一些汽车制造商仍在努力推进氢动力未来

上周，在拉斯维加斯举行的大型消费电子展上，一些公司将氢燃料列为未来的替代燃料之星。这可能有点令人惊讶，因为一些头条新闻宣称氢燃料在去年秋天就已经消亡了。目前，该行业似乎将时间和金钱集中在电池电力上；氢燃料距离主流至少还有数光年之遥。

多家汽车制造商已经涉足氢燃料领域，包括丰田的 Mirai 和现代的 Nexo。奥迪、本田、宝马等公司也已开始探索氢燃料。尽管氢燃料面临诸多挑战，但多家公司已暗示或直接承诺致力于开发这种燃料。

本届政府对清洁能源的承诺加速了这一进程；10 月，美国能源部宣布投资 70 亿美元，启动七个区域清洁氢能中心，专注于生产低成本清洁氢能。这些中心战略性地集中在全国，涉及美国中部太平洋西北部、中西部、东海岸、阿巴拉契亚、南加州和德克萨斯州墨西哥湾沿岸等重点地区。

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本田全力以赴

去年秋天，本田汽车公司执行副总裁青山真司告诉PopSci ，氢气的供需之间存在着微妙的平衡，目前氢气的价格对消费者来说是一个挑战。平均而言，氢气每公斤的价格为 13 至 16 美元，大约相当于两加仑燃料。目前，87 辛烷值汽油的全国平均价格（根据 AAA）约为每加仑 3 美元，这意味着氢气的加油价仍是普通汽油的两倍多。

这并没有阻止这家日本汽车制造商，该公司表示，太阳能和风能本身并不稳定，因为它们更容易受到季节和天气条件的影响。通过使用可再生能源来生产氢气，它将成为一种更环保的循环。

“为了确保可再生能源的稳定使用，我们需要一种储存电力的方法，以吸收发电波动的影响，”本田高管（30 年本田资深员工）一之濑新 (Arata Ichinose) 表示。“这正是氢作为能源载体展现出巨大潜力的地方。”

本田早在 90 年代中期就已开始研究氢能，并承诺投入时间和资金来研究其可能性。该公司于 2002 年推出了世界上第一款燃料电池电动汽车 (FCEV)，并通过后续的迭代（如五座 Clarity 轿车）对其进行了改进。即使在 Clarity 停产后，本田仍利用之前租赁的 Clarity 轿车中使用的燃料电池建造了一个燃料电池发电站，为该公司位于加州的数据中心提供应急备用电源。而且他们还没有完成：2024 年，该品牌将推出一款基于 CR-V 跨界车的全新 FCEV。

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加强氢基础设施

虽然电动汽车仍然是汽车行业未来的主要关注点，但美国司机仍然担心公共充电基础设施。对于氢动力汽车来说，这一问题要严重两倍（或十倍，甚至百倍），因为加州以外没有氢动力充电站。（除了夏威夷的一个孤零零的充电站。）

联邦政府上周在缓解这一问题方面取得了一些进展，宣布拨出 6.23 亿美元用于建设电池和氢燃料电池充电站。其中约 11%（即 7000 万美元）拨给北中德克萨斯州政府委员会，用于建设五座加氢站。这些设施旨在巩固德克萨斯州和南加州之间的重型卡车运输走廊，促进商业交流。

卡车和能源公司 Nikola 上周也在 CES 上展示了其首批氢动力电动卡车之一。（该公司之前的全电动努力因一位已辞职的首席执行官的夸大其词而陷入困境。）现在，该公司表示其卡车的续航里程可达 500 英里，加油时间在 20 分钟内。去年，Nikola 将其制造总部从加利福尼亚州赛普拉斯迁至 350 英里外的亚利桑那州凤凰城南部的一个小镇。无论哪种情况，里程数都无法计算，这引出了一个问题：如果没有充电基础设施，卡车如何从这里到达那里？

在 Nikola 的案例中，卡车正在装上燃料准备出发。便携式加油装置已被调动起来，以携带所需的能源，计划每天为多达 30 辆卡车提供支持。与此同时，得益于加州交通委员会提供的 4200 万美元奖励，Nikola 正与 Voltera（一家建造电动汽车基础设施的公司）合作，在加州开设六个重型加氢站。

德国公司博世认为氢能是实现气候中和未来的必要条件，并投入 26 亿美元开发和生产氢能。博世的既定计划是到 2030 年利用氢能技术创造约 53 亿美元的销售额，因此该公司投入的资金非常大。

氢燃料电池的挑战

美国能源效率和可再生能源办公室将氢气描述为一种零排放清洁燃料，产生的副产品只有水。虽然这听起来很理想，但氢气也存在一系列挑战，尤其是在生产和储存方面。

氢燃料可以通过多种工艺生产，包括热能、电解、太阳能、风能和生物反应。大多数氢燃料电池中心历来都由天然气提供动力，这并不等同于绿色能源。使用甲烷分离分子被广泛使用，但它存在严重的泄漏风险，可能弊大于利。可再生能源（风能和太阳能）方法是最环保的，但也是最昂贵的选择之一。

Emre Gençer 是麻省理工学院 (MIT) 能源计划的首席研究科学家，他说，在这四种方法中，只有两种可以以合理的成本广泛使用。其中一种是利用可再生能源或核能发电的水电解，博世计划推进这一途径。

如今，博世正全力开发电解器组件，电解器利用电解（使用直流电驱动化学反应）将水分解为氢和氧。当与风能或太阳能结合使用时，该循环将形成一个整体上更环保的循环。该公司表示，它“坚信氢是未来的燃料”，并致力于开发固定式和移动式燃料电池。

接下来，科学必须解决氢储存难题。氢密度低，必须在高压下储存才能压缩到可用体积，而且还需要超低温。虽然这方面仍处于发展阶段，但汽车制造商并没有坐以待毙——尤其是在政府资金支持基础设施的情况下。固态电池仍在讨论中，丰田最近证实，它正在推进其计划，即将推出采用这种能源的汽车。到明年这个时候，这些技术可能会更加先进。