對于環(huán)境日益惡化和未來能源危機的擔憂，促使著人們不斷尋求汽車新的動力來源。但是關(guān)于電動汽車采用哪種電池提供動力卻一直存在著爭議，其中最受關(guān)注的就是燃料電池與鋰離子電池對汽車動力電池的爭奪。

燃料電池車再受注目

早在2002年豐田和本田就已經(jīng)推出了燃料電池車，燃料電池車作為新一代汽車的有力候補，一度受到了巨大的關(guān)注。但隨著混合動力車和純電動汽車日益受到更多的關(guān)注，燃料電池車最近幾年處于不起眼的地位。但近來，燃料電池車開始再次進入人們的視野。

值得關(guān)注的幾個事件是，2013年1月24日，豐田與寶馬就共同開發(fā)燃料電池車正式達成協(xié)議。1月28日，日產(chǎn)與戴姆勒、福特汽車也在燃料電池車開發(fā)方面結(jié)盟。同時，豐田和本田宣布2015年開始銷售燃料電池車。

又2013年7月2日，通用汽車和本田于7月2日宣布，雙方將開展合作，共同開發(fā)燃料電池車。

而最近風頭正勁的純電動汽車企業(yè)特斯拉CEO艾倫·穆斯克在接受采訪時將燃料電池貶稱為“笑料電池”。他表示，開發(fā)燃料電池車的企業(yè)非常愚蠢，就算從理論上實現(xiàn)燃料電池的最佳性能，也無法同今天的鋰離子電池抗衡。

另一方面，通用等企業(yè)卻表示，特斯拉是害怕燃料電池車將在新能源領(lǐng)域同Model S電動車展開競爭，并威脅到其稍有起色的純電池汽車未來。

雙方各執(zhí)一詞。但種種跡象表明，以豐田為代表的企業(yè)正在將燃料電池車作為未來一個重點的研發(fā)方向，盡管就目前而言，燃料電池車的價格仍然很高。那么豐田等車企對于量產(chǎn)燃料電池車的信心來自于哪里呢？

降低成本

燃料電池車是配備燃料電池的純電動汽車。與純電動汽車一樣利用馬達行駛，但驅(qū)動馬達所需的電力來自燃料電池。而且，填充一次燃料或充一次電的續(xù)航距離比純電動汽車長，燃料的填充時間也比純電動汽車的充電時間短，因此易用性比純電動汽車出色。

燃料電池車的燃料電池與大約10年前一樣，以燃料使用氫的PEFC(高分子固體電解質(zhì)型燃料電池)為主流。電解質(zhì)采用具有離子導(dǎo)電性的高分子膜，用燃料極和空氣極夾住電解質(zhì)構(gòu)成電池單元(單電池)。氫(H2)在燃料極分解成質(zhì)子(H＋)和電子。質(zhì)子移動到電解質(zhì)中，在空氣極與氧和電子發(fā)生反應(yīng)生成水。此時，電子通過外部電路從燃料極移動到空氣極，由此發(fā)電。另外，還需要采用白金催化劑促進空氣極的反應(yīng)。

為降低成本做出貢獻的一個舉措是提高燃料電池組的輸出密度。例如，如果單位體積的輸出密度提高到2倍以上，則使用的燃料電池的體積就可以減至一半以下，因此能削減材料費。實際上，豐田已經(jīng)開發(fā)出輸出密度是現(xiàn)行燃料電池車兩倍以上的燃料電池組。輸出密度高達3kW/L。

還有通過削減燃料電池組層積的單元數(shù)量來降低成本的措施。減少層積數(shù)的話，可以削減燃料電池組的材料費，因此能降低成本。不過，發(fā)電電壓也隨之降低，所以要使用轉(zhuǎn)換器。利用轉(zhuǎn)換器升壓來應(yīng)對需要高電壓的情況。

減少氫燃料罐的數(shù)量也為降低成本做出了貢獻。通過優(yōu)化燃料罐的長度和直徑，在燃料罐的總?cè)莘e相同的條件下，以前需要配備四罐燃料，而現(xiàn)在兩罐即可。燃料罐數(shù)量的減少，使得燃料罐配備的部件數(shù)量可減半，因此能降低成本。

氫燃料罐方面還推進了其他削減成本的舉措，比如通過降低燃料罐使用的碳纖維的等級、或者削減用量來壓縮材料費。據(jù)介紹，之所以能這樣做，是因為日本修改了《高壓氣體安全法》。另外，針對氫燃料罐開發(fā)了能更輕松地纏繞碳纖維的制造技術(shù)等，這也為低成本化做出了貢獻。

除此之外，馬達、電池、逆變器等混合動力車也在使用的部件，則直接沿用混合動力車的產(chǎn)品。而且，能實現(xiàn)一體化的部件全部實現(xiàn)了一體化，由此也削減了成本。

目的何在

眾所周知，豐田一直是抵制純電動汽車最激烈的汽車企業(yè)。從一開始的致力于對混合動力汽車的研發(fā)和推廣，到最近宣布推出燃料電池車。

顯而易見的原因是，純電動汽車在電池技術(shù)無法出現(xiàn)大的突破情況下，其續(xù)航里程并不能完全滿足商業(yè)化的需求，而燃料電池車填充一次燃料就能確保與汽油車相當?shù)男旭偩嚯x。再加上經(jīng)過幾年的推廣之后，全球純電動汽車市場普遍陷入低迷，即使不能證明豐田眼光的獨到，但至少促使豐田更加堅定放棄純電動汽車的決心。

事實上，還有一個更重要的原因是，與普及純電動汽車相比，普及燃料電池車更加符合各大汽車廠商的利益。

本田社長伊東孝紳說，“純電動汽車的部件數(shù)量會減少。因此，如果普及的話，汽車產(chǎn)業(yè)的構(gòu)造將發(fā)生急劇變化”。純電動汽車普及的話，各大汽車廠商可能就無法保住各自的優(yōu)勢。

純電動汽車的動力源是電池和馬達，構(gòu)造簡單，部件數(shù)量也比汽油車大幅減少。如果純電動汽車成為環(huán)保車的主角，再推進充電站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，那么，擁有成本競爭力的很多新興市場國家的廠商和風險企業(yè)就會涉足該領(lǐng)域，搶奪市場。對此，各大汽車廠商有著強烈的警戒心。

而燃料電池車的涉足門檻比較高。豐田相關(guān)人士指出，“(燃料電池車)與純電動汽車相比，能在技術(shù)方面形成顯著差異，保持競爭優(yōu)勢”。

燃料電池的心臟部分--被稱作“電堆”的燃料電池發(fā)電機是不同材料的優(yōu)化組合技術(shù)的集合體，專利的數(shù)量也十分龐大。因此，新進企業(yè)很難仿制。

最近純電動汽車的低迷可能會促使各大汽車廠商加快脫離純電動汽車業(yè)務(wù)的步伐。日產(chǎn)由于在混合動力車方面起步較晚，因此在純電動汽車上比較下工夫。該公司的目標是，對于2010年上市的純電動汽車，在2017年3月之前與雷諾合計售出150萬輛。

不過，截至2013年7月，兩公司的總銷量只有約10萬輛。在2013年1月的北美國際車展上，對于記者提出的純電動汽車的銷量問題，日產(chǎn)社長卡洛斯·戈恩回答說“很失望”。從2013年4月開始，LEAF(聆風)各車型的售價全部下調(diào)，不過銷售仍然沒有回暖的跡象。最近，日產(chǎn)通過與戴姆勒等合作，強化了燃料電池車的開發(fā)。

某汽車行業(yè)相關(guān)人士指出，“如果對于純電動汽車，豐田和本田也像混合動力車的黎明期時那樣積極銷售，純電動汽車應(yīng)該會更加普及?！比欢?，兩公司只是將其作為環(huán)保車的選擇之一，小量維持租售業(yè)務(wù)，看不到全力以赴的樣子。

存在的問題

最近，大型汽車廠商致力于天然氣汽車的開發(fā)也是基于與燃料電池車相同的理由。

隨著頁巖氣的增產(chǎn)，天然氣價格降低，CO2排量比汽油車少1～2成的天然氣汽車作為環(huán)保車的新支柱，開始受到關(guān)注。氣體燃料比汽油等液體燃料更難儲藏和控制，涉足門檻比較高。

本田2012年8月在泰國推出了轎車“City”的天然氣車型。在2013年5月的銷售中，天然氣車型占City總銷量的約3成。大眾也于2013年在歐洲推出了采用天然氣燃料的微型車“eco up！”。

天然氣相關(guān)技術(shù)也容易提高附加值。以前的儲氣罐都是鐵制，但為了減輕重量，使用碳纖維儲氣罐的汽車越來越多。

東麗面向天然氣的壓力容器用途，擴大了碳纖維的銷售。再加上一些其他因素，該公司預(yù)計2013財年碳纖維業(yè)務(wù)的營業(yè)利潤將比上財年增加64％，達到120億日元。

不過，燃料電池車和天然氣車的發(fā)展存在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難題。與已經(jīng)推進建設(shè)的純電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施相比，氫等氣體的填充基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)還沒有眉目。

在這期間，也有可能出現(xiàn)純電動汽車領(lǐng)域發(fā)生技術(shù)革新，新興市場國家的廠商掌握核心技術(shù)、從而趕超大型汽車廠商的情況。普通的新車開發(fā)一般需要4～5年，環(huán)保車的開發(fā)時間更長。今后，汽車廠商或許需要在密切關(guān)注環(huán)保車趨勢的同時，以前所未有的速度轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略。