氫氣已經被吹捧為幾十年來最理想的零碳排燃料，但到目前為止，它卻一直未能廣泛普及。然而，2020年1月，由92家主要公司組成的組織氫氣理事會宣稱2020年代將是“氫的十年”。帝國理工學院環境政策中心客座教授、咨詢公司e4Tech的負責人大衛·哈特（David Hart）贊同這一觀點。“我們看到了人們對氫，尤其是氫燃料電池的濃厚興趣。”他說。 奔馳GLC F-Cell僅在德國提供租賃業務，油箱、電池、加氫口和電動機位于車輛后部；燃料電池驅動系統則在發動機蓋下

自1990年代后期以來，汽車制造商對氫動技術進行了大量投資，但是時至今日，市面上只能買到本田、現代和豐田制造的燃料電池汽車。大規模應用并不是受到技術的阻礙，而是加氫站網絡建設困難以及成本。不過，這一切即將改變。歸功于國際上計劃使氫氣成為整個能源系統的主要組成部分，不僅用于汽車，還用于家庭和工業供暖和供電，以及卡車、火車和輪船，也許最重要的是，用于存儲多余的電力。 目前，英國全國只有13家加氫站

2019年，英國宣布成為第一個到2050年實現凈零碳排放立法的國家，這比先前的法律要求將1990年的碳排放量減少80%的目標有所提高。豐田英國分公司替代燃料經理約翰·亨特（John Hunt）解釋說，這產生了很大的不同：“減少80%的話，可以把所有困難的問題隱藏在剩余的20%之中。一旦將凈零碳排放放到臺前，就不得不重新思考，腦海里全是難。” 燃料電池電動車利用氫氣與外界空氣發生反應

其中之一便是氫氣。亨特7月曾在《未來能源場景》報告中說：“英國國家電網清楚地表明氫氣是必不可少的，毋庸置疑。”報告還稱，每年至少需要190TWh的電力來生產氫氣以達到凈零值，同時強調了其應對用電峰谷的儲能能力（稱為電網平衡）。因為目前無法存儲大量的非高峰電量，在過去的十年中，8.7TWh的風能（相當于1.36億臺起亞e-Niro 64kWh電池組的容量）被白白浪費，價值高達6.49億英鎊。 今天很多風能都被白白浪費掉了

亨特相信英國在利用風力發電零碳排制氫方面具有巨大潛力。“英國擁有世界上最方便、最強風力條件。”他解釋說：“英國方便利用海水建設近海制氫廠，再通過管道或船運將其運至內陸地區。結合廢油氣田和鉆井，使用這些平臺現場制氫是完全可行的。”

綠氫是耗電電解水產生的。電能一旦轉化為氫氣，就可以無限期地進行存儲，充分利用枯竭的油田和鹽洞，這就是亨特所說的英國具有“出色的地質條件”。英國已經有三十個鹽洞被用來儲存天然氣和石油。曾經用于輸送天然氣的管道可以用來輸送氫氣，起到儲能的雙重作用。歐盟目前的管道網絡不僅可以運輸天然氣，而且還可以存儲1500TWh的天然氣形式的能源。與電力不同，氫氣所存儲的能量不會隨著輸送而減少。歐洲天然氣供應商的一個財團計劃再建14，000英里的管道，以形成整個歐洲的氫氣配送主干管道。 海水電解可以制氫

建設加氫站而沒有太多車來加氫，盈利難題一直倍受困擾，但是卡車、出租車和公共汽車的區域性商業車隊提供了解決方案。“最初的想法是建設許多加氫站，汽車隨處可以加氫。”亨特解釋道：“現在的想法則是在特定區域建立車隊形成節點。一旦有足夠多的區域，就可以將其合并。”亨特認為歐盟2050年目標“非常具有侵略性”，需要協同努力來增加生產綠氫所需的電解槽的產量。

英國公司ITM Power在這個方面有所領先。ITM Motive董事總經理鄧肯·耶倫（Duncan Yellen）解釋說：“我們生產電解槽已有整整二十年的時間，2020年底將建成一座電解槽超級工廠。”ITM Motive是ITM Power新分公司，成立專門致力于加氫站的發展。目前已經有七家加氫站，主要在倫敦附近，還有六家正在建設之中，包括倫敦地區兩家和北部地區的另外四家。“我們需要大約100家加氫站才能擁有合理的地理覆蓋范圍。”耶倫說：“我的雄偉目標是在未來五年內建成100家加氫站。由于燃料電池汽車種類繁多，100家加氫站足以覆蓋英國全境。” 英國ITM公司專門從事儲能業務

ITM加氫站已經為出租車隊和緊急服務部門提供服務，其中包括擁有11臺豐田Mirai的倫敦警察廳。“這些組織一天24小時都需要用車，沒有時間插拔充電。”耶倫說。要知道，耶倫從2015年開始日常駕駛豐田Mirai，沒有發現車的性能不足的情況。現在ITM加氫站的加氫成本含增值稅為每公斤10英鎊（Mirai可以加5kg氫）。耶倫的目標是將價格降低到含增值稅7英鎊左右，只比柴油價格低一點。耶倫堅信氫氣將是未來能源場景的重要組成部分：“如果要達到凈零排放，我們完全清楚必須要考慮氫氣。沒有氫，將無法進行季節性存儲、備用發電或重貨物運輸。” 豐田Mirai是公眾可以購買的首款氫動汽車

據估計，當今全球運營的氫動車有53，600臺，包括18，000臺汽車和31，000輛叉車，其余則為商用車。在英國只有240臺注冊，但是未來一兩年內，總數可能會迅速增加。

氫動汽車如何工作 燃料電池電動汽車（FCEV）是具有氫燃料電池系統而非大型電池組的電動汽車，其中氫氣以700bar的壓力儲存于儲罐中，電池堆產生高壓電，小型緩沖電池提供瞬態電量以加速并存儲回收制動能量。電池堆由更小的燃料電池組成（豐田系統中為370個），每個燃料電池都包含一個聚合物膜，夾在涂有催化劑的陽極與陰極之間。氫氣流過陰極側，空氣流過陽極側；氫原子中的質子通過聚合物膜被吸引，與空氣中的氧氣結合而產生水；留下的電子在陽極與陰極之間產生電流。因此，這種類型的燃料電池稱為質子交換膜（PEM）。 FCEV氫氣被壓縮到700 bar或10，153psi的驚人壓力

開發過程中的難點在于電池堆內部產生的水、穩定性以及極低的溫度下起步。燃料電池也很昂貴，但其成本一直在下降，豐田公司希望到2025年與混合動力汽車相當。多年來，所有儲氫罐都經過了嚴格測試，包括槍擊，而且氫氣僅在狹窄的空間內才會帶來危險，因此燃料電池系統裝有泄漏傳感器。否則，氫氣會無害地散發到空氣中。給FCEV加氫與傳統汽車加油的方法幾乎相同，除了泵嘴牢固地鎖定在加氫口穩定高壓。FCEV司機在加氫方面幾乎沒有區別，而駕駛體驗與純電動車完全相同。

氫動汽車研發進展 梅賽德斯·奔馳：盡管早在1998年奔馳便率先推出全球首款公路行駛FCEV，即基于A級的Necar4，但奔馳現在更專注于純電動車，還擁有奔馳GLC F-Cell原型車和數十年的研發經驗。 通用：截止2016年，通用汽車已經在燃料電池技術上投資了19億英鎊，2002年生產了創新的Hywire概念車，并在2008年與本田公司合作生產了Equinox FCEV，但最近擱置了FCEV發展計劃。 福特：自從與戴姆勒和加拿大主要的燃料電池開發商Ballard展開合作以來，福特已經減小了發展FCEV的興趣。但是，福特在中國的合作伙伴江鈴還在生產氫燃料電池重型卡車。 寶馬：發展較晚，但現在與經驗豐富的豐田合作，寶馬看到了燃料電池在大型車中的潛力。目前正在開發X5尺寸的SUV i Hydrogen Next。 捷豹路虎：以前沒有FCEV，但最近有興趣，創建了Project Zeus項目，目標是生產攬勝FCEV，強調氫動技術成熟，現在更容易實現。 豐田：豐田早在1992年就開始認真研究氫燃料電池技術，并于2015年將推出了Mirai。第二代Mirai將于2020年晚些時候推出。 現代：現代也是從1990年代開始開發氫燃料電池技術。繼ix35 FCEV之后，定制的Nexo現已在英國發售。 本田：本田是最早發展氫燃料電池技術的公司之一，于1980年代后期開始進行基礎研究，并自2008年起在美國推出Clarity FCEV。氫動汽車的更多消息，敬請關注后續報道。