原創(chuàng)｜苗正 編輯｜Cong

2025年7月9日，工信部開展《燃料電池電動汽車 安全要求》強制性國家標準意見征求工作。也正是因此，將一個略顯“小眾”的技術路線推向了公眾視野。當人們的目光大多聚焦于鋰電池電動車的續(xù)航競賽與充電焦慮時，是否你有思考過：與我們?nèi)找媸煜さ匿囯姵仄嚥⑿械摹叭剂想姵仄嚒保烤故窃鯓右环N存在？它為何需要專門設立嚴苛的安全標準？它所描繪的未來，又將通向何方？

與鋰電池不同，鋰電池的角色是一個能量的“搬運工”和“倉庫”。充電時，鋰離子從正極浩浩蕩蕩地奔赴負極，將電能以化學能的形式儲存起來；放電時，它們再逆向而行，釋放出電能驅(qū)動車輛。這個過程是可逆的，但能量的總量受限于電池本身的容量。

而燃料電池則是一個能量的“轉(zhuǎn)化器”，它不儲存電能，而是將外部輸入的化學燃料（主要是氫氣）與空氣中的氧化劑（氧氣）通過電化學反應，直接轉(zhuǎn)化為電能。只要燃料供應不斷，這個“發(fā)電廠”就能源源不斷地產(chǎn)生電流，驅(qū)動汽車前行。其唯一的副產(chǎn)品，是純凈的水。這個過程，安靜、高效，且在車輛端實現(xiàn)了真正的“零排放”。

這個過程的核心發(fā)生在一塊被稱為“質(zhì)子交換膜”的特殊薄膜兩側(cè)。在陽極，輸入的氫氣在催化劑的作用下，被分解為帶正電的氫質(zhì)子和帶負電的電子。質(zhì)子交換膜只允許氫質(zhì)子通過，而將電子無情地阻擋在外。無路可走的電子們只好“另辟蹊徑”，通過外部電路奔向陰極，電子的定向移動便形成了驅(qū)動車輛的電流。

在陰極，這些“殊途同歸”的電子，與穿過薄膜的氫質(zhì)子，以及從空氣中吸入的氧氣再次相遇，結合生成水分子，完成了整個發(fā)電過程。整個流程如同一場精妙的微觀舞蹈，優(yōu)雅地將氫的化學能轉(zhuǎn)化為了電能和熱能。

理解了它的工作原理，我們就能明白，燃料電池電動汽車（FCEV）的動力系統(tǒng)，實際上是由儲氫罐、燃料電池堆棧、以及一個較小的動力電池（用于回收能量和提供峰值功率）等部分組成的。這也引出了其最核心，也是公眾最為關切的危險點——氫的安全。

氫，作為宇宙中最輕、最豐富的元素，其能量密度極高，是汽油的三倍多。但同時，它也是一種極其活潑的氣體，燃點低，爆炸極限范圍寬（在空氣中體積占比4%至75%即可燃燒爆炸）。這使得“談氫色變”成為一種普遍的社會心理。新聞中提及的《燃料電池電動汽車 安全要求》，其核心正是圍繞如何安全、可控地“駕馭”氫氣而展開。

其首要的風險點在于氫的儲存。為了保證足夠的續(xù)航里程，F(xiàn)CEV需要攜帶一定量的氫氣。而氫氣在常溫常壓下密度極低，必須經(jīng)過高壓壓縮才能有效儲存。目前主流的技術是使用700巴（大氣壓的700倍）甚至更高壓力的儲氫罐。這相當于在指甲蓋大小的面積上承受約700公斤的壓力。為了承受如此巨大的壓力，這些儲氫罐并非簡單的鋼瓶，而是采用“內(nèi)膽+碳纖維纏繞”的多層復合結構。

內(nèi)層是防止氫氣泄露的塑料或鋁合金，外層則用高強度的碳纖維像“織毛衣”一樣一層層緊密纏繞，最外面還有玻璃纖維保護層。這種設計使其強度遠超傳統(tǒng)的鋼瓶，能夠抵御常規(guī)的碰撞、穿刺甚至槍擊。在極端情況下，如車輛起火，儲氫罐上的易熔塞會自動熔化，在罐體達到爆炸極限前，有控制地將氫氣排出并迅速向上空燃燒，避免罐體本身發(fā)生爆炸，最大限度保障乘員安全。

那么該如何防止氫泄露呢？由于氫分子極小，滲透性強，如何保證整個高壓管路系統(tǒng)的密封性是一個巨大的工程挑戰(zhàn)。因此，F(xiàn)CEV上遍布著高精度的氫氣傳感器。一旦檢測到任何微量的氫氣泄漏，車載計算機會在毫秒之內(nèi)做出反應，立即關閉儲氫罐的瓶口閥，切斷氫氣供應，從源頭上阻止危險擴大。

此外，氫氣本身無色無味，為了在泄漏時能被察覺，通常會人為加入臭味劑。更重要的是，氫氣是世界上最輕的氣體，一旦發(fā)生泄漏，在開放空間中它會以極快的速度向上逃逸、擴散，很難在地面附近形成能夠燃燒爆炸的濃度，這反而成為了它相比于會形成“油泊”的汽油和會積聚在地面的液化石油氣的一個天然安全優(yōu)勢。當然，在車庫、隧道等密閉空間內(nèi)，這種優(yōu)勢會減弱，這也是安全標準需要重點考量的場景。

因此，與其說燃料電池汽車的危險在于氫本身，不如說在于如何通過系統(tǒng)性的工程設計、冗余的安全措施和嚴格的制造標準，將氫的風險控制在可接受的范圍之內(nèi)。此次強制性國家標準的制定，正是要將這些經(jīng)過千百次實驗驗證的成熟安全方案，以法律法規(guī)的形式固定下來，為整個行業(yè)的健康發(fā)展提供基石。

那么，既然要克服如此嚴苛的安全挑戰(zhàn)，我們?yōu)楹芜€要執(zhí)著于發(fā)展燃料電池技術？與已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化的鋰電池技術相比，它的優(yōu)勢又在哪里？

這并非一場“有你無我”的替代戰(zhàn)爭，而更像是一場針對不同應用場景的“優(yōu)勢互補”。鋰電池電動車（BEV）與燃料電池電動車（FCEV）的核心差異，源于能量補充方式的根本不同。BEV是“充電”，F(xiàn)CEV是“換料”。這一差異，決定了它們各自的“甜蜜點”。

對于日常通勤、城市內(nèi)的短途出行，BEV的優(yōu)勢顯而易見。用戶可以在夜間利用低谷電價在家中方便地充電，其使用成本相對低廉。然而，一旦涉及長途旅行，BEV的短板便暴露無遺。動輒數(shù)小時的充電等待時間，尤其是在節(jié)假日高速服務區(qū)“一樁難求”的窘境，成為了許多車主的“里程焦慮”之源。

而這恰恰是FCEV的核心優(yōu)勢所在。加滿一輛FCEV的氫氣，過程與加汽油或天然氣類似，僅需3到5分鐘，便能獲得超過600公里甚至更長的續(xù)航里程。這種“即加即走”的補能體驗，完美地解決了長途出行的效率問題。

更深層次的優(yōu)勢體現(xiàn)在重型商用車領域。對于追求高效率、長續(xù)航的重型卡車、長途客車而言，鋰電池路線幾乎是一條“死胡同”。若要滿足其運營需求，需要搭載重達數(shù)噸的電池包，這不僅會侵占寶貴的載貨空間和有效載荷，巨大的電池自重本身也會消耗大量電能，形成惡性循環(huán)。

充電時間更是無法接受的，因為對于商用車隊來說，時間就是金錢。而燃料電池系統(tǒng)則輕巧得多，增加續(xù)航只需換用一個稍大的儲氫罐，對車輛自重和空間的影響微乎其微。因此，在重卡、公交、物流等領域，燃料電池被普遍認為是實現(xiàn)深度脫碳的終極技術方案。

此外，燃料電池對極端氣候的適應性也優(yōu)于鋰電池。在嚴寒的冬季，鋰電池的活性會大幅下降，導致續(xù)航里程嚴重縮水，這是北方BEV車主心中永遠的痛。而燃料電池的電化學反應產(chǎn)熱，可以為自身保溫，受低溫影響小得多，保證了在寒冷地區(qū)也能有穩(wěn)定可靠的性能表現(xiàn)。

當然，這并不意味著燃料電池技術已經(jīng)完美無缺。它的發(fā)展方向，也正是在于克服當前的幾大瓶頸。

目前全球95%以上的氫氣來自于化石燃料（如天然氣、煤）的重整，這個過程會產(chǎn)生大量二氧化碳，被稱為“灰氫”，并不能實現(xiàn)全生命周期的清潔。未來的方向是大力發(fā)展利用太陽能、風能等可再生能源電解水制氫，即“綠氫”。只有當“綠氫”的生產(chǎn)規(guī)模化、成本大幅降低時，燃料電池汽車才能真正戴上“終極環(huán)保”的光環(huán)。

與遍布城鄉(xiāng)的充電樁網(wǎng)絡相比，加氫站的數(shù)量可謂鳳毛麟麟，這極大地限制了FCEV的普及。加氫站的建設和運營成本遠高于充電站，形成了一個“車少站不賺錢，站少沒人買車”的先有雞還是先有蛋的困局。未來需要國家層面進行頂層設計和戰(zhàn)略性投入，以“適度超前”的原則布局加氫網(wǎng)絡，打破僵局。

燃料電池堆棧中需要使用鉑（白金）作為催化劑，鉑是貴金屬，成本高昂。盡管通過技術進步，新一代燃料電池的鉑金用量已降至與傳統(tǒng)汽車尾氣凈化器相當?shù)乃剑M一步降低成本，甚至開發(fā)非貴金屬催化劑，仍是科研人員努力的方向。同時，高壓儲氫罐的制造成本也亟待通過規(guī)模化生產(chǎn)來攤薄。

所以依我看，燃料電池電動汽車并非是鋰電池汽車的直接顛覆者，而是未來清潔交通版圖中不可或缺的一塊重要拼圖。鋰電池憑借其靈活性和低使用成本，將主導乘用車的短途和城市出行場景；而燃料電池則憑借其長續(xù)航、快速補能和輕量化的優(yōu)勢，將在長途乘用、重型商用和公共交通等領域大放異彩。二者將長期共存，互為補充，共同推動交通運輸行業(yè)向著零碳化的目標邁進。

回望文初那則關于安全標準的新聞，我們或許能有更深的理解。它不是一個孤立的技術事件，而是一個產(chǎn)業(yè)從示范運營走向大規(guī)模商業(yè)化的關鍵信號。標準的建立，意味著技術的成熟度達到了一個新階段，意味著政策制定者已經(jīng)開始為它的到來鋪平道路。這預示著，在不遠的將來，當我們駛?cè)肽茉捶照緯r，看到的將不再僅僅是加油槍和充電樁，還有一個嶄新的選擇——高高舉起的加氫槍。它所注入的，不僅僅是驅(qū)動車輛前行的氫氣，更是對一個更多元、更清潔、更高效的未來出行生態(tài)的無限期許。