鋰電池是實(shí)現(xiàn)汽車“零排放”的最優(yōu)解嗎？退一步講，鋰電池是實(shí)現(xiàn)汽車“零排放”的過渡動(dòng)力儲(chǔ)備形式嗎？目前來(lái)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(guó)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(huì)并簽署合營(yíng)合同，計(jì)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(lái)，這6家公司將合力推動(dòng)“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(shí)現(xiàn)真正的“零排放”，那么為什么氫燃料電池至今還沒有實(shí)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(diǎn)。

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(dòng)車充電，即使是像特斯拉那樣的超充，每次充電也要一個(gè)小時(shí)以上，普通充電樁往往需要好幾個(gè)小時(shí)。

氫氣經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能與水，可以實(shí)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(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

氫燃料電池能量?jī)?chǔ)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?jī)?chǔ)備密度相對(duì)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(chǔ)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(lái)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(dòng)后自身放熱的增加，電堆會(huì)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(shí)現(xiàn)低溫啟動(dòng)，一直是一個(gè)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(dòng)車給電池組裝備熱循環(huán)管理系統(tǒng)的原因。

氫氣來(lái)源、安全使用、儲(chǔ)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(gè)儲(chǔ)氫站的成本為100-200萬(wàn)美元；建設(shè)一個(gè)特斯拉超級(jí)充電站的成本大約為30萬(wàn)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(jià)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(diǎn)。首先商用車便于集中管理，單個(gè)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(gè)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(guó)內(nèi)傳統(tǒng)能源巨頭的支持，畢竟它們?cè)谀茉醇夹g(shù)領(lǐng)域、站點(diǎn)服務(wù)運(yùn)營(yíng)方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。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(yíng)。毫無(wú)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(duì)氫燃料電池在國(guó)內(nèi)的規(guī)模化發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

其實(shí)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(guó)和歐洲。2015年產(chǎn)量700臺(tái)，2016年約2000臺(tái)，2017年約3000臺(tái)。

豐田家用燃油車、混動(dòng)車型的低油耗，是全球消費(fèi)者公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)。但是在純電動(dòng)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(lái)看，豐田純電動(dòng)車銷量12253臺(tái)，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(tái)，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(lái)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(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)快報(bào)》，中國(guó)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(yáng)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(tái)前，純電動(dòng)車目前并不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的“零排放”。

據(jù)外媒報(bào)道，馬自達(dá)已開始生產(chǎn)該品牌旗下首款純電動(dòng)SUV——MX-30。該車搭載了容量?jī)H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(dòng)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(huì)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(shí)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(chǎng)的地位受到了沖擊。

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

在開放的市場(chǎng)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(chǎng)中脫穎而出。而良性且激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)才能推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新，成為構(gòu)建清潔移動(dòng)出行社會(huì)的催化劑。

氫燃料電池與鋰電池到底誰(shuí)才能成為構(gòu)建清潔出行社會(huì)的“最優(yōu)解”，目前并沒有答案。只能說目前人類處在實(shí)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(lái)源，就像是在不斷嘗試新的“過河”方式。