氢燃料汽车和氢燃料经济正在蓬勃发展。就在一年前，许多专家还认为，单靠纯电动汽车还不足以实现碳中和。在国家层面，虽然各国的氢经济各不相同，但以氢生产和利用为中心的投资正在增加。氢燃料汽车是指氢燃料电池汽车和氢发动机汽车。当然，主流仍然是燃料电池，但它们很昂贵，而且氢生产也很昂贵。此外，充电站的安装费用昂贵，而且难以推广。

为什么一定要开发氢燃料电池汽车?

在氢燃料汽车中，氢燃料电池汽车是目前的主流。虽然它的市场份额仍然很小，但它和纯电动汽车一样，被认为是未来的动力来源，因为它完全无污染。2021年1 - 7月，氢燃料电池电动汽车销量为300辆，同比增长109.1%，同比增长一倍。这一增长速度可能没有意义，因为绝对销售额很小。按公司分，现代汽车有5300辆，丰田有4100辆，本田有200辆。与此同时，现代汽车的销量增加了44%，而丰田则因“未来2代”销量增加了786%。从市场占有率来看，现代汽车为51.2%，丰田为40.1%，本田为1.6%。

然而，随着碳中性的发展，氢燃料电池作为一种新的电力替代品正受到关注。

根据Frost Sullivan最近的《全球电力行业增长机遇的绿色氢气生产分析》，2019年全球绿色氢气产量达到4万吨，到2030年将以57%的复合年增长率(CAGR)增长至570万吨。特别是在工业、商业、运输和电力部门，各国正在减少对以化石燃料为基础的系统的依赖，并增加对包括氢在内的低碳替代技术的投资。

在交通和电力等一些行业，单靠电气化很难实现完全脱碳。为解决这一问题，利用可再生能源和风能、太阳能电解生产绿色氢气的方法备受关注。目前，绿色氢在总氢产量中所占比例不到1%。然而，全球对绿色氢及其相关应用的需求预计将在未来20年内呈指数级增长。

在过去的五年中，人们对利用绿色氢作为低碳或零碳能量载体的兴趣日益浓厚。包括英国、德国、日本和新加坡在内的许多政府已经开始认识到，绿色氢经济可以作为解决碳排放、能源安全和气候变化问题的替代方案。德国、英国、美国、澳大利亚等国的技术研究机构纷纷投资开展绿色制氢、储存、配送、应用等多个业务领域的试点示范项目。如果要实现绿色氢经济，就需要技术和经济解决方案来降低与绿色氢生产相关的成本，以及一个决定性的监管框架来促进行业投资和支持研发。

氢燃料电动汽车的各种试验

所有的技术都有它们的起起落落作为第一次的想法。IBM在上世纪80年代首次构想出智能手机，但直到2009年才真正将其作为一款产品完成。

1839年，英格兰的威廉·罗伯特·格罗夫教授发明了“格罗夫电池”，开始了在汽车中使用氢的努力。并于1954年将其应用到概念车上。1966年，通用汽车开始在6座面包车上增加了6个氢燃料箱。然后，在1978年，宝马开始将氢作为内燃机的燃料。

2000年，通用项目概念出现，2001年，以欧宝Saferi为基础开发氢1(参数:图片)。由于这些努力,2002年,当通用汽车公司推出燃料电池汽车的名义PNGV(下一个通用电气合作),一个全面的讨论开始,美国希望国家、行业和学术界将联合起来,以满足氢能源的时代,它推出了一个名为Hi-Wire概念车,采用电池系统和双线系统。

记得2003年在日本测试氢3概念车，为世界各地的汽车媒体驾驶它。联邦快递公司也在测试并直接操作氢气3号。

通用汽车曾预计，到2010年，燃料电池电动汽车充电一次可行驶300至350英里，寿命为15万英里。当然，它可以在五分钟内充满电，而且油箱不会比现在的油箱占用更多的空间。

通用汽车还在2007年之前开展了一个汽车项目，展示了100辆氢燃料电池汽车。然而，该项目在2008年通用汽车破产后暂停。

氢燃料电池电动车的现状

目前，现代汽车集团与丰田、梅塞德斯-奔驰、沃尔沃的合资企业在全球汽车企业中主导着燃料电池汽车的开发和生产。

其中，率先起步的梅赛德斯-奔驰(Mercedes-benz)推出了一款名为NECAR的概念车，并以一款名为b级燃料电池(B-Class Fuel Cell)的车型进行了广泛推广。梅赛德斯-奔驰已经在各种车型中引入了配备燃料电池的车型，如A级和B级，乘用车和跑车。其中，1999年在4人乘坐的A级轿车上安装A燃料电池的NECAR4是最完整的。2017年开发了GLC F-Cell, 2018年开发了可同时使用外置充电电池和氢燃料电池的氢插电式混合动力汽车。目前，该公司与沃尔沃及其合资企业CellCentric合作，专注于大型商用车，同时也在开发城市公交车。

丰田从2002年开始测试氢燃料电池电动汽车，2009年宣布将推出氢燃料电池电动汽车，并在2015年将价格降至5万美元。目前，第二代Mirai在美国的售价为5.7万美元至7.4万美元。与以前的水平相比，在2000年代中期，用于涂层的铂用量从10万美元减少到30%是可能的。当时，丰田汽车将环保汽车分为城市用紧凑型电动汽车、插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车等3类。

丰田氢燃料电池汽车的代表车型是FCHV-ADV。在2008年，FCHV-ADV单次充电的续航里程为830公里，并以租赁的方式向公共机构提供。丰田公司表示，fCHV-ADV的镍金属电池即使在零下30摄氏度也能可靠工作。丰田和本田从2002年12月开始测试氢动力汽车。丰田的商用车型Mirai已经进入第二代，并开发了一种用于船舶的燃料电池系统，目前正在进行演示。看到中国市场的潜力后，他与5家中国企业在北京成立了“联合燃料电池系统研发中心”(Joint Fuel Cell Systems Research and Development)，为商用车开发氢燃料电池解决方案。丰田汽车还向宝马汽车提供了ITS燃料电池系统，并在欧洲设立了燃料电池事业部，试图扩大市场。

本田也在与丰田同时开发燃料电池电动汽车。本田于2000年开发的FCX Clarity在2013年的生产成本为12万美元，低于最初的100万美元。本田于2008年6月开始生产，并于同年下半年开始在美国和日本租赁销售。第一个以租赁形式出售给普通客户的FCX是2005年发布的第一个FCX。2010年，美国租了50部，全球租了200部。当时，本田宣布这款车将于2015年上市。

2013年，本田宣布参与美国燃料电池项目H2USA，该项目由美国能源署牵头，涉及丰田、戴姆勒、现代和日产。当时，所有的H2USA参与者都宣布计划在2015年左右推出燃料电池汽车。当时，本田是第一个租赁和销售FCX Clarity燃料电池汽车的公司，而现代是世界上第一辆拥有生产系统的汽车。

现代汽车从1998年开始开发燃料电池汽车。最初的生产费用为25亿韩元。欧洲制造商通常与专业公司合作开发系统，而本田和丰田则开发自己的系统。现代汽车属于后一类。系统自主研发，国产率达95%。尤其是核心的电抗器和逆变器的自主研发尤为突出。目前，有120多家韩国零部件企业参与了途胜IX氢燃料电池汽车的开发。

途胜iX于2013年作为世界上首款量产燃料电池电动汽车上市，售价为2085万韩元，并于2014年开始在国内销售。2018年，全球首款量产燃料电池电动汽车Nexo上市。一次充电的续航里程为609公里，超过了此前580公里的目标，是迄今为止全球市场上推出的氢电动汽车中续航里程最长的。通过增加储氢罐的密度和储氢容量，可以比以前更多地使用氢气。

在充电时间不到5分钟的情况下，比第一代途胜氢电动汽车(415公里)高出40%左右，成为世界上行驶距离最长的汽车。Nexo在美国的市场售价约为6.3万美元。现代汽车也在推进船舶用氢燃料电池的商用化。

特别是，现代汽车集团正在积极扩大Jennesseth品牌和商用车的氢燃料电池阵容。现代汽车强调说，燃料电池电动汽车的核心——电动反应堆的价格比20年前下降了2%，耐久性也从3万公里增加到了16万公里。现代汽车表示，最终的目标是行驶50万至100万公里，并准备好应对在碳中和中发挥最重要作用的条件。

此外，捷豹正在开发一款燃料电池版的防卫者。

与此同时，采用二次电池的混合燃料电池汽车的驱动主要是由法国公司进行的。去年夏天，雷诺成立了一家新的合资企业Hivia，打算在今年推出一款新的商用燃料电池电动汽车。雷诺已经将燃料电池系统整合到轻型商用车中，包括Kangu ze和Master ze氢混合动力车。雷诺在现有的纯电动汽车的基础上，一直在开发集成氢燃料电池系统。

Stellantis集团也推出了燃料电池电动汽车。继欧宝的Vivaro和标致的E Expert面包车燃料电池版之后，雪铁龙又推出了Jumpy Hydrogen。从技术上讲，它们是带有二次电池的混合燃料电池电动汽车。

在中国企业中，上汽集团已宣布，到2025年将推出燃料电池电动汽车，销量将超过1万辆。北汽还宣布了到2023年销售4000辆氢燃料电池汽车的目标，到2025年销售1.5万辆。长城汽车去年春天还宣布，将投资30亿元人民币用于氢燃料电池的研发。

中国政府将氢燃料电池电动汽车和锂离子电池电动汽车作为新能源汽车的重要技术基础。纯电动汽车适用于在城市中行驶短距离的乘用车，氢燃料电池汽车适用于需要长途运输的公共汽车、卡车等商用车。

中国工业和信息化部还会同有关部门开展氢燃料电池汽车试点，推动中国氢能源和燃料电池汽车产业的创新和发展。

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