1.氢能汽车的概念以及难以普及的原因

氢能源汽车概念股一览表_氢能源汽车概念

什么是氢能源动力汽车？什么是氢能源动力汽车？ 氢动力汽车是以氢气为能源，将氢气反应产生的化学能转化为机械能推动车辆行驶的汽车。以下是氢能源汽车的相关介绍:氢能汽车的类型:氢能源汽车有两种。一种是氢内燃机车，利用内燃机燃烧氢气(通常由甲烷分解或电解水获得)产生动力来推进车辆。氢电池汽车(Hydrogen cell vehicle)是一种燃料电池汽车，它使氢气或含氢物质与燃料电池中空气体中的氧气反应，产生电能驱动电机，电机驱动车辆。氢能汽车的优势:使用氢气作为能源最大的好处是与空气体中的氧气发生反应，排出的只有水蒸气，有效减少了传统汽油车造成的空气体污染。 @2019

氢能汽车的概念以及难以普及的原因

氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎，即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题，高速车辆、巴士、潜水艇和火箭已经在不同形式使用氢。另一方面能源从来都是个问题，近年来，国际上以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术取得重大突破，而“燃料电池汽车”已成为推动“氢经济”的发动机。

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序：氢燃料_指液态氢，作为汽车能源并不是以“热机”的燃烧模式转化动能。普通燃油动力汽车装备的是「内燃式热机」，气缸内燃烧燃油产生热能（推动力）；这一模式并不适合氢能，因其燃烧温度可以接近3000℃（摄氏度），以目前的材料学技术储备还无法找到低成本的耐高热材料，所以“氢能热机”没有普及的基础，剩下的方式则为“化学发电”——损耗很大。

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「氢能汽车」_概念解析

化学发电·增程式电动汽车

如上所述，氢燃料不宜应用于内燃式热机，剩余的方式为「氢氧反应发电」。所谓的“氢能汽车”的本质只是「电动汽车＋增程器」，增程器的概念是在行驶中利用某种机器发电，在汽车行驶的耗电过程中为动力电池组充电，实现续航里程的增长。氢能汽车的增程器是燃料电池堆，是利用氢氧反应产生电流的化学电源。（车辆结构特点参考下图）

知识点：增程式电动汽车早已经大量普及，只是车型以中大型客车为主，C端个人汽车用户关注的往往是小微型载客汽车，所以会感觉这种车型很冷门。不过氢能汽车确实冷门，因为主流的增程式电动客车均为「柴电增程系统」；指利用小排量柴油动力发动机，带动发电机在行驶中即时发电并供电。这种模式能够让内燃机始终以中低转速恒定运转，状态相当于车辆的小排量发动机始终“定速巡航”，节油效果还是相当理想的，但氢能为什么没有本认可呢？参考第二节吧。

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转化&损耗

氢要如何获取？

氢能增程电动汽车的「燃料」无法从自然界直接获取，常规获取氢的方式是利用煤炭石油天然气获取，而以这些传统能源制造氢必然会加大排放量，这与新能源汽车「减排」的初衷背道而驰。所以氢能的获取方式只剩下了电解水，概念是利用电能的巨大能量打破氢氧键而获取氢，然而以任何方式刻意制造氢的能耗都会非常大，因为氢氧结合的强度是非常高的。

矛盾点：通过电解水的方式制造氢，在利用汽车的燃料电池组实现反应产生电流，这一流程说白了不就是“用电制造电”吗？其本质只是以氢能作为介质，实现在汽车上加注氢以便于在车辆上的发电器上随时发电，实现续航里程的增长。如果「电·氢·电」转化模式的能量损耗不是很大，甚至消耗多少电就能产生多少电的话，那么这种车一定能火爆全球，但事实却是有极大的损耗。

知识点：以电解水制造一公斤的氢，消耗的电量约在60kwh（度）上下。而一公斤的氢在燃料电池堆上只能发电20kwh左右，这不是巨大的浪费呢？这就是氢能汽车无法普及的核心因素，因其能量损耗实在太大；而且制氢的成本无法控制也会造成「氢价」很高，参考海外某些加氢站的氢价，平均超60元（人民币）一公斤的氢，其用车成本已经相当于燃油动力汽车的“2.0T标准”，C端用户有多少人能接受呢？然而这还不是最重要的原因。

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制造成本&产品定位

燃料电池堆的关键材料_铂（也称白金）

这种材料的价格有多高想来不用赘述，一枚小小的戒指或吊坠也要几千元。而燃料电池组即使是小功率选项也要用数十克的铂，所以非常普通的电池堆也要三四万元一组。重点是电动汽车还有动力电池组，电机以及电控系统，这些核心总成的制造成本本就不比低燃油车低，加上电池堆的高成本，结果造成了性能非常普通的氢能电动汽车的价格也要三四十万元，还有意义吗？

知识点：LFP磷酸铁锂（动力电池）带来了行业变革，全新型的铁电池不仅有百万公里的使用寿命，同时有针刺短路不起火的高安全水平；特殊的长方形结构能实现足够高的「体积能量密度」，重要的是这种动力电池的成本可以非常之低——低至1kwh/300元左右是没有问题的。那么一组只能发电的燃料电池堆的成本即使按照3万元计算，直接换装LFP动力电池可以增长容量“100kwh”，再加上原有50kwh左右的基础容量，“150标准”似乎能让B/C级电动汽车的续航达到800/1000公里区间，普通的燃油车也是做不到这种水平的——还需要氢能电动汽车吗？

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安全问题&能量密度

氢燃料普遍应用于航天领域，为什么普通机动车型很少选择呢？

原因无非是安全问题的影响，在高精尖的航天领域一切都是谨小慎微的，或者说是几乎不容许有差错。但是在公共道路上随意行驶的汽车就要“毛糙”的多了，如果让这些车辆使用氢能，对于道路安全也许会是巨大的考验。因为车辆使用的液态氢罐，其贮存的液态氢能量密度约为等量TNT（三硝甲基苯/**）的30余倍！

核心知识点：普通的手雷装药量为50克，车辆的液态氢罐容量约为5公斤（普通代步汽车标准）。那么这组氢罐的能量就相当于170公斤以上的TNT，也就是3.5万颗手雷的威力！这应该是一个令人有些“肝颤”的数字，驾驶或乘坐这种车辆等于什么呢？要知道液态氢罐一旦在碰撞中破损泄露，氢的迅速蒸发过程中如果遇到明火，那么燃爆就会以从上部到下部的顺序开始并瞬间结束，这就像能瞬间小范围耗尽氧气的“云爆弹”一样可怕，总之是没有逃逸机会且破坏面极大的。

总结：氢能汽车在测试验证之初，行业内就已经普遍不看好了。原因自然是高能耗、高成本以及高风险，所以氢能车在几乎所有区域都没有得到认可。未来的汽车能源只有一种，那就是「电」！过渡期内的研发方向涵盖并联式或串联式增程，以及氢能增程汽车，其原因无非是动力电池成本高而影响了续航里程；那么燃料电池堆的成本比动力电池还要高，将这种车辆作为研发方向难道不是错误的吗？自己斟酌吧。