原創｜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航競賽與充電焦慮時，是否你有思考過：與我們日益熟悉的鋰電池汽車并行的“燃料電池汽車”，究竟是怎樣一種存在？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，直接轉化為電能。只要燃料供應不斷，這個“發電廠”就能源源不斷地產生電流，驅動汽車前行。其唯一的副產品，是純凈的水。這個過程，安靜、高效，且在車輛端實現了真正的“零排放”。

這個過程的核心發生在一塊被稱為“質子交換膜”的特殊薄膜兩側。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子和帶負電的電子。質子交換膜只允許氫質子通過，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，完成了整個發電過程。整個流程如同一場精妙的微觀舞蹈，優雅地將氫的化學能轉化為了電能和熱能。

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，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。為了保證足夠的續航里程，FCEV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“內膽+碳纖維纏繞”的多層復合結構。

內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的鋼瓶，能夠抵御常規的碰撞、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的密封性是一個巨大的工程挑戰。因此，FCEV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勢。當然，在車庫、隧道等密閉空間內，這種優勢會減弱，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。此次強制性國家標準的制定，正是要將這些經過千百次實驗驗證的成熟安全方案，以法律法規的形式固定下來，為整個行業的健康發展提供基石。

那么，既然要克服如此嚴苛的安全挑戰，我們為何還要執著于發展燃料電池技術？與已經大規模商業化的鋰電池技術相比，它的優勢又在哪里？

這并非一場“有你無我”的替代戰爭，而更像是一場針對不同應用場景的“優勢互補”。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”，FCEV是“換料”。這一差異，決定了它們各自的“甜蜜點”。

對于日常通勤、城市內的短途出行，BEV的優勢顯而易見。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。動輒數小時的充電等待時間，尤其是在節假日高速服務區“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。

更深層次的優勢體現在重型商用車領域。對于追求高效率、長續航的重型卡車、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。

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。而燃料電池系統則輕巧得多，增加續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于鋰電池。在嚴寒的冬季，鋰電池的活性會大幅下降，導致續航里程嚴重縮水，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熱，可以為自身保溫，受低溫影響小得多，保證了在寒冷地區也能有穩定可靠的性能表現。

當然，這并不意味著燃料電池技術已經完美無缺。它的發展方向，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，這個過程會產生大量二氧化碳，被稱為“灰氫”，并不能實現全生命周期的清潔。未來的方向是大力發展利用太陽能、風能等可再生能源電解水制氫，即“綠氫”。只有當“綠氫”的生產規模化、成本大幅降低時，燃料電池汽車才能真正戴上“終極環保”的光環。

與遍布城鄉的充電樁網絡相比，加氫站的數量可謂鳳毛麟麟，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略性投入，以“適度超前”的原則布局加氫網絡，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汽車尾氣凈化器相當的水平，但進一步降低成本，甚至開發非貴金屬催化劑，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模化生產來攤薄。

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航、快速補能和輕量化的優勢，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，而是一個產業從示范運營走向大規模商業化的關鍵信號。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，當我們駛入能源服務站時，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的無限期許。