电动汽车的能耗和效率(来源:大众汽车)

21世纪以来，在制造更环保汽车的压力下，汽车制造商采用氢燃料电池技术作为一种节能、环保的解决方案，为仅排放水蒸气的汽车提供动力。投资者将大量资源投入到氢燃料电池的开发中，在过去十年中，少数氢燃料电池汽车 (FCV) 进入市场。

然而，随着纯电动汽车(BEV)开始在不断发展的绿色交通市场占据一席之地，围绕氢燃料电池的炒作逐渐消退。特斯拉于2008年推出其首款豪华电动汽车 Roadster，为消费者开发和采用BEV打开了大门。很明显，在不久的将来，电池动力将提供比燃料电池更有效的解决方案，以满足对绿色汽车的需求。

回顾过去，所有开发氢燃料电池汽车的计划都发生了什么变化？展望未来，技术改进是否会使它们重新参与BEV 竞争？

氢道路的曲折发展

在1990年代后期，当锂离子电池技术还没有充分开发用于商用车时，很多人都押注于氢技术，这似乎更具可行性和前瞻性。丰田是最早对氢燃料电池技术产生兴趣的公司之一，2014 年，这家汽车制造商推出了燃料电池轿车 Mirai。然而，到 2021 年底，欧洲仅售出约 800 台。现代的Nexo是一款大约在同一时间首次亮相的燃料电池SUV，也未能找到买家。

但那些早期的商业失望并没有阻止其他公司，包括宝马和奥迪，追求技术并押注燃料电池汽车。宝马相信，未来通过开发必要的氢基础设施，氢能汽车将获得更多的关注。这家德国汽车制造商列举了氢燃料汽车的众多优势，包括快速充电时间、更长的续航里程、即使在–20˚C 下也能提供完整性能的能力，以及几乎没有发动机噪音。宝马最近重申了其对氢燃料电池汽车的承诺，并表示将在 2022年底之前生产少量的 BMW iX5 Hydrogen。

另一方面，包括大众和梅赛德斯在内的一些欧洲汽车制造商也认同特斯拉的观点，即氢燃料汽车没有未来。首先，氢燃料汽车的购买成本远高于BEV。两家公司指出，燃料电池汽车的运行过程——从产生纯氢气到为电动动力系统提供燃料以驱动车辆——无助于气候保护，因为大部分氢气仍然是使用化石燃料产生的。

电池是更好的选择吗？

根据燃料的生产方式和汽车的发电方式等因素，如今的BEV比FCV的能源效率要高得多。油井到车轮分析是衡量车辆整体效率的一种方法，它表明运行氢燃料汽车比运行BEV涉及更多的步骤。对于氢气，您需要进行电解，压缩气体并将其运输，然后将氢气转化为电能。每个步骤都会发生大量的能量损失，导致总效率仅为40%左右。此外，正如欧盟委员会能源网站所述，欧洲96%的氢气仍然使用化石燃料生产。

另一方面，BEV 的油井到车轮效率约为76%，并且EV充电站现在采用可再生能源，使BEV更加环保。

所有这些因素都导致了欧洲电动汽车市场的繁荣，大多数汽车制造商正在转移电池驱动汽车的生产。欧洲各国政府的目标是通过大规模补贴、税收减免和为消费者提供免费充电选项，引领世界消费者采用电动汽车。根据联合国环境规划署(UNEP)的数据，由于这些激励措施，电动汽车的销量在2021年12月超过了柴油汽车的销量，而欧洲汽车制造商协会(ACEA)在7月的报告中指出，在 2021-2022 年期间，每售出的五辆新车中就有一辆装有插头。

下一代氢燃料系统

撇开氢的缺点不谈，它是一种可持续的燃料选择这一事实不容忽视。通过在氢燃料电池供应链中采用更多可再生资源，燃料电池汽车可以与纯电动汽车竞争，因为氢燃料电池与电池相比具有两个主要优势：重量和充电时间。氢气以气态形式储存，使燃料电池重量轻，一个空的油箱可以在5分钟内充满，而目前的 EV 充电器在10到30分钟内将电池从0%充电到80%，具体取决于充电器类型。尽管如此，以目前的技术，用于车辆的氢燃料系统仍然非常低效。

几家欧洲初创公司目前正致力于改进燃料电池技术，以使燃料电池汽车的氢气生产更加环保。AFC Energy（总部位于英国）、Topsoe（丹麦）、Hopium（法国）和SFC Energy（德国）是欧洲燃料电池技术市场的主要参与者。