2023 年 5 月 27 日在北京舉行的展覽會上，展示了現代氫動力汽車的燃料電池部分。 (圖片來源：SCMP)
由氫燃料電池驅動的汽車僅排放水，越來越受到政策制定者和尋求脫碳以將全球暖化限制在工業化前水平以上 1.5 攝氏度以內的公司的關注。
一些汽車製造商認為氫動力汽車是淨零交通的未來，但很少有消費者聽說過這項技術，更不用說在街上看到這種車輛了。
氫動力汽車如何運作？
氫氣可以作為燃料直接燃燒，因為它具有高反應性和可燃性。但這並不是氫動力汽車的工作原理。
氫燃料汽車由內置燃料電池利用氫氣產生的電力提供動力。簡而言之，這些燃料電池將氫原子轉化為電和水分子。然後電力為電動馬達提供動力。這就是為什麼氫動力汽車的常見縮寫是 FCEV（燃料電池電動車）。
純電動車 (BEV) 使用電池中儲存的電力，而燃料電池電動車則利用儲罐中儲存的氫氣在車上發電。當電池電量不足時，純電動車可以透過電網為其電池充電，而燃料電池電動車則必須重新填充其儲氫罐。
氫動力汽車有哪些優勢？
與純電動車一樣，燃料電池電動車在運行時不會產生溫室氣體排放。它們的排氣管唯一排出的就是水蒸氣。當燃料電池汽車使用「綠氫」（利用清潔來源的電力分解水分子產生的氫）時，它們會進一步減少排放，因為燃料的生產過程也是碳中和的。與純電動車相比，燃料電池電動車的用戶可能會注意到的最大優勢是加油時間短。儘管這因型號而異，但 FCEV 中的儲氫罐加註通常需要幾分鐘，而 BEV 則可能需要數小時才能充滿電，甚至最快的充電器也需要大約 20 分鐘。
卡車和公共汽車等氫動力重型車輛由於能夠攜帶更多的氫氣，因此可以行駛更遠的里程。
哪些因素不利於氫燃料汽車？
氫燃料的可用性是燃料電池汽車面臨的最大挑戰。綠氫通常在再生能源豐富的地區生產，但這些地區往往遠離需求中心。與透過輸配電線路以接近光速輸送的電力不同，氫氣必須透過油罐車或少量長管拖車或透過管道在道路上行駛。支持這一點的基礎設施發展緩慢，運輸和儲存成本很高。
此外，使用汽油動力卡車運輸氫氣罐首先會抵消使用氫氣的一些優勢。因此，理想情況下，需要先實現由再生能源電力（或氫）驅動的電動卡車車隊，然後氫的廣泛分佈才有意義。
氫動力汽車面臨的另一個挑戰是效率。每當能量從一種形式轉換為另一種形式時，能量損失是不可避免的。智庫 Trivium China 能源分析師 Cosimo Ries 表示，當使用太陽能和風電供電的電解生產綠氫時，這種損失在 30% 至 40% 之間。然後，在 FCEV 的燃料電池中將氫氣轉化為電能會損失更多能量，進一步降低效率。
此外，純電動車製造商並沒有停滯不前。 「近年來，隨著純電動車的發展，其電池技術屢屢取得突破並贏得了消費者的信任，」綠色和平東亞區駐北京全球政策分析師姚哲表示。 “特別是在中短途乘用車領域，我認為大家有一個明確的共識，那就是氫不是一個好的選擇。”
氫汽車和氫燃料的高成本也阻礙了其更廣泛的應用。例如，在中國——全球最大的氫能開發商和最大的FCEV 市場——董事長林羅賓(Robin Lin) 表示，目前氫動力重型卡車的成本約為100 萬元人民幣（138,400 美元），幾乎是傳統卡車價格的三倍兼中國氫燃料電池技術供應商重塑集團總裁。
據介紹，工業生產過程中產生的副產品高純度氫氣，在工業重鎮山西省等地的加氫站，成本約為每公斤25至40元，在上海的加氫站則為每公斤50至70元。這種氫被稱為藍氫或灰氫，因為其生產涉及碳排放。
中國工程院院士易寶蓮在2023年的演講中表示，只有價格降至每公斤30元以下，氫燃料才會與柴油車競爭。
中國柴油價格平均低於每公升10元。
參與的有哪些國家和廠商？
根據國際能源總署 (IEA) 的數據，截至 2023 年底，韓國註冊的 FCEV 數量為 34,650 輛，其中 34,000 輛為乘用車，位居世界第一。IEA 的數據顯示，中國緊隨其後，擁有 22,480 輛汽車，但其中 70% 以上是商用車。美國以 18,220 輛 FCEV 排名第三，其中大部分是乘用車。
SNE Research 的數據顯示，就品牌而言，韓國現代汽車在 FCEV 市場佔據主導地位，佔去年全球銷售的 14,451 輛氫動力汽車的三分之一以上。日本豐田是第二大 FCEV 製造商，去年約佔全球銷售量的 27%。
SNE表示，從全國來看，去年中國FCEV銷量首次超過韓國，佔全球總量的近40%。
迄今為止，全球已有40多個司法管轄區發布了氫能戰略，其中許多國家的計畫中都包括了氫能汽車和相關基礎設施的發展。在中國的國家氫能戰略中，中國的目標是到2025年至少有5萬輛燃料電池汽車上路。
氫在運輸領域有未來嗎？
憑藉在續駛里程和加氫時間方面的優勢，氫很可能在卡車、物流車、巴士和火車等重型和長途運輸領域最具潛力。然而，高昂的汽車價格、燃料成本以及氫燃料運輸和儲存基礎設施的缺乏仍然是障礙。
Trivium 的 Ries 表示：“如果氫燃料電池汽車的成本無法降低，即使在重型卡車領域，它也無法與電池電動車競爭。”
政府補貼可能會為 FCEV 市場帶來巨大推動力。例如，中國政府正在鼓勵城市形成氫能發展“集群”，為這些地區提供高達17億元的獎金，以促進FCEV的部署。瑞銀投資銀行中國煉油化工分析師艾蜜莉郭表示，在已經有補貼的城市，氫燃料卡車的成本已經與柴油卡車持平。
資料來源：SCMP