前不久，丰田汽车公司正式在中国启动氢燃料电池车“MIRAI未来”的实验，探讨向中国引进氢燃料汽车的可能性。同时，中国首个测试用的加氢站“TMEC常熟加氢站”也宣告正式落成。
显然，丰田是希望通过氢能源在中国市场谋划一个发展的大局！
其实，在中国市场，一直以来氢燃料都被外界理解为是与EV、PHEV一样，用于替代传统能源的新兴动力燃料。但事实上，“氢能源”与其他新能源所不同的地方不仅仅是燃料的选材。
氢燃料电池汽车究竟是什么鬼？
氢燃料电池汽车，简单理解就是用氢发电，然后再以电驱动车辆。但是，由于这项技术的研发成本高昂，许多氢燃料电池汽车都只能停留在概念车阶段，之后便不了了之。直至2014年11月，世界上首款量产的氢燃料电池汽车——丰田Mirai在日本上市，才算在普及氢燃料电池汽车的道路上迈出了第一步。
虽然实现了量产，但因为各方面还需要协调和改进，丰田并没有急于加大Mirai的产能，即使2017年已是Mirai上市后的第三个完整年度，Mirai年产量也仅为3000台。不过，即便丰田有意克制，但Mirai在日本依然收到了远超预期的订单。据说，现在下定金，都还要2年后才能提车，这也让Mirai成为了世界上最一车难求的车型之一了。
确实，在日本拥有一台Mirai是一件很酷的事，而酷的地方就是其所搭载的氢燃料电池，让Mirai成为了一款非常与众不同的新能源车。
首先，丰田Mirai在能源获取方面非常简单。氢是地球上最广泛存在的元素，获取氢的途径也是多种多样，比如各种工业生产中都会产生大量氢气；另外，氢燃料电池的运行也非常安静，安静到你可以忽略它的存在。
此前不少海外试驾Mirai的媒体都曾经这样评价：Mirai完全不会像内燃机一样嗡嗡作响；而且更重要的是，燃料电池对环境排放完全无污染，因为它工作时的唯一排放就是H2O，也就是水。如果催化装置足够干净的话，这些水是可以喝的，或者灌溉花花草草也行。
但是，考虑到市面上各种电动车自燃、爆炸等新闻，消费者也会担心搭载氢燃料电池的Mirai是否安全？
这种担心其实是不必要的。首先，氢气是最轻的气体，它的扩散性极强，氢的扩散系数比空气大3.8倍，比汽油大7.5倍，到了空气中很快就会散发掉。而且氢气也是无毒的，因此就算储氢罐泄漏了也不会造成危险，人体并不会吸收这种物质。有人或许会说，带着氢气瓶就像带个氢弹，到底这个氢气瓶会不会爆炸啊？
氢的爆燃要满足两个条件：第一，在空气中氢的浓度4%~75%；第二，施加静电、明火或混合空气温度达到527摄氏度及以上。所以，只要避免以上2个条件就可以产生爆燃了。
条件虽然简单，但是制造商能不能做到呢？
以Mirai为例，Mirai储气罐本身非常坚硬，其由三层结构组成，最内层材料是高强度聚合物，中层是强化碳纤维和高强度聚合物的混合材料，外层是玻璃纤维和高强度聚合物的混合材料，总厚度25mm，在静止状态下不会由罐壁泄露氢气。而且得益于为储气罐设计加强的车身结构，Mirai即使在80km/h的速度多角度碰撞测试中储气罐毫发无伤。
但是，万一车身处于起火的环境中怎么办？储气罐设计有溶解金属栓，在110摄氏度的温度下金属栓会溶解，氢气可以逐渐排出，60分钟由满载到排空，保持空气中的氢气浓度在4%以下，并且防止储气罐因高温高压爆炸。如此，就算发生事故起火时，氢气真的燃烧了，那么氢气也只会是排出多少燃烧多少，而不会爆燃，就像煤气灶燃烧燃气一样。
那么，搭载燃料电池的Mirai续航里程怎么样？Mirai有两个储氢罐，总计可加5.5公斤液态氢，整个加氢过程仅需3分钟左右，保守估计可供车辆行驶600公里以上。换句话来说，开Mirai和开一辆汽油车，使用的便利性是完全一样的。但是开一辆普通的纯电动车，基本上就要通电半天，行走两小时！
从便捷性、功能性方面来看，和普通汽油车相比，氢燃料电池汽车已经做到有过之而无不及。可问题是，看似如此美好的氢燃料电池汽车，可为何迟迟无法普及呢？
图7
推广氢能源还要跨几道坎
Mirai确实是燃料电池领域集大成之作，而氢燃料电池也确实好，优点要多少有多少，但不得不承认，目前氢燃料电池本身还有很多问题还是无法克服的。而这些都是制约氢燃料电池汽车推广的根本原因。
首先，氢燃料电池车昂贵的造价就是巨大的障碍。使氢燃料电池持续稳定地发生电化学反应是需要催化剂的，可这个催化剂偏偏不是神马屌丝金属，而是金属铂，也就是俗称为白金或者铂金的贵金属。而丰田Mirai现阶段的铂金催化剂的用量为100多克/车。
好吧，用铂金也就罢了，偏偏这个铂金催化剂非常的“脆弱”：由于燃料电池直接采用空气中的氧做氧化剂，空气中的杂质如二氧化硫、氨气、硫化氢等有害气体进入燃料电池中，引起燃料电池阴极催化剂“中毒”，造成阴极催化剂不可逆转的损伤，从而导致燃料电池性能迅速显著下降。测试表明，燃料电池只要接触含二氧化硫浓度为0.2ppm的空气，就足以对电池的性能造成非常大的损耗。
ppm是啥？百万分之一，0.2ppm呢？这意味着，只要空气中含有千万分之二的二氧化硫，燃料电池就要歇菜了。北京人民放话了，就咱这空气质量，Mirai来多少灭多少。
其次，易用性。虽然我们前面也说了，加氢速度的确是快，但前提得有加氢站网络。截止到2017年1月，全球正在运营的加氢站只有274座。为什么加氢站只有这么少？原因很简单，不经济。
加氢站的投资是和普通加油站乃至充电站的投资是不可比拟的。加氢站的基础设施主要包括氢压缩机、蓄压器、冷冻机等，仅购置这些设备在目前大约需要5亿日元（约合人民币2500万）的投资，还不算地价、施工建设投资和后期运营的费用。一个加氢站的建设和运行成本要上千万美元，可是服务对象又有多少呢？上边提到了，目前丰田Mirai的全球保有量也就在3000辆左右，因此根本就不会有资本会花大价钱来投资加氢站。
最后，氢气的制造和储存成本也是一大问题。没错，氢气虽然到处都是，取之不尽用之不竭，但是氢作为二次能源，是一种能源载体，不能开采，只能制取。
有人或许会说：氢气的制取有啥难的？初中课本里边不就有叫我们电解水嘛，只要一通电，氢气气泡不就呼呼地从反应器里边往外喷么？就像锂电池车可以用家用插座补电，氢燃料电池车为什么不能用自己家里用水电解出来的氢气加氢呢？
主要原因在于，Mirai的储氢罐内压为70MPa，也就是700个大气压，难道要把电解出来的氢气用嘴吹进去吗？而且，这一过程中消耗的电其实可以更好地用在普通电动汽车上。
除此之外，还有一种制氢方法是甲烷水蒸汽转化法。这是目前来讲最成熟、成本最合理的氢气制备方法。但问题是，在甲烷水蒸汽制备过程中，甲烷的逸出量超乎了人们的预期，高达7%，而甲烷的温室效应是臭名昭著的二氧化碳的86倍，这样还有谁敢说氢能源100%环保！
至于储存就更难了，与传统的汽柴油燃料不一样，氢气的存储成本高得多。氢气是非常特别的元素，说白了，氢气化学性质太活泼，又是超低温，又是超高压，在运输和储存环节有各种的麻烦。这也直接导致氢能源运输和储存的成本非常的高。
小结
氢燃料电池并不是新鲜的产物，早在20世纪60年代，氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。但问题是，因为技术的滞后，以及氢能源整个制备，运输，储存成本实在很高，要搞全套的基建简直毫无性价比，所以，氢燃料电池汽车绝对是一个非常难啃的“绊脚石”。
也因此，至少从目前来看，丰田Mirai想要逆袭纯电动汽车，制霸新能源还有很长的路要走。但是，作为先行者，Mirai让我们对氢能源有了更多无限的憧憬和遐想。因为电动车充电时间过长和续航里程过短这两个短板都被氢燃料电池车完美解决，而从这个角度来看，或许Mirai所展现的才是未来汽车真正的雏形。
