氢燃料电池汽车，它将燃烧动力与电力推进的效率融合起来，还克服了二者各自的局限。听起来挺简单的，可实际上也没那么简单。
氢，这可是宇宙中最简单又最丰富的元素。据估算，在整个可观测宇宙里，差不多四分之三的质量都是氢元素。在地球上，它也是排名第十的常见元素，不过大部分都和氧结合成水了。
氢气提取技术其实挺古老的，早在 18 世纪 80 年代就有了。早期的这些实验对开发电池动力挺关键的，但是电解提取氢气的成本又高又费时间。所以，在最初取得那些进展之后的几百年里，氢气除了用于飞艇这种东西，就只是个奇特的或者工业上的小项目。
那氢气到底是未来的燃料呢，还是仅仅是个新奇玩意儿？
现在，美国能源部正积极搞研究、做开发，还协调投资计划，通过他们的 H2@Scale 计划，想让氢能成为美国能源的顶梁柱。美国能源部说，美国每年已经生产和消耗 1000 万吨氢气了，考虑到氢气可再生而且能在国内获取，他们还想让这个数字大幅增长。
燃料电池电动汽车正在发展起来。
现在，大部分氢气都用于精炼石油和生产氨了。不过美国能源部表示，氢气在运输方面，还有像金属净化、精炼生物和合成液体燃料、产生热量以及储能等很多其他用途上的使用量也在增加。
氢安全吗？
氢在历史上名声可不太好。不管是 1937 年兴登堡号那场臭名昭著（但也不是唯一的）的灾难，还是 1952 年在热核弹测试里它对裂变的放大作用（这可比早期原子武器设计的破坏力大多了）。
但是现在，氢在车辆里的使用方式和以前那些应用完全不一样了。只要采取基本的预防措施，氢和汽油一样安全。气态氢虽然本身可燃，但是在燃料电池电动汽车里，加压储存的时候，液态氢的反应性就小多了。要是泄漏了，氢气比空气轻，扩散得特别快，不会聚集，在某些方面比汽油还安全呢。
当然，和气体或者其他燃料比起来，氢气能在更广泛的空气混合比例下燃烧，所以还是有风险的。不过只要做好适当的预防措施，就能完全安全地使用。
为了确保安全平稳的行驶，制造商还加了不少安全功能呢。比如发生事故时燃料罐上有关闭阀之类的安全系统，在连接燃料电池堆和驱动车辆的继电器、高压电池的电线里加入了事故检测装置，防止产生火花。抗冲击、抗穿刺的加固加压罐也是标准配置了。
那氢燃料电池电动汽车内部到底是怎么工作的呢？
燃料电池电动汽车可是大多数制造商在氢能汽车方面投资的重点，它的工作原理很直观。燃料电池堆或者说电池组就相当于 “发动机”，好多电池促使空气中的氧气和车上储存的加压氢燃料发生简单的化学反应。
这种化学发电的方法叫反向电解。燃料电池堆实际上就是单个燃料电池堆起来的，它们利用氢和氧在特定的阳极和阴极设置下结合时产生的电流。这个电流被收集起来，再反馈到电池组，电池组就像传统电动汽车那样储存能量。
排放？不存在的。
整个过程唯一的副产品就是水。虽然氢气生产需要用电解的方法把水分解成氢气和氧气，就像电动汽车也得从某个地方获取电力一样，但是氢燃料电池汽车车内实际排放的就只有 H₂O。
氢燃料电池汽车结合了内燃机和电动汽车的优势。
它加油的时间很快，又有零排放和油门即时响应的优点，这让它很出众。氢能汽车启动和运行的时候很安静，也减少了噪音污染。
和电动汽车很像，氢能汽车直接给连接每个车轮的电机提供动力，不用传统的驱动轴，这样能保证即时动力和精细的控制，实现高性能和快速加速。
混合动力车有的优点它也有。
它既有电池，又有车载充电燃料源，这就和混合动力电动汽车的主要优点一样了。氢燃料电池技术能让驾驶员给车载电池充满电，也能给燃料电池加氢气。这就意味着燃料电池汽车的加注间隔比纯内燃机或者纯电动汽车都要长。
因为燃料电池电动汽车能直接用氢气在车内发电当燃料源，所以它本质上是更环保的选择，永远不会产生有害排放物。
氢燃料电池汽车性能很棒。
它用途广泛还能扩展。丰田的设计师就能利用现有的氢燃料电池技术，把它扩展成理论上能给 8 类重型半卡车（这可是美国联邦公路管理局允许上路的最高级别卡车）提供动力的动力传动系统。
它也能做得更小，因为燃料电池堆可以根据需要用或多或少的电池来构建，从而影响车上电池的充电速度。
那维护方面呢？
容易维护也是支持燃料电池电动汽车的一个点。因为把氢气和氧气转化成水和电的过程不是燃烧，而是一种比较温和的再氧化过程，不需要很多活动部件或者机械部件。
只需要控制加压氢气流量的阀门和能保证足够气流的进气口，这个过程就能正常运转了。用来储存能量的电池也挺独立的，不过就目前的电池技术来说，电池也不能一直用下去，最后还是得和车辆一起更换或者报废。
既然这么好，那为什么我们还没都开上燃料电池电动汽车呢？
燃料电池电动汽车还没成为主流，有几个原因。
首先呢，尽管已经有很多进步了，但这个技术还在起步阶段。就像前面说的，美国能源部正计划继续资助和研究改进氢燃料电池技术、扩大它的基础设施的方法。
现在，加利福尼亚州是唯一开始认真投资燃料电池电动汽车加氢站的州。不过这也不像乍一看那么糟糕。在国内，上汽、广汽、长城、宇通、福田等，都是氢燃料电池的尝试着。
只要稍微关注一下，再投点资，情况可能很快就变了。
因为氢电池电动汽车加氢时间很短，加注过程和汽油车差不多，一旦其他州认真开发和升级他们的服务站来提供加氢服务，工作量可比安装同样数量的标准电动汽车充电器要小。
电动充电需要等很长时间，还得有全新的 “充电设备”，但是可以很简单地把现有的汽油泵改造成提供天然气或者氢气的，就像现在很多加油站已经同时有汽油和柴油加油枪一样。
其他挑战确实存在，但也不是克服不了的。
除了是一项没有加油基础设施支持的新技术之外，还有其他因素。目前每年氢气的产量很少。虽然氢气制造越来越容易、成本越来越低了，但还没达到经济可行的水平，更别说扩大规模来取代路上所有的汽车了。
而且，就像电动汽车刚开始复兴的时候一样，氢燃料电池汽车目前的成本比那些已经受益于规模经济的同类产品要高。虽然有一些补贴，但它们的竞争力还不足以让所有人都毫不犹豫地选择。
最后，虽然氢燃料电池电动汽车和主导市场之间还有很多技术和社会方面的障碍，但它背后的理念很有吸引力，只要我们足够努力，是完全可以实现的。
也许今年不行，十年内也不行，但最终，氢可能会成为零排放驾驶未来的重要组成部分 —— 只要我们坚持下去，给它一个机会。
