面。而加氢产业布局，是对氢能源应用的最大限制环节。相比加油站和充电站，加氢站的安全性要差，而且设立成本和日常维护成本高很多，大量设立的消费着实是高很多。

氢燃料电池顾名思义是使用氢能来制造成的储存能量的电池，原理是电解水的逆反应。它的最大优势在于对环境没有污染，通过电化学反应来提供能浪，并且循环过程也不产生有害物质排放；无噪音，燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。能量利用效率高，发电效率可以达到50%以上。截止目前国内已经有40多家整车企业和汽车零部件企业在布局和投资燃料电池汽车。

当前，国内氢燃料汽车主要应用于长途车、商用车等领域。

1.由于乘用车对燃料电池的技术和能量密度要求高，对燃料电池系统与整车匹配性也是高要求。当前，国内不在乘用车领域布局氢燃料电池主要还是因为技术上的差距。

2.高成本。国内车用燃料电池电堆的体积比功率均在每立升2千瓦以下，国际已大于3千瓦，因此电堆成本远高于国际水平。再加上关键材料与部件的进口导致车用燃料电池系统很贵，整车造价高。氢气供给产业链的缺乏导致加氢站的氢价高，有的达到每公斤60元至70元。这使得目前氢燃料电池车的运行费用比燃油车、纯电动汽车都高。

从当前的发展状况来看，车用氢燃料电池关键核心技术，以及制氢、储氢、加氢等核心技术仍然面临着一定难点，距离大规模的产业化应用还有一段距离，从长远来看，仍需考虑电池回收利用难题的纯电动汽车来说，效率高、零污染、真正实现清洁能源的氢燃料电池汽车似乎是一种更好的选择。

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