【 氢能源汽车目前的发展瓶颈在哪？】
氢燃料电池在乘用车上的应用就不说了。总体情况就是： 最强的燃料电池乘用车也不咋样，根本不是纯电车的对手。

再考虑到加氢比充电难百倍，乘用车上目前看不到任何竞争力，那谈发展瓶颈也没啥意义了。
下面看商用车领域的应用。发展瓶颈是多方面的，有政策瓶颈、法规瓶颈、基础设施瓶颈、技术瓶颈等等。说到底，所有的瓶颈都是技术瓶颈，只要技术上突破了，其它几个方面迎刃而解。

清华大学车辆与运载学院院长李建秋教授，在电动汽车百人会论坛上做了报告[1]，他指出氢燃料电池的技术瓶颈主要有以下4个方面：

1. 耐久性(使用寿命)【图1】
商用车的使用强度极高，特别是重卡基本上是24小时两班倒在使用。在车子报废之前，燃料电池系统不能坏掉，否则经济帐算不过来。能算过来经济帐的目标寿命为25000小时(也有人说30000小时)，与重卡寿命一致。

2019年开发的60kW燃料电池发动机平均寿命为16000小时，再早一代的寿命为8500小时。李教授预计2025年能实现20000-25000小时的平均寿命，达到量产的基本条件。罗兰贝格的预测是相似的：从当前的1.5-2万小时，提长至2030年的3-4万小时。【图2】

2. 成本与可靠性
对商用车来说，可靠性直接影响着成本收益。系统坏一次，要耽误几天活，有可能耽误时效还被罚钱，所以可靠性非常重要。【图3】

目前燃料电池系统成本较高，随着技术进步与规模化效应，成本会持续下降。美国能源部提出的目标是，系统成本由当前1000台规模的190美元/kW下降到2030年10万台规模的80美元/kW。

有人研究了质子交换膜电堆的成本特性，大概是5万套时达到一个较佳的规模经济点，比1000套降低75%左右。【图4】

这个特性也解释了，为什么新能源汽车需要产业政策推动 —— 必须扶上马送一程，推到规模经济的程度，然后才能让商业化自己转起来。

降低成本的另一个手段就是国产化。降低成本方面，你记远可以相信中国。【图5】

最近几年国产化率提高很快，2017年为30%，主要是系统集成、双极板和DCDC。2020年就上升到65%：电堆、膜电极已经搞定，目前还差气体扩散层、催化层和质子交换膜[3]。

氢的成本也很重要，因为一天到晚跑在路上的重卡，燃料成本比系统购置成本还要高。

目前法规允许的外供加氢站价格主流区间为60-80元/kg，部分地区最低也要40元/kg左右，补贴平均在10-12元/kg。以重卡为例，现在百公里能耗成本要400元，同类型的柴油车为180-200元。

随规模化程度提升，2030年有望降低到25元/kg。如果重卡能耗降低到百公里7kg氢，则能耗方式的竞争力才开始显现。

还有一个问题，就是所谓的灰氢、绿氢问题。直到2030年之前，我们使用的氢大部分都是灰氢，也就是不环保的氢；后面的光伏制氢成规模后，才能成为绿氢为主，要看到2050年了。【图6】

这当然也是一个问题，但并不是制约氢能源汽车发展的瓶颈。就像现在咱们的电主要也是用煤发出来的，还不是绿电，但这并不会限制电动汽车的发展。

3. 环境适应性（低温启动性能）
纯电车发展早，氢燃料电池车发展晚，因此氢燃料电池车作为后来挑战者，更应该注重纯电车的互补性。其中，低温场景的纯电车商用极为困难（客车取暖问题、低温性能问题），而这也是氢燃料电池车的机会之一。【图7】

而石墨双极板燃料电池极板厚、热容大，低温时易发生结冰失效，低温启动是一个难题。通过电堆组件遴选、停机吹扫、冷启动控制、零部件选型等手段可以提升低温启动性能。刚刚过去的冬奥示范中，国产量产石墨双极板已实现了-30 ℃低温冷启动、-40 ℃低温储存。

4. 加氢站
加氢站是氢燃料电池重卡上规模的基础设施条件。预计2025年建成500座、2030年建成1500座。1500座可支持5万年销量和15万保有量[3]，也就够了。

这个估算是参考了天然机加气站的数据：当前4800座加气站，支撑了50万辆的天然气重卡保有量。
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#knight卓定[超话]#一个纯喜欢技术，和感觉这孩子不错的人。关注了你几年认为你就是那样的人设，不玩微博主要是偶尔关注一下动态，默默地支持着。遇见对你过分的诋毁还会对线别人。前不久还给你办了个牌子，。我脑壳儿都被骗晕了，我只能说该死。玩的太花，脑袋里面估计全是垃圾。导致表像很纯（蠢），是因为有钱了吗。对你好的人你是根本不在乎甚至还要背地里阴阳，你这两点都恶心到了极点！！！我本身是一个不玩LOL的人，除了刚出这游戏的时候玩了一个月（不知道算不算老玩家）。看比赛只看喜欢的队或者人的，以前喜欢老OMG，后面散了就没有关注了。直到你的出现，还以为遇到了值得粉到最后的人。到头来你整这一出，真是让人难以相信。后面直接实锤到死我真是笑了，没了精力了麻了。再见吧毁灭吧。你真是对不起所有拿真心对你的人，

【现有的混动技术都有哪些?从技术角度讲,哪种混合动力技术更有优势?】

[威武]二、串并联式
1. 本田i-MMD
串并联式很简单，就是在串联式的基础上增加一个发动机直连模式，代表做是本田i-MMD。【图1】

串并联式的模式切换比想象得频繁。从下图可以看出：无论是在中速行驶还是高速工况下，增程模式与引擎模式都是频繁切换的。在高速段需要在引擎模式与增程模式之间频繁切换；在中速段甚至要在纯电模式、增程模式、引擎模式三种模式之间频繁切换。【图2】

模式切换必须做到「无缝切换」，这就是给新势力造成了巨大阻碍： 与传统变速箱类似的换档控制问题和多动力源的动态协调控制问题。这阻碍着实大，搞不好公司都没了，干脆还是做串联式吧。

2. 比亚迪DM-i
构型上与本田i-MMD相似，思路上与日产相似 ，进一步强化了发动机的「专用化」。骁云1.5L发动机不讲武德，只能用于插混，不能用于燃油车。【图3】

两年前，我就对比亚迪DM-i的评价很高：比亚迪推出了一款插混专用的骁云1.5L自吸发动机，目标却是实现更好的新能源动力技术，剑指传统燃油车。

那时候比亚迪DM-i还没开始卖，不少人质疑我是不是吹得太过了。两年过去了，大家回头再看看呢？

3. 长城DHT
长城DHT是在本田i-MMD或比亚迪DM-i基础上，将发动机直驱档一分为二：动力直驱档、经济直驱档。【图4】

[微风]动力直驱档：速比较大，动力较强，在车速35-65公里/小时介入时，既提高经济性也提高动力性；更高车速下的加速工况下也可介入，以提高动力性。
[微风]经济直驱档：速比较小，在65公里/小时以上时介入，可以提高经济性、降低发动机噪音。

概括来说就是：中低速时采用动力档直驱，中高速时采用经济档直驱，以提高经济性；无论中低速还是中高速，急加速时都采用动力档直驱，以提高动力性。【图5.6.7】

增加一个档位，对动力性与经济性都有好处，考验的就是成本、可靠性、平顺性。总体上来说，长城DHT可以理解为是高性能的串并联式，可类比为比亚迪DM-p（还未发布）。

[威武]三、功率分流式
前文提到的日产e-POWER与比亚迪DM-i，在混动历史上属于晚辈，有一个共同点： 发动机并不是高高在上的地位，它只是系统的一个零部件，必要的时候可以做出牺牲与调整，也就是专用化。

早期混动并非如此，特别是丰田THS，它的思路还是： 发动机是高高在上的大爷，整个混动系统都要是给发动机打工的。

那时候，评价混动系统的唯一标准，就是有没有把发动机给服侍舒服了。那么，我们想问发动机，你最舒服的时候，是什么样子呢？有四点：【图8】

避免发动机转速剧烈变化。若没有混动系统，当变速箱档位固定时，发动机转速与车速是一一对应的关系，即便油门踩的稳，遇到坡度变化时也会出现速度的波动，更不用说复杂的路况了。在串联式(包括增程式)、功率分流式混动系统中，以及串并联式的某些工作模式下，发动机转速与车速解耦，不存在直接关系。

避免发动机转矩剧烈变化。若没有混动系统，在特定转速下，转矩与油门踏板深度是一一对应的关系。除了高速巡航之外，大部分情况下大家不会将油门踩到固定位置。在串联式、并联式、串并联式、功率分流式混动系统中，驱动电机可以配合输出正转矩或负转矩(发电)，以实现发动机转速与油门解耦，不存在直接关系。

避免发动机工作在低负载工况。若没有混动系统，在市区堵车时，大家都知道怠速空转或低速蠕行时发动机效率很低，但此时既不能关掉发动机（带轻混系统除外）、也不能一脚油门轰下去啊！在所有形式的混动系统中，车辆在低负载工况下仍然可以让发动机工作在中高负载工况下，多出的输出功率可以发电存储在电池中。

制动能量回馈：若没有混动系统，一脚刹车踩下去就意味着大量的动能转化成热能，耗散在空气中了。在所有形式的混动系统中，部分制动能量可以发电储存到电池中。
列个表对比一下：发动机说还是功率分流式最舒服。

那可不，发动机的转速与转矩都是自由的，同时还能直驱车轮，太舒服了！【图9】

丰田THS出现最早，侍候发动机最好，也就是所谓的「出手既巅峰」。人家成功是有道理的！

要说缺点，主要是难以实现高性能。以前这不是什么大事，中国人有个车省油能开就满足了；但在电车遍地的今天，这个缺点恐怕将会变得显著。

[威武]小结
存活到2022年还有强大生命力的混动系统，基本上就以上三种类型。掌握了这个主干，就具备了深入研究的基础。

混动历史上，还有很多逐渐被淘汰的构型，它们的故事也很精彩，但就不放在本文了。
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