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一些汽车工程师总会说，氢气是清洁燃料，氢燃料电池汽车将是爱车族的新宠。然而就目前来说，氢燃料电池汽车的普及仍然遥遥无期。
氢燃料电池是零排放的
氢气，不含有碳元素成分，燃烧时不会产生碳基温室气体，起码在发动机内部不会，这是汽油、柴油、煤油、天然气和其他碳氢化合物燃料都不具有的优点，也是它作为运输能源的魅力所在。虽然如此，如果氢气燃烧时使用空气而不是纯氧作为氧化剂，氢气燃烧时仍然会产生有害氮氧化物，这一点上，它与化石燃料没有本质区别。就气体的有害性而言，氮氧化物比二氧化碳更加可怕。
正因如此，尽管氢气内燃机曾一度被认为如投入生产将比其他环保技术便宜，改进型氢气燃料内燃机还是被多数科技人员放弃了。宝马公司曾经制造了数辆氢动力超级跑车，但结果却发现这些车并不比使用了催化转化器的旧车“清洁”多少。
因此，科研人员将工作重点转到了研发氢燃料电池上。氢燃料电池是利用化学反应来提取氢气的能量，而不是利用燃烧氢气来获取能量。氢燃料电池产生能量的过程与电解水完全相反：电解水是将水分解成为氢气和氧气，氢燃料电池是让这两种气体发生电化学反应，在电化学反应过程中，能产生出水与电流。氢燃料电池对外排放出的只是水蒸气和热量。
燃料电池结构很简单，车载质子膜交换型氢燃料电池有一个正电极和一个负电极。这两个电极被电解质隔开，该电解质是一种铂钯催化剂包裹下的聚合物膜；氢气被气泵从燃料箱输送到燃料电池正电极一侧，燃料电池的负电极一侧则充满了从空气中提取的氧气。
在氢气从正电极向负电极移动的过程中，催化剂从氢原子里提取电子，只让氢离子（质子）向负电极移动，氢离子在进入负电极区域后，与氧原子发生化学反应，形成水分子。那些被质子膜排斥的电子被转移到外部电路上，电子在从正电极向负电极移动的过程中，为连接在电路上的设备做功（为加热器、电动机、车灯等设备供电）。由于一个氢气质子膜交换电池的输出电压不足1伏，科技人员得将多个氢气质子膜交换电池连接起来，才能形成有用的输出电压，这让氢燃料电池组的外形看起来像切片面包。
氢燃料电池的效率比内燃机高出三至四倍。更重要的是，使用氢燃料电池的汽车属于电动汽车，却不用安装沉重的电池。因此，氢燃料电池的这种特点解决了普通电动汽车的两大问题：有限的行驶里程和较长的充电时间。只需将油箱加满氢气，氢燃料电池汽车的行驶里程能超过480公里，而将氢气油箱加满最多只需5分钟。而且，与电池电动汽车一样，氢燃料电池汽车也属于零排放汽车。
制造氢气并不环保
在美国，对于汽车制造厂商而言，汽车零排放是他们向相关州政府机构汇报的重要指标（特别是加利福尼亚州空气资源局），于是，厂商以此来表明他们正不遗余力地实现“零排放汽车”的目的。但电池动力的电动汽车行驶里程十分有限，充电时间太长，这让各州政府机构对其越来越失望，即便是将电池价格下降一半，行驶里程翻一番，仍然很难达到他们的要求。
相比之下，虽然氢燃料电池汽车看起来更像常规汽车，却能帮助汽车生产厂商更接近新法规定的强制要求。按照加利福尼亚州政府的规定，最新的清洁空气法规将于2025年实行，有人估计到那时，加利福尼亚州的零排放汽车的累积销量至少为150万辆。仅在一个平常年份，加利福尼亚州的新车销量就有170万辆。这意味着：为了达到加利福尼亚州政府制定的目标，从现在到2025年这段时间里，零排放汽车的销量至少要占到全部新车年销量的15%。
包括纽约州、康涅狄格州和曼切斯特州在内的美国其他七个州也制定了与加利福尼亚州政府类似的法规。上述八个州每年新车销量占到了全美新车销量的四分之一，这可是人尽皆知的事情。
人们注意到另一个现象就是燃料电池的成本在不断下降。尽管有人为研发锂电池技术投入了数十亿美元资金，但研发进程仍然相当缓慢，锂电池的价格仍然为每千瓦约2000美元，这个价格可不低。要知道，锂电池主要用于插电式电动汽车，是其动力装置的核心部件。与锂电池的价格相比，氢燃料电池的价格就不显得高得离谱了：2007年，本田汽车公司对外公布了100千瓦本田克拉里蒂氢燃料电池汽车，其氢燃料电池组价格为每套35万美元，平均1千瓦3500美元。这样也难怪本田公司有能力制造了200辆本田克拉里蒂来让公众试驾。
过去的六年时间里，汽车制造厂商将实验型氢燃料电池组的制造成本下调了一半，目前，氢燃料电池的价格每千瓦低于1500美元。按照美国能源部的估计，假如氢燃料电池不是手工制造，而是进行数以万计的大规模制造，其制造成本将低于每千瓦50美元，与当前的内燃机制造成本相当。
质子膜交换型氢燃料电池使用铂和钯这两种贵金属作为催化剂，这是其无法大规模普及的另一个障碍。科研人员唯有找到一种性质与铂和钯化学催化性质相同，并且不容易被氢气燃料杂质（如一氧化碳）破坏的新型催化剂，这一问题才能得到解决。科研人员已经在铁基催化剂方面取得了一些进展，但铁基催化剂的活性太低，不具有实用性。另一方面，要是将铂-钯催化剂的催化活性提高，单个氢燃料电池的铂-钯催化剂用量就能降下来，氢燃料电池也能进行商业应用。现在，两种降低氢燃料电池催化剂成本的方法都在研究之中，在接下来的10年内，人们应当能见到这些科研结果。
即便上述问题都得到了解决，氢燃料电池汽车还是无法得到大规模的运用。首先，氢气燃料的供应是个问题，必须在全国范围内建好氢燃料运输基础设施，氢燃料电池汽车才能进入普通顾客的车库。美国已经在其国内建好了约100个氢气加气站，但对公众开放的氢气加气站还不到12个，其他加气站只是为工业、军队、政府机关和科研单位提供专门氢气供应。
加利福尼亚州政府批准了一个氢气加气站十年投资计划，按照该计划，亚州政府将在未来十年里，每年为建设公众氢气加气站拨款2000万美元。照此推算，仅在全美建设氢气加气站网络的成本就将高达200亿美元。但有一份研究报告指出，如果将氢气加气机普及程度提高到加油泵的普及程度，美国政府至少能节省5000亿美元。
接下来就是氢气来源的问题。现在，工业用氢（通常被用作炼油原料、化工原料、电子工业原料和食品工业原料）的生产方式是将水蒸气注入天然气，让天然气的分子结构重组，从而得到氢气。这种氢气制造方式并不环保。按照设在科罗拉多州的美国国家可再生能源实验室的说法，使用蒸汽重组法每生产1公斤氢气，将产生11.9公斤二氧化碳。如果按照本田克拉里蒂氢燃料电池汽车的能耗来计算，每行驶1公里，就相当于将108克二氧化碳排入大气中。
短期内不能淘汰燃油发动机
与之相比，大众化小型柴油轿车的二氧化碳排放量为每公里90克。仅从二氧化碳排放量来看，即便是配置汽油发动机的丰田普锐斯混合动力汽车，其二氧化碳排放量为每公里104克，也比使用氢燃料电池的本田克拉里蒂要环保一些。必须承认，化石燃料的采油过程、提炼过程和运输过程也会向大气排放二氧化碳，但随着时间的推移，使用化石燃料的内燃机正变得越来环保。从钻井平台到汽车油箱，二氧化碳排放量在化石燃料的整个使用过程中正在逐渐减少；换句话讲，变得越来越环保的常规汽车无形之中给所谓的零排放汽车施加了不少压力。
一旦加利福尼亚州和其他州的汽车零排放法规生效，蒸汽重组法氢气生产方式将被禁止，因为该生产方式虽然生产成本低，但污染严重。人们只能使用电解水方式生产氢气，此生产方式用电流将水分解成氢气和氧气，整个生产过程不会排放温室气体，虽然其环保性好，成本却较高。此外，为达到整个生产过程都不产生温室气体的效果，电解水的电力只能来自于像风电、太阳能电力、水电和核电这些没有二氧化碳排放的能源。
不幸的是，这些可再生能源并没有能够很好地普及。同时，全球可开发的水电资源也所剩无几。从长远来看，唯有核电是最好的选择。
汽车制造厂商一再强调：在缺少清洁电力资源的情况下，如果强行要求厂商制造插电式电动汽车和氢燃料电池汽车这样的零排放汽车，只会加重污染。可以说，氢燃料电池汽车的普及仍将遥遥无期。
氢燃料电池是零排放的
氢气，不含有碳元素成分，燃烧时不会产生碳基温室气体，起码在发动机内部不会，这是汽油、柴油、煤油、天然气和其他碳氢化合物燃料都不具有的优点，也是它作为运输能源的魅力所在。虽然如此，如果氢气燃烧时使用空气而不是纯氧作为氧化剂，氢气燃烧时仍然会产生有害氮氧化物，这一点上，它与化石燃料没有本质区别。就气体的有害性而言，氮氧化物比二氧化碳更加可怕。
正因如此，尽管氢气内燃机曾一度被认为如投入生产将比其他环保技术便宜，改进型氢气燃料内燃机还是被多数科技人员放弃了。宝马公司曾经制造了数辆氢动力超级跑车，但结果却发现这些车并不比使用了催化转化器的旧车“清洁”多少。
因此，科研人员将工作重点转到了研发氢燃料电池上。氢燃料电池是利用化学反应来提取氢气的能量，而不是利用燃烧氢气来获取能量。氢燃料电池产生能量的过程与电解水完全相反：电解水是将水分解成为氢气和氧气，氢燃料电池是让这两种气体发生电化学反应，在电化学反应过程中，能产生出水与电流。氢燃料电池对外排放出的只是水蒸气和热量。
燃料电池结构很简单，车载质子膜交换型氢燃料电池有一个正电极和一个负电极。这两个电极被电解质隔开，该电解质是一种铂钯催化剂包裹下的聚合物膜；氢气被气泵从燃料箱输送到燃料电池正电极一侧，燃料电池的负电极一侧则充满了从空气中提取的氧气。
在氢气从正电极向负电极移动的过程中，催化剂从氢原子里提取电子，只让氢离子（质子）向负电极移动，氢离子在进入负电极区域后，与氧原子发生化学反应，形成水分子。那些被质子膜排斥的电子被转移到外部电路上，电子在从正电极向负电极移动的过程中，为连接在电路上的设备做功（为加热器、电动机、车灯等设备供电）。由于一个氢气质子膜交换电池的输出电压不足1伏，科技人员得将多个氢气质子膜交换电池连接起来，才能形成有用的输出电压，这让氢燃料电池组的外形看起来像切片面包。
氢燃料电池的效率比内燃机高出三至四倍。更重要的是，使用氢燃料电池的汽车属于电动汽车，却不用安装沉重的电池。因此，氢燃料电池的这种特点解决了普通电动汽车的两大问题：有限的行驶里程和较长的充电时间。只需将油箱加满氢气，氢燃料电池汽车的行驶里程能超过480公里，而将氢气油箱加满最多只需5分钟。而且，与电池电动汽车一样，氢燃料电池汽车也属于零排放汽车。
制造氢气并不环保
在美国，对于汽车制造厂商而言，汽车零排放是他们向相关州政府机构汇报的重要指标（特别是加利福尼亚州空气资源局），于是，厂商以此来表明他们正不遗余力地实现“零排放汽车”的目的。但电池动力的电动汽车行驶里程十分有限，充电时间太长，这让各州政府机构对其越来越失望，即便是将电池价格下降一半，行驶里程翻一番，仍然很难达到他们的要求。
相比之下，虽然氢燃料电池汽车看起来更像常规汽车，却能帮助汽车生产厂商更接近新法规定的强制要求。按照加利福尼亚州政府的规定，最新的清洁空气法规将于2025年实行，有人估计到那时，加利福尼亚州的零排放汽车的累积销量至少为150万辆。仅在一个平常年份，加利福尼亚州的新车销量就有170万辆。这意味着：为了达到加利福尼亚州政府制定的目标，从现在到2025年这段时间里，零排放汽车的销量至少要占到全部新车年销量的15%。
包括纽约州、康涅狄格州和曼切斯特州在内的美国其他七个州也制定了与加利福尼亚州政府类似的法规。上述八个州每年新车销量占到了全美新车销量的四分之一，这可是人尽皆知的事情。
人们注意到另一个现象就是燃料电池的成本在不断下降。尽管有人为研发锂电池技术投入了数十亿美元资金，但研发进程仍然相当缓慢，锂电池的价格仍然为每千瓦约2000美元，这个价格可不低。要知道，锂电池主要用于插电式电动汽车，是其动力装置的核心部件。与锂电池的价格相比，氢燃料电池的价格就不显得高得离谱了：2007年，本田汽车公司对外公布了100千瓦本田克拉里蒂氢燃料电池汽车，其氢燃料电池组价格为每套35万美元，平均1千瓦3500美元。这样也难怪本田公司有能力制造了200辆本田克拉里蒂来让公众试驾。
过去的六年时间里，汽车制造厂商将实验型氢燃料电池组的制造成本下调了一半，目前，氢燃料电池的价格每千瓦低于1500美元。按照美国能源部的估计，假如氢燃料电池不是手工制造，而是进行数以万计的大规模制造，其制造成本将低于每千瓦50美元，与当前的内燃机制造成本相当。
质子膜交换型氢燃料电池使用铂和钯这两种贵金属作为催化剂，这是其无法大规模普及的另一个障碍。科研人员唯有找到一种性质与铂和钯化学催化性质相同，并且不容易被氢气燃料杂质（如一氧化碳）破坏的新型催化剂，这一问题才能得到解决。科研人员已经在铁基催化剂方面取得了一些进展，但铁基催化剂的活性太低，不具有实用性。另一方面，要是将铂-钯催化剂的催化活性提高，单个氢燃料电池的铂-钯催化剂用量就能降下来，氢燃料电池也能进行商业应用。现在，两种降低氢燃料电池催化剂成本的方法都在研究之中，在接下来的10年内，人们应当能见到这些科研结果。
即便上述问题都得到了解决，氢燃料电池汽车还是无法得到大规模的运用。首先，氢气燃料的供应是个问题，必须在全国范围内建好氢燃料运输基础设施，氢燃料电池汽车才能进入普通顾客的车库。美国已经在其国内建好了约100个氢气加气站，但对公众开放的氢气加气站还不到12个，其他加气站只是为工业、军队、政府机关和科研单位提供专门氢气供应。
加利福尼亚州政府批准了一个氢气加气站十年投资计划，按照该计划，亚州政府将在未来十年里，每年为建设公众氢气加气站拨款2000万美元。照此推算，仅在全美建设氢气加气站网络的成本就将高达200亿美元。但有一份研究报告指出，如果将氢气加气机普及程度提高到加油泵的普及程度，美国政府至少能节省5000亿美元。
接下来就是氢气来源的问题。现在，工业用氢（通常被用作炼油原料、化工原料、电子工业原料和食品工业原料）的生产方式是将水蒸气注入天然气，让天然气的分子结构重组，从而得到氢气。这种氢气制造方式并不环保。按照设在科罗拉多州的美国国家可再生能源实验室的说法，使用蒸汽重组法每生产1公斤氢气，将产生11.9公斤二氧化碳。如果按照本田克拉里蒂氢燃料电池汽车的能耗来计算，每行驶1公里，就相当于将108克二氧化碳排入大气中。
短期内不能淘汰燃油发动机
与之相比，大众化小型柴油轿车的二氧化碳排放量为每公里90克。仅从二氧化碳排放量来看，即便是配置汽油发动机的丰田普锐斯混合动力汽车，其二氧化碳排放量为每公里104克，也比使用氢燃料电池的本田克拉里蒂要环保一些。必须承认，化石燃料的采油过程、提炼过程和运输过程也会向大气排放二氧化碳，但随着时间的推移，使用化石燃料的内燃机正变得越来环保。从钻井平台到汽车油箱，二氧化碳排放量在化石燃料的整个使用过程中正在逐渐减少；换句话讲，变得越来越环保的常规汽车无形之中给所谓的零排放汽车施加了不少压力。
一旦加利福尼亚州和其他州的汽车零排放法规生效，蒸汽重组法氢气生产方式将被禁止，因为该生产方式虽然生产成本低，但污染严重。人们只能使用电解水方式生产氢气，此生产方式用电流将水分解成氢气和氧气，整个生产过程不会排放温室气体，虽然其环保性好，成本却较高。此外，为达到整个生产过程都不产生温室气体的效果，电解水的电力只能来自于像风电、太阳能电力、水电和核电这些没有二氧化碳排放的能源。
不幸的是，这些可再生能源并没有能够很好地普及。同时，全球可开发的水电资源也所剩无几。从长远来看，唯有核电是最好的选择。
汽车制造厂商一再强调：在缺少清洁电力资源的情况下，如果强行要求厂商制造插电式电动汽车和氢燃料电池汽车这样的零排放汽车，只会加重污染。可以说，氢燃料电池汽车的普及仍将遥遥无期。