十幾年前，氫燃料動力鋰電池如同隧道盡頭的曙光照亮了人們對動力總成系統(tǒng)的探索之路。這一技術被曾被奉為解決內(nèi)燃機弊病的良方，滿足日趨嚴格的排放標準的必由之路，以及通往非化石燃料未來的康莊大道。

當時的通用汽車公司對其寄予厚望，在紐約北部成立了專門的學校支持燃料動力鋰電池技術的發(fā)展。學校與通用位于密西根州沃倫市的技術中心距離很遠，同樣，在這里誕生的原型樣車與1960年代末技術中心研發(fā)的第一輛氫燃料動力鋰電池汽車（下稱FCV）Electrovan相比更是有了翻天覆地的變化。

2002年的樣車雪佛蘭S-10皮卡，搭載了電池以及從汽油中提取氫的重置裝置為燃料動力鋰電池供應動力。盡管重量達到了2858kg，啟動過程耗時6分鐘，但由于比起通用早先的燃料動力鋰電池項目有了長足進步，這輛S-10皮卡在當時受到了廣泛贊譽。

1960年代末技術中心研發(fā)的第一輛氫燃料動力鋰電池汽車（下稱FCV）Electrovan。

時任通用研發(fā)副總裁的拉里·伯恩斯（LarryBurns）稱S-10是實現(xiàn)2010年前FCV上路目標的里程碑。隨后，更多的樣車被用來進一步測試FCV的可靠性及耐用性。

燃料動力鋰電池技術的支持者有很多，包括車企、供應商、政府機構以及公私合作組織，在他們看來，燃料動力鋰電池將很快取代內(nèi)燃機。

當然也不乏唱衰者。當時的通用副總裁鮑勃·盧茨（BobLutz）認為這個項目消耗了研發(fā)資源，忽視了更亟待解決的需求，也未能產(chǎn)出任何重大的有益成果。

他在《CarGuysvs.BeanCounters》一書中寫道：“我們?nèi)剂蟿恿︿囯姵仨椖康膯栴}在于，盡管通用汽車付出了很大努力，但世人把它看成‘霧件’（開發(fā)完成前就開始宣傳的產(chǎn)品，也許這些產(chǎn)品根本就不會問世）。這個項目有很多可以拿來攻擊的弱點：實現(xiàn)量產(chǎn)遙遙無期，初期產(chǎn)品截止日期一再改動，反對者很容易就能發(fā)現(xiàn)加氫基礎設施不足?！?/p>

書中還有這樣一段話：“通用是氫燃料動力鋰電池研發(fā)的絕對領先者……但媒體和公眾始終未能對這一點出現(xiàn)共鳴?！?/p>

當時的通用副總裁鮑勃·盧茨（BobLutz）認為這個項目消耗了研發(fā)資源，忽視了更亟待解決的需求，也未能產(chǎn)出任何重大的有益成果。

但這些一直未能阻止支持者們探索的腳步，直到2009年任美國能源部長的朱棣文（StevenChu）減少了對FCV研發(fā)的財政支持。他認為，建立在燃料動力鋰電池基礎上的交通體系要求太多的技術“奇跡”——氫的獲得、運輸及儲存、大規(guī)模的基礎設施建設以及燃料動力鋰電池技術上的突破。

預算減少的車企開始尋求其他解決方法：發(fā)展油電混合動力、電動汽車以及提升內(nèi)燃機效率。與此同時，作為燃料來源的石油供應新增，價格也相對便宜，曾經(jīng)被視為未來交通希望的燃料動力鋰電池就此從公眾視野中就此消失。

然而，燃料動力鋰電池的研發(fā)工作從未中斷，一段時間的沉寂后，它正在慢慢返回舞臺。

福特全球動力總成研發(fā)及高級工程負責人AndreasSchamel表示：“我們從未完全放棄燃料動力鋰電池，在低谷的時候進程有所放緩，但4年前我們又加快了研發(fā)速度。”他認為雖然現(xiàn)在燃料動力鋰電池汽車的銷售是3位數(shù)，“但在下個十年可以達到5位數(shù)的水平”。

燃料動力鋰電池價格下降是FCV重生的一個原因。豐田在過去5年內(nèi)將生產(chǎn)FCV的成本減少了95%。

加拿大燃料動力鋰電池堆開發(fā)商和生產(chǎn)商Ballard首席財務官TonyGuglielmin說道：“十年前讓一輛FCV上路的成本可能是幾十萬、幾百萬美元，現(xiàn)在還不用10萬美元……價格還是很貴，但相比之前已經(jīng)下降了很多。燃料動力鋰電池和整車生產(chǎn)成本都出現(xiàn)了大幅下降?！?/p>

FirstElement正是以此為切入點。這家公司與車企及加利福尼亞燃料動力鋰電池合作伙伴(CaFCP)共同打造加了加氫站網(wǎng)絡。

FCV的優(yōu)勢顯而易見。

從消費者角度來看，F(xiàn)CV與電動汽車同屬無污染交通工具，但不必擔心電動汽車存在的續(xù)航問題，現(xiàn)在續(xù)航最久的電動汽車一次充電也只能行駛200多英里（320km）。FCV續(xù)航能力與內(nèi)燃機相當，補充燃料的過程簡單快捷，在長期的耐用性測試中顯示推進裝置維護費用極低。

還有經(jīng)常被忽視的一點是，F(xiàn)CV不要消費者對電池有太多了解，或者改變他們的駕駛模式，操作起來如內(nèi)燃機汽車相同簡單。Ballard投資人關系負責人GuyMcAree表示：“燃料動力鋰電池補充燃料的時間以及續(xù)航上與汽油汽車相同。電動汽車要消費者行為的改變，我認為這是最大的障礙?！?/p>

盧茨至今不看好燃料電車。但朱棣文在2013年離任前改變了立場。他表示能源部將“繼續(xù)支持燃料動力鋰電池項目”，這是一項“重要的科技”。

ColoradoZH2具備低噪音、低熱量、寬扭矩輸出、低能耗優(yōu)勢，在干旱地區(qū)還可以為士兵供應水源，除此之外，F(xiàn)CV還可以作為移動的能源站。

但擺在眼前的問題是：缺少生產(chǎn)、儲存以及運輸氫的基礎設施建設。加州加氫站的數(shù)量在全國領先，目前約有40個，計劃今年末建成51個，2020年建成100個，但這與該州的9000個加油站相比只是九牛一毛。

豐田汽車美國銷售公司高級技術總監(jiān)克雷格·斯科特（CraigScott）認為：“目前我們重要的劣勢是在等待建立加氫站，現(xiàn)在還受到數(shù)量不足的限制。而一旦網(wǎng)絡建立起來，對消費者來說就沒有什么限制了。”

基礎設施的完善重要是公私合作組織或者政府完成的，但也有車企的努力。他們在生產(chǎn)燃料動力鋰電池汽車的同時也加入加氫站的建設。

在美國，加州空氣資源委員會（CARB）有關排放的法規(guī)最嚴，但在財政支持上力度也最大，2016年及2017年每年投資2000萬美元用于支持氫能源發(fā)展。

加州的目標包括到2030年將引起氣候變化的氣體排放減少40%，石油使用量減少50%，達到聯(lián)邦的空氣質(zhì)量標準，而這一切的實現(xiàn)“要汽車和燃料上的根本變化?！?/p>

CARB預計到2019年加州的FCV數(shù)量將新增到13500輛，2022年達到43600輛。這意味著加氫站的數(shù)量同樣要新增。

委員會表示，加州51座加氫站每天能夠為FCV供應9400kg氫，足夠滿足約13500輛汽車的需求，但這是在加氫站選址得當?shù)那疤嵯??！拔覀儾淮_定間隔一次續(xù)航里程建一個加氫站對一般的消費者來說夠不夠用。要想使氫燃料動力鋰電池汽車成為主流要大規(guī)模的基礎設施建設?！?/p>

FirstElement正是以此為切入點。這家公司與車企及加利福尼亞燃料動力鋰電池合作伙伴(CaFCP)共同打造加了加氫站網(wǎng)絡。

CaFCP是CARB和其他6家公司于1999年成立的合資公司，致力于在加州建立100座加氫站，使大部分居民能夠在10分鐘車程內(nèi)為汽車補充燃料。

盡管100座的數(shù)量與先前提到的9000個加油站相比很少，但CaFCP認為后者存在重復建設的情況。CaFCP發(fā)現(xiàn)，有119個加油站承擔了加州一半以上汽油車的加油任務。

美國東北部地區(qū)也開始效仿這個西部城市，液化空氣公司（AirLiquide）與豐田和本田合作計劃建成12個加氫站，第一批的四個將在康涅狄格州的哈特福特、馬薩諸塞州的布倫特里和曼斯菲爾德，以及紐約的布朗克斯落戶。剩余的將分布在東北地區(qū)其他州，包括新澤西、羅德島和佛蒙特州。

美國能源部啟動的項目H2USA也計劃仿照加州模式在全國建立氫燃料動力鋰電池基礎設施。

放眼全球，燃料動力鋰電池項目在亞洲和歐洲進行得如火如荼。德國交通部攜伙伴林德（Linde）、液化空氣（AirLiquide）、戴姆勒、AirProducts、TotalGermany建立了50個加氫站，并計劃到2023年建成400個。斯堪的納維亞氫高速公路伙伴組織（ScandinavianHydrogenHighwayPartnership）在瑞典、挪威以及丹麥有17個加氫站，另外12個到2018年建成。英國政府投資十幾個站點用來普及FCV。

日本野心勃勃地提出了“StrategicRoadMap”戰(zhàn)略，計劃加快加氫站建設，到2020年擴大到160個，2025年達到320個，用來支持20萬輛FCV。在韓國政府希望到2020年FCV數(shù)量從目前的1000輛新增到10000輛。印度政府去年六月公布了到2022年投資發(fā)展燃料動力鋰電池技術的詳細計劃。我國同樣在大力推動包括FCV在內(nèi)的替換能源汽車發(fā)展。

豐田去年有270輛MiraiFCV上路。

還有一家車企為了打破基礎設施的制約，自己開發(fā)了可攜氫燃料。去年八月，日產(chǎn)亮相了一款樣車，這款車以固態(tài)氧化物燃料動力鋰電池為動力。將生物乙醇或者生物乙醇與水的混合物輸送到重整裝置內(nèi)可以生成氫氣。

有批評人士認為這一過程釋放了水和二氧化碳，不像傳統(tǒng)燃料動力鋰電池只生成水。日產(chǎn)表示整個過程是碳平衡的，因為生產(chǎn)乙醇的廠能夠吸收二氧化碳，這就抵消了排放。

日產(chǎn)計劃到2020年將這款汽車推向市場，重要針對像巴西這種乙醇來源豐富的國家。

Ballard與我國的合作伙伴簽署了數(shù)百萬美元的協(xié)議，將為300多輛公交供應燃料動力鋰電池。

猶他州的尼古拉汽車公司公布了NikolaOne8級重型卡車，一次可續(xù)航1200英里（1931km）。公司表示滿載的卡車燃效將近20mpg，不出現(xiàn)任何污染。目前尼古拉正在計劃通過太陽能電解用途把水轉(zhuǎn)化為氫，運輸?shù)饺珖?0個加氫站。

2013年通用就氫燃料動力鋰電池項目與本田展開合作，并與美國陸軍坦克車輛研發(fā)和工程中心（TARDEC）共同為美國軍隊開發(fā)FCV。十月，通用與美國陸軍推出了雪佛蘭ColoradoZH2氫燃料動力鋰電池皮卡，計劃今年進行野外測試。

由于氫燃料動力鋰電池的特性，ColoradoZH2具備低噪音、低熱量、寬扭矩輸出、低能耗優(yōu)勢，在干旱地區(qū)還可以為士兵供應水源，除此之外，F(xiàn)CV還可以作為移動的能源站。

大規(guī)模的FCV生產(chǎn)看似并不遙遠。

美國汽車媒體預測，F(xiàn)CV年生產(chǎn)量會從今年的2840輛新增到2023年的接近5500輛。2023年全球預計生產(chǎn)1.067億輛汽車，這意味著FCV能占到0.005%的市場份額。

CARB預計加州到2021年末共有43600輛FCV上路。豐田去年有270輛MiraiFCV上路，公司預計到2021年每年能夠銷售30000輛FCV。

斯科特說道：“這是豐田未來100年的科技。”

排放及燃效法規(guī)在FCV的普及中的用途不可小視，當零排放成為標準時，F(xiàn)CV及電動汽車將是關鍵路徑。近期，10個州（加州、康涅狄格州、緬因州、馬里蘭、馬薩諸塞州、新澤西、紐約、俄勒岡、羅德島及佛蒙特）要求到2025年，車企銷售的新車中16%是零排放汽車。

燃料動力鋰電池最初可以應用在運輸車輛，公交車以及鏟車中，因為這類交通工具的運輸距離固定，作業(yè)完成后回到中心加氫站補充燃料，能夠防止基礎設施不足的問題。

不斷發(fā)展的電池和電動汽車技術是FCV的福音，因為許多電動汽車上的進步都能直接轉(zhuǎn)化成FCV技術的進步。盡管一些人認為最終一種科技將會勝出，但多數(shù)專家表示未來我們將有FCV，電動汽車以及內(nèi)燃機等多種選擇。