伴隨著精彩絕倫的“北京8分鐘”的上演，2018年平昌冬奧會落下了帷幕。
現代體育賽事的舉行，離不開科技的支撐。在本屆冬奧會上，為了方便觀眾出行，主辦方專門投放了6輛無公害的氫燃料電池公交車：亮白的主色、藍色的線條、綠色的內飾以及真正“零排放”的實現，無一不向人們傳達著可持續發展的環保理念。
而在人們最為關注的續航方面，它的表現同樣令人驚喜：在8個氫氣罐全部充滿、載滿乘客的情況下，續航里程可達到420公里；而與其相對的，注滿氫氣卻只需要10~15分鐘。
充電快、跑得久、零污染，氫燃料電池車憑借著得天獨厚的優勢，讓人們無法對它說“不”。
真正“零排放”
很多人都將燃料電池視為一個新鮮事物，殊不知它已經有著180歲的高齡了。
1838年，一位德國化學家最早提出了燃料電池的原理。幾年之后，有著“燃料電池之父”之稱的Willian Robert Grove發表了一個原理圖，同時提出了“氣體電池”的原始模型。而他使用的實驗裝置也被認為是燃料電池的第一個裝置。
實際上，在20世紀50年代以前，燃料電池一直處于理論與應用的基礎研究階段，直到20世紀60年代，伴隨著載人航天對于大功率、高比功率與高比能量電池需求的急劇增長，燃料電池才慢慢引起軍工部門的高度重視。
在眾多燃料電池中，氫燃料電池受到的關注最多。其實，氫燃料電池發電的基本原理就是電解水的逆反應。
在催化劑作用下，電池陽極上的氫分解為質子和電子，帶陽電荷的質子穿過隔膜到達陰極，而帶陰電荷的電子則在外部電路運行，從而產生電能；在陰極上的氧離子在催化劑作用下和電子、質子發生化合反應，進而生成了水。電池組通過像這樣大量串聯的燃料電池，就可以產生足夠的電能來驅動汽車。
就發電過程而言，氫燃料電池與普通電池有很大的區別：普通電池屬于一種儲能裝置，它們把電能貯存起來，在需要時予以釋放；而氫燃料電池則更像是一種發電裝置，即把化學能直接轉化為電能。
在氫燃料電池工作過程中，除了消耗氧氣和氫氣之外，沒有其他的能源消耗，而電和水則是最終產物。正因如此，氫燃料電池車被認為是真正實現了“零排放”的環保交通工具。
蓬勃發展
20 世紀90 年代以來，作為解決環境污染和能源供需問題的重要渠道之一，燃料電池車受到了空前重視，各國不約而同投入大量的人力物力，研發燃料電池車。
目前，美國依然是燃料電池車最大和增長最快的市場之一。而這一成績的取得，離不開美國能源部不遺余力地推動。
2010年，美國能源部制定《氫能源計劃》，推動氫與電一起成為主要能源載體；2015年，美國國會為美國能源部氫和燃料電池項目撥款約1.17億美元，另外還有3000萬美元用于固體氧化物燃料電池的相關研發活動。
在美國能源部的大力支持下，多個美國國家實驗室和企業在燃料電池及氫技術研發領域取得重大進展，在極大地降低硬件成本的同時提高了產品性能，使得美國在燃料電池和氫技術市場繼續保持強勁增長，在清潔能源創新方面繼續保持領先優勢。
得益于硬件成本的下降，在美國，數家汽車制造商紛紛加入生產和銷售氫燃料電池車的隊伍中來。其中，豐田汽車公司的氫燃料電池動力車——Mirai，產量已從2015年的700輛激增為2016年的2000輛。
亞洲方面，日本是申請氫燃料電池車專利最多的國家。數據顯示，日本全國目前已經有90個加氫站；到2022年，豐田、本田、日產等汽車公司還計劃推出更多車型和建設更多加氫站。
在韓國，在本屆冬奧會上亮相的除了上述的氫燃料電池公交車外，一款來自韓國現代的氫燃料電池車NEXO，同樣讓人眼前一亮。
這款銀色汽車的后座下方配有氫燃料儲存系統，可以儲存約6公斤的高壓氫燃料，續航里程高達609公里。更為吸引人的是，這款氫燃料電池車還同時支持自動駕駛，只要輸入目的地，汽車就會自行判斷到達目的地的道路狀況。
早在“十五”期間，我國就設立了863電動汽車重大專項，將自主研發燃料電池汽車作為重點跨越領域。
而2016年發布的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》更是對燃料電池車的發展寄予厚望：我國將系統推進燃料電池汽車研發與產業化，計劃到2020年，實現燃料電池汽車的批量生產與規模化示范應用。
仍需“突圍”
現在，人們只要一提到氫燃料電池車，另一個名字總會如影隨形——電動汽車。兩者就像一對“相愛相殺”的兄弟，在聯手帶動新能源汽車發展的同時，也暗暗較著勁。
氫作為宇宙中分布最廣泛的物質，被人類賦予了“終極能源”的美譽。除了儲量大，其燃燒效率也非常高，只要在汽油中加入4%的氫氣，就可使內燃機節油40%。而與之相比，電動汽車卻始終面臨著可能造成廢棄動力電池垃圾的詬病。
而在充電時間與續航能力上，氫燃料電池車似乎也更勝一籌：一方面，充滿一個氫燃料罐只需要幾分鐘，而為一輛電動汽車充滿電卻要花費幾個小時；另一方面，當前新研發出的氫燃料電池車的續航里程已經接近1000公里，而即便是表現較好的電動汽車，其續航里程也要在這個數字上減半。
但是，在如今的新能源汽車市場上，一路領跑的卻恰恰是電動汽車，而非優點多多的氫燃料電池車。這一尷尬狀況也凸顯出了氫燃料電池車自身無法忽視的短板。
自2008年以來，美國民眾累計購買了超過50萬輛插電式混合動力電動汽車，然而卻只購買了不到500輛燃料電池車。究其原因，研究者與分析家們認為，基礎設施仍是一個薄弱環節。
這里指的基礎設施正是加氫站。建設這些為氫燃料電池車補充氫氣的設施是非常“燒錢”的，而鑒于現在氫燃料電池車數量實在太少，根本很難收回成本；同時，加氫站需要大型的高壓儲存罐來儲存氫氣，而很多硬件設施都需要重新開發，這就進一步提升了價格。
相反，電動汽車則可以通過墻壁插座來充電，盡管充電速度并不快。但兩者在基礎設施之間的鴻溝意味著在相當一段時間內，都很難說服人們去購買氫燃料電池車。
另外，氫是燃料電池的唯一燃料，而氫氣的產生、儲存、保管、運輸和灌裝或重整都比較復雜，對安全性要求也高，這些都導致氫燃料電池的制造成本過高，電池價格昂貴。
盡管目前發展氫能源的成本很高，但看到了氫燃料電池車無限潛力的人們仍選擇繼續前行。
眼下，為了推動氫燃料電池車的基礎設施建設，汽車制造商們正在同大型能源公司、初創企業等合作伙伴在氫燃料供給方面展開合作。例如，在德國，戴姆勒集團與法國液化空氣集團、荷蘭皇家殼牌集團、法國道達爾集團、德國林德集團等企業合作，計劃到2023年使德國的加氫站達到400座。
“這不再只是一個實驗室的好奇心，我們必須保持這樣的勢頭。”美國能源部氫燃料電池項目與技術辦公室主任Sunita Satyapal表示。■