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文章简介:

• 1、氢燃料电池电堆MH170需要铂金吗？
• 2、氢燃料电池和锂电池，谁才是实现汽车“零排放”的最优解？
• 3、氢氧燃料电池以铂为电极，它的负极到底是铂还是氢气
• 4、氢能源汽车与纯电动汽车相比较，有哪些优缺点呢？
• 5、新能源汽车需要什么金属
• 6、氢燃料电池？

氢燃料电池电堆MH170需要铂金吗？

这里面多少要有一些这样的成分，不然他不会起到一定的作用。

氢燃料电池和锂电池，谁才是实现汽车“零排放”的最优解？

锂电池是实现汽车“零排放”的最优解吗？退一步讲，锂电池是实现汽车“零排放”的过渡动力储备形式吗？目前来看，它就是方程式里的未知数。那么，“氢燃料电池”呢？

2020年6月5日，丰田汽车、中国一汽、东风、广汽集团、北汽集团、北京亿华通等6家企业在京举行发布会并签署合营合同，计划成立“联合燃料电池系统研发（北京）有限公司”。在未来，这6家公司将合力推动“氢燃料电池”的研发、落地和普及。该公司前期主要为商用车开发氢燃料电池系统。

氢气经过化学反应后产生电力，排出水，可以让汽车实现真正的“零排放”，那么为什么氢燃料电池至今还没有实现大量普及？另外，本次由丰田牵头成立的联合公司为什么前期主要开发用于商用车的氢燃料电池？

要想解答上述疑问，我们首先要去了解氢燃料电池与锂电池的优缺点。

首先，氢燃料电池汽车进行燃料补给的速度更快，加氢就像加油一样，一般需要3-5分钟。纯电动车充电，即使是像特斯拉那样的超充，每次充电也要一个小时以上，普通充电桩往往需要好几个小时。

氢气经过化学反应产生电能与水，可以实现真正的“零排放”。锂电池内部采用大量重金属，需要科学、严格、规范的回收处理流程，否则会对环境产生污染。

氢燃料电池能量储备密度高，且重量轻，氢燃料电池车续航远。而锂电池能量储备密度相对偏低，且重量大。

氢燃料电池需要预防的是氢气泄露，也就是防止储氢罐破损，属于物理层面的防护。而锂电池的安全隐患则是来自不容易控制的链式反应，属于化学层面。

氢燃料电池的低温起步性能差，但是随着启动后自身放热的增加，电堆会很快稳定在80-90℃的正常工作范围。但是，在不使用电力帮助的前提下，氢燃料电池实现低温启动，一直是一个在研究的课题。锂电池同样有低温状态下内阻增加的问题，这也是为什么很多电动车给电池组装备热循环管理系统的原因。

氢气来源、安全使用、储氢站建设都是构成目前氢燃料电池使用成本居高居高不下的部分原因。据悉，建设一个储氢站的成本为100-200万美元；建设一个特斯拉超级充电站的成本大约为30万美元。另外，氢燃料电池所需的化学反应催化剂为稀有贵金属——“铂”，这种贵金属的价格比黄金还贵。

氢燃料电池使用成本高，技术不够成熟等，是目前氢燃料电池没有得到大量普及的重要原因。

相较传统加油站以及充电站，加氢站不仅建设技术难度大，而且建设成本也偏高，再加上氢燃料电池汽车还没有大量普及，所以此次由丰田等企业成立的联合公司就先把氢燃料电池应用在商用车领域，例如公交车、卡车等，这也相当于技术试点。首先商用车便于集中管理，单个加氢站可以更加高效的服务于氢燃料电池汽车，另外，氢燃料电池车应用在某个城市商用车领域后，便于后期的技术问题的反馈与解决。

加氢站的建设自然离不开国内传统能源巨头的支持，毕竟它们在能源技术领域、站点服务运营方面拥有丰富的经验。就在前不久，北汽福田、中石油北京分公司与北京亿华通达成合作意向，三方将共同推进北京市加氢站建设及运营。毫无疑问，这一合作将应用到丰田本次成立的联合公司上，对氢燃料电池在国内的规模化发展起到积极的促进作用。

其实丰田早就把氢燃料电池应用在乘用车上了，代表车型是丰田Mirai。该车自2014年12月开始在日本销售，从2015年秋季开始将销售范围扩大至美国和欧洲。2015年产量700台，2016年约2000台，2017年约3000台。

丰田家用燃油车、混动车型的低油耗，是全球消费者公认的优点。但是在纯电动车领域，明显感觉丰田还没有完全发力。从2020年1-4月份全球新能源销量来看，丰田纯电动车销量12253台，占到全球新能源销量份额的2.15%；反观特斯拉，2020年1-4月份销量103193台，占到全球新能源销量份额的18.08%。可以看出，丰田目前并没有把未来新能源车的“赌注”全部押在锂电池身上，或许丰田更看好氢燃料电池。

参考《2018全国电力工业统计快报》，中国火力发电量占比达到了70.4%，高耸的烟囱和宏伟的冷水塔就是火力发电站的常见景观。太阳能、核电、风电、水电总占比为29.6%。当火力发电彻底告别舞台前，纯电动车目前并不能实现真正意义上的“零排放”。

据外媒报道，马自达已开始生产该品牌旗下首款纯电动SUV——MX-30。该车搭载了容量仅为35.5kWh的锂离子电池组，在WLTP工况下的续航里程仅为200km左右（远低与主流纯电动车）。按照马自达官方说法，之所以装备如此小容量的电池组，就是考虑到它的生命周期内二氧化碳“排放”总量最低。

不难看出，马自达充分考虑到了电池容量与电池组重量的比重，换句话说，电池组重量越大，单位电池容量的续航里程就会越短，也就是单位里程能耗越高。提升电池能量密度就能有效缓解该问题。

比亚迪前段时间发布的“刀片电池”，又一次把磷酸铁锂电池带回了公众视野。刀片电池电芯采用阵列的排布方式，体积与能量密度得到大幅优化，三元锂电池在新能源市场的地位受到了冲击。

不得不说的是，前段时间比亚迪与宁德时代就刀片电池和三元锂电池谁更安全的问题在网络上展开了一场“口水战”，各家均通过试验来证明自家电池的安全性。

在开放的市场经济下，优胜略汰属于常态，各家必须通过技术创新才能在市场中脱颖而出。而良性且激烈的市场竞争才能推动技术发展，实现技术革新，成为构建清洁移动出行社会的催化剂。

氢燃料电池与锂电池到底谁才能成为构建清洁出行社会的“最优解”，目前并没有答案。只能说目前人类处在实现汽车零排放进程中“摸石头过河”的阶段，不同形式的能量来源，就像是在不断尝试新的“过河”方式。您认为哪种动力形式才能成为未来汽车的主导，不妨在下面留下您的观点。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

氢氧燃料电池以铂为电极，它的负极到底是铂还是氢气

氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入 O2，

总反应为：2H2 + O2 === 2H2O

氢能源汽车与纯电动汽车相比较，有哪些优缺点呢？

1.就能量充满时间来说

氢汽车的充电时间很短，不到5分钟。即使是目前的超级充电桩电动车，给一辆纯电动车充电也需要半个小时左右；

2.续航里程方面

氢燃料汽车续航里程可达650-700公里，部分车型甚至可达1000公里，目前纯电动汽车无法实现；

3.生产技术和成本

氢燃料电池汽车在运行过程中只产生空气和水，不存在燃料电池的回收问题，非常环保。虽然电动汽车不使用燃料，零排放，只转移污染排放，因为燃煤火电在中国电力能源结构中占有非常高的比例。虽然集中发电效率更高，污染问题更容易减少，但严格来说，除非电动汽车的电能来自风能、太阳能等清洁能源，否则电动汽车并不是绝对环保的。此外，电动汽车电池的废电池回收是一个大问题。纯电动汽车没有污染，但也有间接污染，即火力发电造成的环境污染。然而，就目前氢燃料汽车和电动汽车的生产和技术成本而言，氢燃料电池汽车的技术和结构非常复杂。氢燃料汽车主要依靠氢气和氧化反应发电来驱动发动机，并且需要贵金属铂作为催化剂，这大大增加了成本，所以纯电动车的成本比较低。

4.能量效率

氢燃料汽车的效率低于电动汽车。业内专家计算，一辆电动汽车一旦启动，汽车充电位置的电源将损失5%左右，电池充放电将增加损失10%，最终电机将损失5%。将总损失计算为20%。氢燃料汽车将充电装置集成在车内，最终驱动方式与纯电动汽车相同，由电动机驱动。根据相关测试，如果用100 kWh的电能产生氢气，然后储存、运输、添加到车辆上，再转化为电能驱动电机，电能的利用率只有38%，利用率只有57%。所以无论怎么算，都远远低于电动车。

综上所述，随着新能源汽车的快速发展，氢能汽车和电动汽车各有利弊。电动汽车是当前的趋势。因为氢动力汽车有很多优势，虽然未来可能不会取代电动汽车，但会协同发展。随着氢能汽车技术的进步，我们可以找到贵金属铂的替代品，低成本生产高纯氢，并在传统加油站设立加氢区，使氢能汽车在市场上快速发展。

新能源汽车需要什么金属

锂和钴是制备新能源汽车锂电池的基本原料，而铟、镓和硒制成的铜铟镓硒CIGS薄膜太阳电池是充电桩的关键材料。

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车的定义：

因国家不同其提法也不相同，在日本通常被称为“低公害汽车”，2001年以日本国土交通省、 环境省和经济产业省制定了“低公害车开发普及行动计划”。

该计划所指的低公害车包括5类，即：以天然气为燃料的汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料的汽车、排污和燃效限制标准最严格的清洁汽油汽车。

氢燃料电池？

优点： 1、无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。 2、无噪声。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。 3、电池高效率。燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。缺点： 1.氢气的来源问题。氢气不像氮气和氧气是空气中的最主要组成因素，想得到氢气可以通过电解水，但这可是个不太经济的方法，能量损失极大！你想，先从电解水开始，耗费电能，产生氢气，氢气再发电过程中还会有能量损失；电解水的电现在也是以煤电为主发出来的吧，烧煤发电也会有能量损失。 2.金属铂的稀缺。在氢燃料电池发电的过程中会用到金属铂作为催化剂。这种金属就是咱结婚买戒指那个比24K金更贵的那个铂，它少啊，它贵啊，那么大规模生产氢燃料电池，这个铂就是瓶颈，完全没有规模化后成本减少的效应，反而需求越多越贵，这可怎么办好？ 3.氢气的安全性。有人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，由此可以证明氢比汽油安全是有根据的。所以少量的氢气泄漏，可以在空气中很快被稀释成安全的混合气。氢气的比重小，易向上逃逸，这使得事故时氢气的影响范围要小得多。在未来以分布式为主、零排放为特征的能源构架中，氢能源系统会与电力系统并存互补，共同满足交通运输、家庭生活、工业生产的能源需求。