鉅大LARGE | 點擊量：907次 | 2019年06月19日
氫燃料電池汽車依然有未來
6月10日，轟隆隆一聲巨響不僅撕破了挪威首都奧斯陸郊外的寧靜，可能還會影響全世界新能源汽車的未來前景。
這是全球范圍內發生的第一起加氫站爆炸嚴重事故。
根據相關媒體報道，此次爆炸威力極為巨大。“爆炸威力相當于一輛坦克發射炮彈的威力。”一位挪威當地的消防人員這樣形容加氫站爆炸時的威力。據了解，加氫站的強烈爆炸雖然沒有直接造成人員傷亡，但沖擊波引爆了附近一輛非燃料電池車的安全氣囊，造成車內兩名乘客受輕傷。事故發生后，挪威當地消防部門不僅關閉了加氫站所在的交叉路口，還在現場方圓500米外設置了安全區。
爆炸發生后，豐田和現代都宣布暫時停止在挪威的氫燃料電池車型銷售，直到事故原因確定后再恢復運營。對于氫燃料電池安全性的擔憂，再一次成為全世界關注的焦點。
目前，在氫燃料電池汽車應用層面，豐田和現代是處于領先地位的兩家公司。2014年，豐田發布了全球第一輛量產氫燃料電池汽車Mirai，續航里程可達500公里，而補充氫燃料僅需約3分鐘，使用體驗已經接近傳統燃油車，而幾乎做到了零污染——車輛排放只有水。與此同時，韓國現代汽車也研究燃料電池汽車20多年，旗下的氫燃料電池汽車NEXO目前也已經在韓國、美國、英國等多個國家銷售。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
除了豐田和現代，寶馬、通用等不少廠商也在研究氫燃料電池技術，包括中國也在鼓勵這項技術的研究與應用。作為新能源汽車主要技術路徑之一，氫燃料電池汽車在《國家創新驅動發展戰略綱要》《中國制造2025》《汽車產業中長期發展規劃》等重要戰略綱要中，均被確認要大力發展。
能量密度大、加氫速度快、續航里程高……由于具備種種優點，氫燃料電池目前被視為最具前景的新能源方式。不少海外試駕Mirai的媒體都曾經這樣評價：Mirai完全不會像內燃機一樣嗡嗡作響；而且更重要的是，燃料電池對環境排放完全無污染，因為它工作時的唯一排放就是H2O，也就是水。如果催化裝置足夠干凈的話，這些水是可以喝的，或者灌溉花花草草也行。
看起來很美的背后，從其誕生那一天開始，對氫燃料電池汽車安全方面的擔憂也從未消失過。相當一部分人并不看好氫燃料電池，就是因為制造、運輸和儲存氫氣環節存在的安全隱患。
盡管這是汽車加氫站的第一次爆炸，但在人類應用氫氣的上百年歷史中，已經發生過無數次爆炸——82年前、1937年5月6日，興登堡號飛艇在一場災難性事故中被大火焚毀。這艘長達245米的巨大飛艇僅花32秒的時間就被燒的一干二凈，造成36人喪生火海，而主要原因正是因為它采用的是氫氣。
氫處于液態時，能量密度比汽油高三倍，但它同時也是一種易燃易爆、有相當大危險性的物質。與用明火都很難點燃的柴油相比，氫在濃度4%到74%的條件下均可能爆炸——注意，是爆炸，而不僅僅是點燃！
而氫爆炸的威力又相當巨大，僅僅一個小小氫氣球爆炸的威力，就能致人死亡；2011年東日本大地震中發生爆炸的福島一號特種，也是因為反應堆中產生的氫氣發生了爆炸。
氫燃料電池其實也并不是什么高新技術，世界上最早的一輛氫燃料電池車早在50年前就問世——在波音、通用和NASA的共同努力下，采用氫燃料電池作為動力的月球車在1960年代被成功研發出來，并于1971年跟隨阿波羅15號登上了月球。但之所以多年來沒有被應用，就在于“安全”二字。
這次事故發生后，豐田強調：“這并沒有改變我們對氫的看法，重要的是我們要指出氫燃料電池汽車和普通汽車一樣安全。”豐田對氫燃料電池汽車的前景仍持樂觀態度：“氫燃料汽車未來仍將在汽車行業占據一席之地。”
豐田對氫燃料電池汽車的信心，來自于幾項安全方面的技術。比如，為了提高續航里程，Mirai采用了高達70Mpa、也就是相當于700個大氣壓的儲氫罐。豐田方面聲稱，這個由碳纖維和凱夫拉防彈材料結合而成的罐體，能夠承受外部140Mp的重壓，子彈打不破、80公里時速的撞擊也無法摧毀它。
但豐田從來沒有解釋過，120公里時速下的撞擊有沒有可能造成損傷？豐田也很少提到，碳纖維是可能隨時間老化的。新的碳纖維罐，在使用10年、20年后，還能不能達到如此強度？
事實上，哪怕里面裝的不是易燃易爆的氫，700個大氣壓本身就已經是巨大的危險。大卡車的輪胎也就10個大氣壓，其爆炸時的威力就足以把成年人吹上天，內臟破裂而死。700個大氣壓，本身就是一個具有炸彈威力的可怕物件。
按照豐田的說法，為了避免泄露時的危險，Mirai的儲氫罐上安裝了易熔塞閥門，車輛著火的時候，易熔塞會受熱熔化，強制性地排出氫氣。氫氣排出多少燃燒多少，就像煤氣灶燃燒燃氣一樣，而不會發生爆燃、更不會爆炸。
但豐田沒有演示過，這些被“安全排出”的氫氣，是朝著什么方向燃燒的。我們可以猜測，為了安全，不能朝前后左右排出，那樣可能危及周邊車輛或行人，那么可能是朝天上排氣的。但不知道豐田有沒有設想過，一輛被撞得側翻的Mirai，車頂方向對準的可能是什么？一輛滿載兒童的幼兒園校車，還是一座正在使用中的加氫站？現實中，這都有可能……
出于安全性的考慮，目前我國對加氫站選址、安全性有極高要求，這不僅使得建站審批難以通過，更讓在城市中心建站幾乎毫無可能。與此同時，為了達到更高的安全標準，加氫站的技術成本也十分高昂。現階段，日加氫能力200公斤的加氫站建設成本約為1000萬元-1500萬元。由于基礎設施擴張緩慢，燃料電池汽車的銷量仍然較低。以Mirai為例，據豐田汽車相關負責人介紹，截至目前，其全球總銷量也不過萬輛（約8300輛）。
這些，對于氫燃料電池汽車來說都是難以逾越的難題。目前，全球材料科學一個重要的研究方向，就是如何用最少體積的材料儲存最多的氫、氫進出可控、儲存飽滿的材料安全。
上個月，青年汽車的“水氫汽車”遭到了一邊倒的批判。誠然，“水氫汽車”在宣傳中存在夸大事實的問題，但很少有人意識到，這背后其實也是氫燃料電池汽車的一個發展方向——不用高壓容器儲存氫氣，而是根據需要隨時制造氫氣，這其實更加安全。但是，目前現有的技術路線，都存在成本太高的問題，還有賴于進一步研究解決。
另一方面，與鋰電池純電動汽車相比，氫燃料電池也不能說就一定更好。如果鋰電池在未來的發展中能夠達到更高的能量密度、更快速的充電時間——打個比方，如果真的能“充電五分鐘，續航500公里”，那么還需要電解制氫、同時花費大成本運輸、儲存氫的氫燃料電池，并不見得就比鋰電池更加實用。
氫燃料電池目前問題還很多，未來能否成為汽車能源的主流，還未有定數。
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