氫燃料的案例
氫燃料電池汽車邁開商業化步伐
“燃油車、純電動與油電混合動力、燃料電池車將是汽車產業近、中、遠期的變革步伐。”時任福特汽車CEO艾倫·穆拉利此前表示。
如今，作為終極解決方案的氫燃料電池車已在商業化的道路上邁開了腳步，豐田、本田、現代、奔馳都推出了量產的氫燃料乘用車，并積極布局基礎設施。
這對中國來說，是否又將意味著新一輪的追趕？
氫燃料電池乘用車媲美燃油車
今年法蘭克福車展上，奔馳發布了首款量產氫燃料電池汽車——GLCF-CELL，并將于明年上市。這是繼豐田、本田、現代之后，又一家國際汽車公司拿出氫燃料乘用車的量產車型，其性能及使用方法已可媲美燃油車，僅待加氫站等基礎設施建設的“東風”。
“GLCF-CELL的氫燃料電池體積縮小了30%，與傳統動力的GLC發動機大小無異。”奔馳燃料電池系統開發負責人Christian Mohrdieck表示，“所以生產氫燃料電池車并不需要專門的生產線，其可適應目前奔馳的傳統動力車型。”
GLCF-CELL的動力提升了40%，功率達150千瓦，即203馬力，與現款燃油車型馬力相近。兩個共計4.5公斤的氫瓶僅需3分鐘即可加滿，可實現437公里的續航里程，為現款燃油車一箱油的續航里程的一半左右。
值得注意的是，嚴重影響氫燃料電池成本的鉑金，在GLCF-CELL上用量減少了90%，且能夠實現97%的鉑回收利用，由此降低了生產成本。
Mohrdieck表示，目前奔馳的氫燃料電池生產基地產能在四位數，未來當氫燃料電池車的年銷量達10萬輛時，其成本將與混合動力產品齊平。
Mohrdieck還表示，奔馳設定氫燃料電池的使用壽命到期為衰減10%。
展開 我國氫燃料電池要攻關哪些核心材料和技術？
合理保持對氫燃料電池產業鏈的投入，從土地、稅收、技術標準等諸多方面給予積極支持，鼓勵和引導氫燃料電池企業從事研發與產業化應用活動。有關技術標準體系的構建，是引導企業安全有序開展研發和市場活動的重要前提，建議系統研究制定加氫站等基礎設施的安全標準建設文件，車輛、船舶、發電站等應用場景下氫燃料電池系統的技術和檢測標準，出臺法規文件縮短加氫站及氫燃料電池項目從審批、建設到運營的時間歷程。
有一說一｜冬奧會之后，氫燃料車能否掀起產業高潮？
隨著北京冬奧會對氫燃料電池車的推廣示范，不少業內人士預測，2022年氫燃料電池車或將迎來一次明顯放量的小高峰，以氫燃料電池客車和重卡作為推廣重點，加氫站的建設也有望出現適度超前。
不過，氫能源的發展利用仍然是一個長期的過程，氫燃料電池車的推廣使用也不會一蹴而就。美好的憧憬，還在持續向前的未來。
氫燃料電池車用氫氣傳感器
在氫燃料電池汽車中成本占比不高，但卻發揮著重要作用的元器件，它就是傳感器。
氫燃料電池車用傳感器主要有氫氣傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器等，每種類型的傳感器作用不同，技術難度有差異。目前國內氫燃料電池汽車所用氫氣傳感器和壓力傳感器主要采用進口產品，氫氣傳感器以日本Figaro為主，壓力傳感器則以瑞士Huba Control、美國Sensata為主，溫度傳感器國內產品市場占比相對較高。
造成氫燃料電池車用傳感器市場高度依賴進口的原因有很多，最關鍵的因素在于市場需求偏小，企業缺乏研發動力，已開發的國產產品測試又不夠。不過，隨著國內氫燃料電池汽車規模的擴大，部分國內企業開始嗅到商機，專門立項以加快氫燃料電池車用傳感器研發步伐。
作為應用方的氫燃料電池系統企業表示：“國產傳感器機會非常大。只是車用傳感器需要在工程化方面做好匹配，建議傳感器廠商更多地去了解使用方的需求，更多地了解汽車標準的要求。國內只要做出來的產品通過測試，就會有很有競爭力，比如國產壓力傳感器價格不到進口一半。”
下面主要為大家介紹氫燃料電池汽車氫氣傳感器
氫氣傳感器包括敏感探頭、電路板、外部殼體以及相關的結構組件；傳感器與外部的接口主要為通訊接口，這些子系統有機結合在一起構成了一個氫氣傳感器零部件。
裝載氫氣傳感器，首要作用是為了保障氫燃料電池汽車運行安全。眾所周知，氫氣是易燃易爆氣體，對于氫燃料電池汽車而言，氫氣傳感器可檢測到氫氣濃度超過安全范圍時，給整車及時輸入報警信號，整車系統會立刻做出相應的斷電安全保護措施，以防止發生安全事故。
此外，氫氣傳感器不僅能用于監測氣罐和電堆端氫氣的泄露，還能用于檢測排放尾氣中的氫氣濃度。氫燃料電池汽車也就能根據這些監測的信息來實時分析電堆的性能和反應程度，從而及時調整相關輸入指標或數據配置來實現車輛的安全、高效運行。
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氫燃料電推進技術或將重新定義支線飛行
據HES創始人塔拉斯·范科維茨（Taras Wankewycz）介紹，據如果采用壓縮氣態氫作為燃料，足以攜帶4名乘客飛行5個小時，航程達到500公里，如果使用液態氫作為燃料，有可能將續航時間增加到15-20小時，航程可達到5000公里。
二、模塊化、可快速更換的推進系統提高飛機運營效率
在電動汽車市場，氫燃料電池是一項成熟的技術。寶馬公司在21世紀初開發了一種液氫燃料汽車，但遇見了氫燃料長期儲存和蒸發損失的問題。為了避免遇見類似的問題，HES能源系統公司提出了可更換推進系統模塊概念，并結合自動燃料填充技術，最大限度地縮短氫燃料制備和消耗之間的時間。
按照設計，推進模塊（存儲箱、燃料電池和控制裝置）安裝在機翼下方電動機的后部。在飛機降落后，自動地面車輛（AGV）將收集使用過的模塊并將其運送到現場氫制備設施處進行再填充。與此同時，另一輛AGV將備用推進模塊運送到飛機處并重新安裝。
為耗盡的推進模塊重新填充氫燃料，同時將準備就緒的模塊運送回飛機。
與大型鋰電池組充電過程相比，更換推進模塊使飛機能夠更加快速地完成“加油”，HES研發的自動電推進模塊交換系統僅需10分鐘即可完成一次燃料更換，極大縮短元素一號再次起飛的等待時間。
三、可再生能源現場制氫實現零碳排放
在HES的設計概念中，氫燃料將在運營元素一號的小型機場內實現現場制備。
當前，氫氣的生產制備大多來自于天然氣，而天然氣是一種化石燃料。在HES的商業模式中，現場制氫將由來自風力發電場或太陽能公園的可再生能源提供動力，真正實現從生產到消耗全過程的100％零碳排放。
HES正在與氫燃料發電公司合作，研究加速燃料重新填充和減少氫制備過程能量消耗的技術。當前已經有公司開發出一種無需外部壓縮機即可制備壓縮氫氣的方法。
AGV從飛機上移除用過的推進模塊以重新充能。
展開 “雙碳”目標下，氫燃料電池汽車步入快車道
氫燃料電池汽車作為氫能利用的重要方式，近年來發展迅速。在即將到來的北京冬奧會期間，張家口賽區共將投入625輛氫燃料電池車，為賽事提供交通運輸服務保障。
氫燃料電池與鋰電池相比，具有哪些優勢？
——續航更久、更環保，在固定路線、中長途及高載重場景下更有優勢
更環保
“雙碳”目標驅動下，氫能源得到更多關注。國際氫能委員會預測，到2050年，全球氫能產業將創造3000萬個工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，創造2.5萬億美元的市場規模，并在全球能源消費占比達到18%。
氫燃料電池汽車是目前交通領域利用氫能的重要方式，以氫氣為燃料，通過電化學反應將燃料中的化學能直接轉變為電能，具有能量轉換效率高、零排放等特點。中國汽車工業協會秘書長助理兼技術部部長王耀對記者表示，與鋰電池電動車相比，氫燃料電池汽車續航足、加氫快、綠色環保。
“鋰電池自身并不能發電，屬于二次電池。而氫燃料可以直接作為汽車動力來源，且加氫方便快速，平均5-8分鐘就能加滿。”王耀介紹，氫燃料電池的能量消耗、碳排放比鋰電池更環保，不僅沒有氮氧化物等有害氣體，甚至不會產生二氧化碳。此外，氫能源最大的優勢就是可再生。除了工業副產品制氫外，還可通過煤制氫以及利用光伏、風電等可再生能源電解水制氫。
續航更久
隆冬時節，400多輛氫燃料電池公交車已在張家口忙碌地運行著。據悉，這批氫燃料電池公交車已經實現零下30攝氏度極寒環境下的儲存和冷機啟動以及開啟暖風空調場景下300-450公里的長續駛里程。北京冬奧會期間，更多氫燃料電池車將為張家口賽區提供交通運輸服務保障，助力綠色冬奧。
對于消費者來說，最直觀的感受就是續航更久了。“氫的能量密度更高，在超高能量密度的支持下，氫燃料電池車輛的續航里程很容易就達到或者超過現有燃油汽車。
展開 氫燃料電池汽車上檢測氫氣的傳感器介紹
氫燃料電池指的是氫通過與氧的化學反應而產生電能的裝置（單純依靠燃燒氫來驅動的“氫內燃機”，也曾出現過，比如寶馬的氫能7系）。氫燃料電池車的驅動力來自于車上的電動機就像純電動車一樣，因此氫燃料電池車可以理解為一輛“自帶氫燃料發電機的電動車”。
什么是終極清潔能源汽車？
現下我們對新能源汽車已經不再陌生，以豐田普銳斯為代表的油電混合動力車，以比亞迪秦為代表的插電式混合動力車，以 BMW i3 為代表的增程式電動車，還有以尼桑聆風 LEAF、特斯拉為代表的充電式純電動車都在不斷滲透進千家萬戶。但新能源汽車可不止以上四類，比如氫燃料電池電動車、甲醇汽車。
以氫燃料電池電動車為例，國外技術已相當成熟，它是一種使用電動機驅動，以氫燃料經電化學反應產生的電能為動力源的新能源汽車。由于化學反應后只生成水，排放接近于零，對比鋰電池類新能源汽車，消費者沒有續航焦慮問題，無需改變使用習慣，加氫過程只需 5 分鐘，長期使用后也沒有大容量電池報廢后帶來的污染問題，因此被稱為終極清潔能源汽車。
我國將在氫燃料電池汽車布局上面拉近與國外的差距？
在討論差距之前，我們先來了解一下歷史。如果說電動汽車的歷史可以追溯至 1834 年 Thomas Davenport 在美國制造出第一輛直流電機驅動的電動車的話，燃料電池汽車歷史也是相當悠久的。1838 年，德國化學家克里斯提安·弗里德里希·尚班提出了燃料電池原理，20 世紀 60 年代，首次應用在美國航空航天管理局的阿波羅登月飛船上，但受到技術與成本的限制，發展速度緩慢，一直停留在演示階段。
直到 2014 年，燃料電池技術有了長足的進步，在以豐田等日本公司的大力推進下，部分燃料電池汽車已實現量產，比如豐田 Mirai（4 座，續航里程 500 公里）。
展開 氫燃料電池能與鋰電池一決高下嗎
多事之秋，我國政府也陸續發布文件，明確表示將降低對電動汽車的補貼，同時繼續維持對氫燃料電池的額度。
隨著政策變化和電動車的不利消息頻頻曝出，不被人熟悉的氫燃料電池進入了我們的視野中。最為顯著的變化發生了，日前繼德國推出氫燃料電動列車后，上海宣布正式投入使用了首條氫燃料電池公交線路。
其實，導向性政策的頒布則更早。2017年，上海出臺全國首個地方性的燃料電池汽車發展規劃，隨后武漢、北京、張家口、如皋、西安、鄭州等城市陸續加入到了氫能燃料電池行業。為此，廣州甚至一次性投入8億，計劃打造“中國氫谷”，專注于氫燃料電池的研發和商用。
現在，隨著政府主導的落地商用項目出現，這一新能源汽車品類也愈發受資本的關注。
但其實很早，在日本政府的推動下，以豐田為首的一系列日系老牌汽車公司就在氫燃料電動汽車上暗暗發力了。
氫燃料PK鋰電池，一場新興車企與老牌車廠的拉力賽
發展至今，市場上僅存的兩種電動車品類形勢十分明顯，除了部分德、美系車企處于觀望狀態，以豐田為首的眾多德日系老牌車廠投入氫燃料電池，而以特斯拉為首的新興車企則大面積站隊鋰電池。
從技術層面上看，鋰電池和氫燃料電池勢均力敵，各有優劣。
公開資料顯示，鋰電池造價成本低，商用化則更加成熟，這讓它自然成為電動車廠的首選。然而它的能量密度低、易燃、反應產物有毒、充電慢等特征也是潛在的“隱患”，尤其在量產之后，各類問題也被自然放大。
而氫燃料電池可以直接加氫，補給時間短，續航能力也能夠輕松達到500km以上，且排出物僅是水，完全無污染。這一優勢輕松力壓鋰電池，也更符合環保的理念，但氫燃料使用過程中不可或缺的反應催化劑——鉑稀有貴金屬成本極高，且氫燃料充電站造價為特斯拉超級充電站的五、六倍，其高昂的成本成為氫燃料成為商用之路的攔路虎，事實上，也沒有人愿意為環保買下這筆天價單。
展開 現代摩比斯用氫燃料電池模塊構建無污染發電系統
據外媒報道，韓國現代摩比斯公司（Hyundai Mobis）試圖利用用于氫燃料純電動汽車上的氫燃料電池模塊，打造可為建筑物提供電力的氫能發電系統。該公司也是全球首家可在專門工廠生產氫燃料純電動汽車所需的所有核心配件的公司。
現代摩比斯表示，其已經在位于韓國忠清北道忠州（Chungju, Korea）的氫燃料電池工廠內打造了“氫能應急發電系統”，而且開始了試運行。
該氫能應急發電系統可在工廠停電時，用作應急電源，也可用作季節性用電高峰期時的輔助電源。氫燃料汽車零部件工廠運行所需電力的一部分來自于氫氣。該系統的氫燃料電池模塊直接來自于Nexo氫燃料純電動汽車，該汽車目前正處于量產。現代摩比斯將5個汽車氫燃料電池連接起來，組成了一個發電系統，最大容量為450kW，約合忠州工廠總耗電量的7%。可用作應急電源或用電高峰期的輔助電源。
該氫能發電系統具數量調節、安全性、節能、無污染和低噪音等優點。首先，其最大優點就是能夠控制發電所需的燃料電池模塊的數量。根據所需的應急電源和輔助電源數量，可以連接盡可能多的燃料電池模塊。此外，由于氫燃料電池模塊的各個部件都具防爆設計，而且還配備了自動測氫和外部排氣系統，因此也不存在安全問題。目前，制氫和用氫的基礎設施不夠完善，安裝成本也較高，但是如果能大力利用氫能，現代摩比斯也有望提高其發電系統的價格競爭力。
現代摩比斯計劃以這次忠州工廠示范運營為開始，在韓國及海外其他生產基地安裝更多氫能應急發電系統。
來源：蓋世汽車網
展開 本田向氫燃料與汽油車型動刀，奧德賽等或將走向終結
記者丨北岸
責編丨羅超
編輯丨朱錦斌
本田于6月15日對外宣布，計劃在今年停止生產氫燃料電池汽車，但該公司與通用汽車聯合開發氫燃料車型的項目并未中止，未來會有雙方合作的新車型面市。
作為結構改革的一環，本田這兩年一直致力于國內外工廠的重組，還將陸續砍掉銷量低迷的部分車型。除了氫燃料路線層面的再定位，該公司還決定取消燃油版的高端車型傳奇Legend和燃油版的MPV奧德賽，以此加快到2040年“只銷售純電動和燃料電池車型”的改革步伐。
在公布2020財年業績的發布會上，本田首席執行官三部敏宏對外宣布，將在2040年使電動汽車和燃料電池汽車占到整體銷量的100%，以達成碳中和目標。與此同時，本田還計劃在未來6年內投資5萬億日元，用于電氣化相關車型的研發，力爭成為日本第一家不再銷售二氧化碳排放車型的制造商。
當豐田用Mirai車型在氫燃料電池領域“小試牛刀”，同屬東瀛陣營的本田自然也不甘落后，于2016年對外發售了氫燃料電池版本的Clarity 。彼時該車型的價格約為783萬日元，價格相對較為昂貴，且加氫站等硬件配套設施也沒有到位，所以銷量一度低迷。
而從2013年開始，本田開始在氫燃料電池領域與通用汽車合作，并于2017年聯合成立了燃料電池汽車的合資公司。雖然本田自己已按下氫燃料電池車型的生產暫停鍵，但該公司在相關領域的研發與銷售業務還將繼續與通用汽車保持緊密合作。
展開 氫燃料汽車零排放無污染，是新能源汽車的未來嗎？
除了電動車以外通用、豐田、現代等品牌早就開始研發氫燃料電池方案，氫燃料電池能量轉化效率高達60%以上，比燃油車最高水平也高了接近1倍，在運行過程中只產生空氣和水，真正的零污染，而且加氣速度和加油一樣快，完全不用擔心續航和充能問題。
怎么看氫燃料電池都要比電動車更加節能環保，那么發展氫燃料電池有前途嗎？答案是肯定的，只不過和電動車相比，氫燃料電池更加難以普及，首先氫原子非常小，是能鉆透致密容器逃散，就拿我們經常玩的氫氣球舉例子，玩幾天就沒氣了，不是氣球有漏洞而是氫氣鉆過了氣球的膠皮層消失了。
其次氫氣比汽油更加容易爆炸，想象一下攜帶大罐氫氣上路的汽車，仿佛就是一個隨時會爆炸的手榴彈，一旦發生事故后果無法相信，所以氫燃料電池還存在諸多技術上的難題沒有解決，但小編個人認為，氫燃料比電動車更加符合新能源汽車的身份。
氫燃料電池的充能速度雖然堪比燃油，但加氫氣需要高壓處理，而不是汽油的常壓，高壓氫的儲存、運輸和加注過程，包括汽車在運行過程中可能遭遇碰撞時存在的安全問題也是一大隱患。
氫燃料汽車雖然是一個不錯的選擇，但就目前的技術而言還不適合大規模推廣，希望這項技術早日完善，讓人們開上真正零污染的新能源汽車。
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大眾發布氫燃料貨車 續航可達500公里
據外媒報道，作為全面推出全新零排放汽車計劃的一部分，大眾汽車日前宣布了一款全新的貨運概念車--Crafter HyMotion，它采用了氫燃料電池動力傳動系統。這款車的設計考慮到了更長的旅程，除此之外還擁有比其電動前身e-Crafter更大的有效載荷能力。
大眾發布氫燃料貨車 續航可達500公里
據了解，e-Crafter的車載鋰離子電池每次充滿電可行駛173公里，但如果用上7.5千克的氫燃料罐則能讓續航里程超過500公里。汽車每100公里消耗1.4千克氫氣，而添加燃起則只要4分鐘時間。
大眾汽車表示，Crafter HyMotion與如今的柴油汽車相同，并且它還加入了現在越來越多汽車制造商正在的氫動力貨車和重型拖運車的行列。有了長距離續航里程和快速補給燃料的加持，這些氫燃料電池汽車非常適合遠距離的貨物運送。
大眾發布氫燃料貨車 續航可達500公里
不過大眾對當前的形勢也是看得非常清楚。眼下，氫燃料電池汽車的生產成本高于電動汽車，不過這家公司估計，等到2025年，該類型汽車的制造成本將會降到跟傳統電動汽車旗鼓相當的水平。等到那時，大眾還預測，氫燃料補給站數量將大大增加。到2023年，德國的氫燃料補給站數量將達到400個左右，目前它則仍只有50個。
雖然Crafter HyMotion現在還是款概念車，但大眾表示，該技術已經接近生產階段，如果基礎設施得到完善、零部件成本降低，那么這種汽車將變得更具可行性。
展開 現代將投資11億美元在韓國建兩座氫燃料電池工廠
蓋世汽車訊 據外媒報道，現代宣布計劃在韓國開設兩個新的燃料電池工廠，以加速其氫燃料電池汽車業務的增長。
氫燃料電池卡車（圖片來源：現代）
現代在新設施所在的仁川（Incheon）市舉行奠基儀式時表示，該公司將向新工廠投資1.3萬億韓元（約11億美元），新工廠將于2023年下半年開始生產燃料電池。現代估計，當兩座工廠完全投入運營時，它們每年將生產10萬個氫燃料電芯。當前現代在忠州（Chungju）已經有了一座氫燃料電芯工廠，但是每年的電芯產能只有2.3萬個。
現代摩比斯總裁兼首席執行官Sung Hwan Cho表示：“盡管依然存在包括COVID-19在內的不確定因素，我們還是決定進行這項大規模投資，以維持我們在全球燃料電池市場上的領先地位。我們將繼續加大設施投資力度，加強研發能力，促進氫能產業的發展，擴大生態系統。”
通過這些新工廠，現代汽車公司希望擴大其生產陣容，并使其氫動力業務多樣化。該公司目前為氫燃料電池電動汽車生產動力系統，但他們打算進入新的市場，例如建筑機械和物流設備。
現代此前已經生產了一種用于叉車的氫燃料電池組，該公司目前正在開發用于氫燃料挖掘機的動力電池組。未來，現代還計劃為小型飛行汽車生產更大的燃料電池系統。
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展開 氫氣傳感器在氫燃料電池系統中的應用
大氣污染的一大來源是燃油汽車的尾氣，為了減少污染，科學家們研發出了氫燃料電池車。氫燃料電池車與傳統燃油汽車相比有三大優勢：
1、無污染，燃料電池只會產生水和熱。如果氫是通過可再生能源產生的（光伏電池板、風能發電等），整個循環就是徹底的不產生有害物質排放的過程。
2、無噪聲，氫燃料電池運行安靜，噪聲大約只有55dB，相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內安裝，或是在室外對噪聲有限制的地方。
3、高效率，氫燃料電池的發電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉換性質決定的，直接將化學能轉換為電能，不需要經過熱能和機械能（發電機）的中間變換。
盡管氫燃料電池車好處多多，但也還有許多需要解決的問題，否則很長一段時間內都是無法取代傳統燃油汽車的。比如氫燃料電池的能量來源--氫氣，氫氣是一種常態下是一種極易燃燒的氣體，爆炸下限也很低，同時氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，在同等條件下（溫度,壓強），氫氣熱運動的速度更快，更容易從容器的縫隙中逃逸。也就是說儲存氫氣的容器密封性稍微差一些就極易發生氫氣泄露，氫氣泄露不僅僅是使得燃料電池系統的性能下降，更可怕的是可能引發爆炸以及火災，會嚴重威脅到我們的生命財產安全。
既然氫氣爆炸這么危險，那有沒有辦法在氫氣泄漏前期，遠遠未達到爆炸下限之前發現它，提前采取措施最大限度保證我們的生命財產安全呢？氫氣又是無色無味難容于水的氣體，一般情況下人們是無法直接發現氫氣泄露的，這就需要采取其他的手段去檢測了。在這里深圳市新世聯科技有限公司推薦一款適用于氫氣泄露檢測的傳感器TGS2615-E00。TGS2615-E00是日本FIGARO研發的半導體原理傳感器，響應快速、功耗低、體積小，TGS2615-E00 為了消除酒精等干擾氣體的影響而設置了過濾層，顯示出對氫氣極高選擇性的靈敏度特性。
展開 長城首款氫燃料電池汽車或將2022年面世
而我國也繪制了清晰的燃料電池汽車發展路線圖：預計到2020年，建設100個加氫站、5000輛氫燃料電池汽車；到2025年，要擁有10萬輛氫燃料電池汽車。
