[汽車之家 新鮮技術解讀]  氫，作為化學周期表上排位第一的元素，對于人類來說至關重要。從人們最初接觸這種極易燃燒、透明、無味的氣體開始，時至今日科學家們已經經歷了超過200年的探索，通過這漫長的探索，我們對氫的了解也越來越深，尤其是通過化學反應作為能源這一點深受人們的關注。作為燃料，它具有質量輕、發(fā)熱高以及無污染的特點，因此氫燃料成為大家追捧的熱門技術。

　　在剛開幕的慕尼黑車展期間，在氫技術領域深耕已久的現(xiàn)代集團再次帶來關于氫能的未來愿景。

　　這次他們除了發(fā)布了一臺全新的氫燃料電池概念車外，還帶來了全新一代的氫燃料電池系統(tǒng)和相關氫產品。那么廢話少說，我們先從全新一代氫燃料電池系統(tǒng)說起……

伊始·氫能源車是如何行駛的？

　　想要了解全新一代的氫燃料電池系統(tǒng)，我們首先要知道氫燃料電動車是如何行駛的，這對于了解氫燃料電池系統(tǒng)至關重要。

　　從這個簡單的過程可以看出，氫能源車工作有幾個重要的部分，一個是“發(fā)動機”，一個是氫氣的供應，這個過程看似簡單，但實現(xiàn)并非易事。

發(fā)展·氫能源車的“發(fā)動機”——燃料電池堆

　　我們上面提到的“發(fā)動機”實際上在氫燃料車里有自己專有的名詞——燃料電池堆，它是氫燃料汽車的核心。燃料電池堆工作時，車輛自帶的儲氫罐會提供高壓氫氣，經過多級降壓（一般是兩級）后，氫氣和空氣里的氧氣進行化學反應，并產生電能。

　　以現(xiàn)代現(xiàn)款的NEXO為例，它的燃料電池堆是由440個單格電池組成，一個單格電池又由電極膜、金屬分離板等部分組成。

　　從理論上看，氫燃料電池系統(tǒng)并不復雜，它就是我們初中化學電解水的逆反應，但其中有很多技術難題。首先是燃料電池堆棧體積過大的問題，小型化一直是這類系統(tǒng)當下追求的重點，第二是質子交換膜的問題，其生產制造都需要很高的技術支持，第三就是復雜工況對系統(tǒng)的影響問題，比如低溫啟動等等。

　　最后大家擔憂的壽命問題，氫燃料電池系統(tǒng)在使用壽命上確實表現(xiàn)很差，第一代車型的壽命大概只有3萬公里，直到第二代產品也就是Nexo才有所好轉，其壽命大概在16萬公里。

成果·氫之日帶來的最新系統(tǒng)

　　在現(xiàn)代氫之日上，現(xiàn)代帶來的全新氫燃料電池系統(tǒng)就是繼Nexo之后的換代技術。整個技術的核心在于對氫燃料電池系統(tǒng)進行了升級。主要表現(xiàn)在下面幾個方面：

　　第一是小型化。相比Nexo上搭載的氫燃料電池系統(tǒng)，全新一代的氫燃料電池堆棧在體積上縮小了30%。

　　據(jù)悉，雖然第三代堆棧有乘用和商用之分，但它們支持相互匹配，比如在現(xiàn)代的規(guī)劃中，小型客車可能會搭配一臺商用車燃料電池堆棧+一臺乘用車燃料電池堆棧，而對于載貨量更大的貨車則可能使用兩臺商用車燃料電池堆棧，總的來說不同功率的氫燃料電池系統(tǒng)如同樂高一般可以隨意組裝。

　　第三個也就是最后一個是降低成本�，F(xiàn)代采用的方法是通過材料升級來替換原來燃料電池堆棧里面的昂貴材料。其效果對于成本來說是立竿見影的，根據(jù)現(xiàn)代的統(tǒng)計，第三代燃料電池堆棧價格相比第二代可以降低50%以上，而他們的目標是在2030年，讓氫燃料電池車媲美純電動車。如果這兩種達到平衡，對于5分鐘就能完成加氫操作的氫燃料電池車來說無疑更有吸引力。

小結：

　　現(xiàn)代最早的量產氫燃料電池系統(tǒng)曾搭載在途勝上，當時獲得了2015年的沃德十佳，不過對于這種過于前衛(wèi)的技術，消費者并不買單，當時也氫燃料電池版本的途勝也多作為租賃車輛使用；真正讓大家了解現(xiàn)代氫燃料技術的是Nexo，這臺車憑借全新的氫燃料電池技術獲得了2019年的沃德十佳，評委甚至給出了“通往未來的時光機器”這樣個評價。

　　這次發(fā)布的全新一代氫燃料電池系統(tǒng)雖然還處于研發(fā)階段，但從發(fā)布的信息和實物來看，全新一代針對之前氫燃料電池系統(tǒng)的痛點都進行了全面的升級和改進，同時隨著氫燃料電池系統(tǒng)成本的降低，人們對于這種“未來科技”的接納會越來越高。當然產品固然重要，基礎設施（加氫站、制氫站）更是關鍵一環(huán)，只有保證基礎設施的完備，才能更好的促進氫技術的發(fā)展。

除了氫技術，概念車也必不可少

　　對于氫之日來說，僅僅展示氫燃料電池系統(tǒng)的技術顯然不夠隆重，這不現(xiàn)代還在出行方面玩起來花樣，一系列面向未來的氫能移動出行產品集中亮相。

　　我們先看看充斥著速度與激情的跑車領域�，F(xiàn)代展示了以氫能為動力的混動概念跑車Vision FK。

　　相比于跑車，其實我更期待氫燃料電池系統(tǒng)用在現(xiàn)代的WRC賽車上，我想如果能通過那種“勇者游戲”來完成氫燃料電池系統(tǒng)的驗證可能會更有說服力。

　　氫燃料電池系統(tǒng)除了排放只有水之外，其實還有一個很大的優(yōu)點——長續(xù)航，這顯然對長途運輸十分友好�，F(xiàn)代汽車自然不會放過這個優(yōu)勢，在商業(yè)領域，現(xiàn)代汽車帶來了兩類產品一個是面對當下的氫燃料電池重卡XCIENT Fuel Cell；另一個則是面向未來的無人運輸概念車。

　　這個移動平臺可以用于各種場景，設計靈感來自于鐵路行業(yè)的軌道轉向架，它可以像軌道轉向架一樣位于集裝箱下方，同時可以實現(xiàn)完全獨立的四輪轉向。

　　它可以實現(xiàn)遠程自動駕駛，用于消防和救援作業(yè)，擁有獨立轉向系統(tǒng)，可實現(xiàn)原地轉向和“蟹式”行駛 ，并且可以通過安裝在車輛外部的無人機傳輸?shù)膱D像執(zhí)行任務，單次充滿氫氣續(xù)航里程可達450-500km。

　　目前這個系統(tǒng)可以通過堆疊做到1兆瓦級（1千度電）的功率輸出，非常適合當做大型應急電源使用。

寫在最后：

　　在氫技術的積累上，現(xiàn)代汽車表現(xiàn)出足夠的遠見，無論從研發(fā)時間還是技術儲備上都漸漸展現(xiàn)出一個成熟車企的底蘊。隨著全新一代氫燃料電池系統(tǒng)的推進，可以預見現(xiàn)代集團將加快推進氫燃料電池車的更新和普及。但不可否認，氫燃料電池系統(tǒng)固然十分重要，但并不是制約氫技術發(fā)展的唯一因素，其實整個氫技術產業(yè)鏈的上游才是重中之重，比如加氫站的建設、制氫的問題等，這些需要大量基建和資金以及政策的支持。曾經宣傳建設氫社會的日本實際上在近些年也放慢了氫社會建設的腳步，氫基礎設施的建設極大地拖慢了氫技術普及的腳步，所以在今天的氫之日上，現(xiàn)代也強調了基建的重要性以及和不同國家合作的意向�？偟膩碚f，現(xiàn)代集團已經看清并堅定了未來發(fā)展的脈絡，充滿美好愿景的氫社會能否實現(xiàn)，讓我們一起拭目以待吧�。ㄆ�車之家 圖/文 冷曉陽）