充气几分钟，续航几百公里，这些车是汽车最好的未来？

X7是目前宝马旗下尺寸最大，也是最豪华的SUV车型；尽管X7上市还不到一年，但宝马似乎已经开始为X7的未来做打算。日前有外媒报道，称有消息显示宝马计划在2023年前后为X7新增氢燃料电池动力系统。

虽然这一条消息未被官方确认，但它依旧带给我们启示：在汽车电气化的“必然未来”中，氢燃料电池真的是最好的发展方向？

别看如今搭载大容量锂离子电池的纯电动汽车大行其道，其实现代汽车厂商们对氢气作为燃料在汽车动力系统中应用的研究早在2000年就开始了，而其中坚持时间最长，技术最成熟的正是宝马。

当年宝马以旗舰轿车7系为平台，打造氢能7系试验车。当时宝马的设计方案比较“简单粗暴”：只对普通汽油发动机进行少量改动，直接将氢气注入燃烧室内代替汽油，它和空气混合燃烧后的产物，只有水。

第一代Hydrogen 7（氢能7系）

听起来很环保对吧？但宝马很快就发现，这种直接烧氢气的发动机动力实在太弱了，堂堂V12在使用氢气时竟然只能输出一百多匹马力。在经过多年研究仍无法解决动力不足与燃料消耗量巨大的缺陷之后，宝马终于暂停了对氢燃料动力系统的研究。

第二代氢能7系

后来，电机进入到汽车厂商们的视线中，而其中部分厂商则以电机为起点，想到了另一种氢气应用方式：氢燃料电池。
大家可以将氢燃料电池视为小型化学发电厂，通过催化剂实现电解水的逆反应，在氢气与氧气之间产生的化学反应下，产生电能；这些电能将会被输送至系统中的电池组存储起来，为驱动电机提供能量，而这套动力系统工作时的排放物仅有水。

相比于直接让氢气取代汽油的氢能发动机，氢燃料电池生产电能的效率更高，也再次引起了许多汽车厂商的关注；这一次，厂商们不再止步于概念车和技术验证车，而是逐渐将氢燃料电池带入了量产阶段。

2014年6月，现代抢先推出Tucson FuelCell，成为世界上首款实现量产并向市场发售的氢燃料电池车型。这款车型以最高输出136匹马力的电动机驱动，加满氢气后可提供最长426km的续航里程。

而在去年，现代也推出了其脱离现有汽油车型独立研发的氢燃料电池车：NEXO，将其氢燃料电池车的续航能力提高至609km。

来自日本的丰田也同样在2014年将氢燃料电池车投入量产，其车型名称Mirai意为“未来”，可见丰田十分看好氢燃料电池技术在未来的发展。

根据丰田提供的性能参数，Mirai搭载的驱动电机最高可输出155匹马力，续航里程最长可达502km；而在近期新鲜发布的第二代Mirai则有望将续航能力提升至640km。

除此之外，氢燃料电池技术也被丰田应用于公共交通，自2017年后，东京车展上都能见到丰田的氢燃料电池巴士SORA，这些巴士被应用于展馆之间的免费通勤线路，以宣传丰田的氢燃料电池技术。

而另一家知名日系品牌本田也在2015年加入量产氢燃料电池车的领域，首款车型为CLARITY。据介绍CLARITY可提供最长750km的续航里程，是目前市面上续航能力最强的量产氢燃料电池车。

看到近年多款氢燃料电池车陆续实现量产上市，欧洲厂商也忍不住了。曾经研究过氢能发动机并发现“此路不通”的宝马在2015年曾推出基于5系GT研发的氢燃料电池技术验证车，不过直至目前仍未有具体的量产车型计划。

同样来自德国的奔驰则在现有GLC基础上推出GLC F-CELL PLUG-IN概念车，应用于福特共同研发的氢燃料电池系统，并且创新性的加入插电功能。

氢燃料电池车型虽然是以化学反应产生电能，需要加注氢气，但其最终驱动车辆行驶的还是电动机；因此在驾驶感受上与市面上的其他插电式纯电动车型基本一致。教授曾有幸于韩国短暂试驾现代Nexo，这款现代最新的燃料电池车提速轻快平稳，且行驶过程中非常安静，驾驶体验与教授试驾过的主流纯电动车型相比没有特别之处。

传统汽车厂商们“扎堆”进入氢燃料电池圈，那是不是就意味着氢燃料电池就是比锂电池纯电动系统更优秀？

的确，作为一个只需要加注氢气就能实现动辄5-600km续航里程的车型，氢燃料电池车在使用便利性方面当然是极具优势的，这一特性将会解决目前插电式纯电动车充电时间长的缺点，给消费者带来如传统汽油车一般的使用体验。

加满氢气只需几分钟，这让氢燃料电池车用起来就像传统燃油车一样方便。

此外，由于不需依赖城市电网补充电能，氢燃料电池系统的排放物也只有水，因此氢燃料电池车在使用过程中确实做到了低污染，看起来似乎比插电式纯电动车要更加环保。

但事情永远是有两面的，在实现长续航里程的同时，氢燃料电池系统需要高容量储氢罐存储足够的氢气；而为了确保安全，储氢罐必须拥有超高强度以应对可能发生的碰撞事故；这些储氢罐将会大量占用车内空间并且带来不亚于一块大容量锂电池组的重量。

汽车用储氢罐的制造成本高昂，为了避免因超级厚实的外壳导致重量飙升，目前市售的氢燃料电池车储氢罐大多采用碳纤维材料制成，且与液态燃气罐一样有“最佳使用日期”。

此外，氢气的补充也是最让氢燃料电池用户头疼的问题。且不论目前已有氢燃料电池销售的国家已有的加氢站数量屈指可数，虽然工业制氢技术已经比较成熟，但受氢气运输与储存的技术难度限制，尤其是在运输与长时间储存期间的安全风险影响，建造加氢站的成本远高于加油站或充电站；在可见的未来，加氢站数量以及建造成本、使用安全性的问题仍然是氢燃料电池车面临的最大难题。

因为加氢站实在太少了，宝马的5系GT氢燃料电池试验车甚至需要配上专属“奶妈”：移动加氢车。

而且由于氢燃料动力系统结构复杂，研发和生产成本都很高，因此在售价方面目前的氢燃料电池车都不太接地气，这也是导致氢燃料电池技术久久未能普及的重要原因。

不过，鉴于目前全球主要电力供应仍来自于火力发电，对于化石燃料的依赖不仅会持续排放污染物，化石燃料最终耗尽也只是时间问题；因此氢燃料电池技术是目前可见的最具发展潜力的新能源技术。作为世界上最大的制氢国之一，我国也正逐步推进氢燃料电池技术发展；尽管最新数据显示国内已建成并正式投入使用的加氢站仅有41座，且绝大部分不对社会车辆开放（毕竟市面上根本没有氢燃料电池车销售），但相比于2017年的7座，我国加氢站已经实现连续两年的翻倍增长。其中，广东省对于氢燃料电池技术尤为重视，是国内拥有加氢站最多的省份。

国内部分省市加氢站分布图

公共交通将会是短期内国内氢燃料电池技术的发展重心，湖北、福建、郑州、浙江、深圳等省市都有计划或已经将氢燃料电池巴士投入运营，很多城市的民众已经能够在巴士上体验到这种不需充电且只排放水的新能源技术。

而在乘用车领域，丰田近年多次将Mirai带到国内车展向公众展示，更在常熟自建了一座专用加氢站供自家Mirai测试使用，这款帅气的氢燃料电池轿车有机会在未来引入中国市场。不久前广汽更表示将会在年底正式引入丰田氢燃料电池车进行示范运行，不出意外这款氢燃料电池车将会是已在多次东京车展提供交通服务的氢燃料电池巴士SORA。

毫无疑问，未来氢燃料电池技术将会在汽车行业作为重要的清洁能源解决方案得到重点发展，国内消费者也有机会在未来体验到这种新能源车型；不过从当前市场环境、技术水平、基础设施建设等多方面看来，公共交通系统仍是我国氢燃料电池技术在短期内的主要试验场；至于体验到像Mirai这样的氢燃料电池乘用车，可能就需要等待较长的一段时间了。