特斯拉及其競爭對手在電池驅動電動汽車市場主導了關于誰將掌控汽車未來的爭論，但是另一種綠色交通技術正在美國取得進展，它基于宇宙中最豐富的資源。

燃料電池電動汽車(FCEV)將儲存在儲罐中的氫氣與來自空氣的氧氣結合，產生電力，其副產品是水蒸氣。與更常見的電池驅動的電動車輛不同，燃料電池車輛不需要插電，并且當前型號加滿一罐后行駛范圍超過300英里。它們的噴嘴幾乎和傳統(tǒng)的燃氣和柴油車一樣快。雖然燃料電池汽車本身只從排氣管中排出水蒸氣，但憂慮的科學家聯盟指出，生產氫氣可能會導致污染。盡管可再生的氫氣來源(如農業(yè)和廢料場)正在增加，但大部分用于燃料的氫氣來自傳統(tǒng)的天然氣開采。盡管如此，這些影響仍然低于汽油驅動汽車。

氫能已經面市多年，但產能極其有限。加利福尼亞目前有39個公共加氫站(另有25個在開發(fā)中)，還有2個在夏威夷。現在東海岸正在建設自己的基礎設施。少數加氫站已經建成并投入運營，還有更多加氫站在紐約、新澤西、馬薩諸塞州、康涅狄格州和羅德島州正在建設中。

商業(yè)成功，消費者挑戰(zhàn)

氫在商業(yè)市場中更為成熟。在美國40多個州的倉庫和配送中心，運營著超過23,000臺燃料電池驅動的叉車，包括亞馬遜和沃爾瑪工廠。俄亥俄州、密歇根州、伊利諾伊州和馬薩諸塞州以及加利福尼亞州都在使用或計劃使用數十種燃料電池公共汽車。

消費者加氫站在全世界范圍內不斷增加。豐田和本田正在與魁北克政府合作，今年在蒙特利爾建設氫能基礎設施，甚至石油資源豐富的沙特阿拉伯也正在建設首個加氫站。

豐田是全球第二大汽車制造商，也是美國氫燃料電池汽車消費市場中最大的參與者。自2015年秋季推出以來，其Mirai(一款氫燃料電池家用汽車)已經找到了5,000名買家。豐田環(huán)境和先進技術集團的發(fā)言人RussKoble表示，隨著更多加氫站開放，該公司預計銷量將會增加。

“豐田長期以來一直認為氫燃料電池技術可以成為廣泛車型的零排放解決方案。”他說。

豐田表示，氫燃料電池技術的可擴展性還促進了兩項在加州進行的可行性研究的申請，這兩項研究涉及特斯拉感興趣的另一個領域：半掛車。

本田也對氫氣作出了嚴肅承諾。本田發(fā)言人NatalieKumaratne說，目前美國有近1,100輛本田Clarity燃料電池汽車在路上行駛。本田僅在加利福尼亞州提供Clarity燃料電池出租-它提供電池電力和混合動力版本的汽車出租或出售。在2018年銷售或租賃的20,174輛Clarity中，有624輛是燃料電池型，948輛是電池電力型，18,602輛是插電式混合動力車。

本田和豐田已與殼牌石油的一家子公司合作，在加利福尼亞州建立新的加氫站。Kumaratne說，到目前為止已經建成了兩座，其中五座正在建設中。該公司正倡導在美國東北部設立加氫站，其中有幾個正在開發(fā)中。“與其他氫燃料電池制造商和行業(yè)影響者合作是有道理的。我們都有參與其中的權利。”她說。

現代汽車目前在美國的道路上擁有220輛氫燃料電池汽車，銷量也在增長。“我們預計東北地區(qū)將成為氫能基礎設施增長的下一個大區(qū)域。”韓國制造商產品和先進動力總成集團發(fā)言人德里克·喬伊斯表示。該公司剛剛向美國推出了Nexo。美國環(huán)保署(EPA)對這款中型跨界車的行駛里程進行了評估，認為其最高可達380英里，比市場上任何一款電池驅動的電動汽車里程都要長。

截至2月1日，僅有6,000多輛燃料電池電動汽車在美國銷售和出租，是第二大市場日本的兩倍。

馬斯克批氫燃料電池'蠢不可及'

特斯拉的聯合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)認為氫燃料電池“蠢得令人難以置信”，這并不是他對該技術的唯一負面看法。他稱這種電池為“傻瓜”，是“一堆垃圾”，并在多年前的年會上告訴特斯拉股東“根本不可能成功”。

馬斯克在2017年找到了令人驚訝的支持來源，當時負責Mirai的首席工程師YoshikazuTanaka告訴路透社，“埃隆·馬斯克是對的，直接給電動汽車充電更好。”但豐田高管補充說，氫氣是汽油的可行替代品。豐田董事長TakeshiUchiyamada在2017年的東京車展上告訴路透社，“我們并不認為電動汽車(電池驅動的電動汽車)和氫動力汽車之間存在敵對的‘零和’關系。”我們不會放棄氫電力燃料電池技術。”

整個汽車行業(yè)并沒有接受馬斯克對未來要么屬于電池要么希望破裂。2017年畢馬威會計師事務所對1000名高級汽車高管進行的一項調查顯示，他們認為氫燃料電池的長期未來比電動汽車更好，并將代表“真正的突破”(78%)，汽車業(yè)高管們指出，加氫的時間很短。僅僅幾分鐘就是一個主要優(yōu)勢。22%的人告訴畢馬威，基礎設施的挑戰(zhàn)將導致電池驅動的電動汽車市場的崩潰。

在加利福尼亞州，關于政府為刺激燃料電池市場提供的補貼，以及通過對加氫站的有限使用和利潤缺乏，來判斷投資的回報仍在爭論中。加州致力于前州長杰里·布朗(JerryBrown)開始的為可再生能源項目提供資金的努力，其中包括一項9億美元的零排放汽車計劃，以及到2025年為電動汽車充電基礎設施提供資金，其中包括200個加氫站。

通用汽車還沒有為消費者市場發(fā)布燃料電池汽車，但它與本田合資在密歇根工廠生產燃料電池堆，該交易始于2013年，并于2017年擴大，當時兩家公司都說密歇根工廠可以在2020年開始生產汽車，該工廠正建造燃料堆。

福特已經嘗試過Focus和Fusion車型的燃料電池版本以及Edge跨界車，但是沒有提供任何此類車輛出售。

“隨著可再生能源份額穩(wěn)步增長，氫燃料電池可能在未來發(fā)揮作用。”福特發(fā)言人表示，“然而，就廣泛的市場推出而言，電池目前比燃料電池處于優(yōu)勢地位，尤其是因為成本情況和可用的基礎設施。我們的工作將繼續(xù)關注電氣化，因為我們監(jiān)測氫氣的進展。我們目前沒有提供氫燃料電池汽車的計劃。”

菲亞特克萊斯勒公司在美國沒有銷售燃料電池汽車，但15年來它一直支持由英國蘭開斯特大學物理化學系主任大衛(wèi)·安東內利教授領導的研究，這可能會降低該技術的成本。他的團隊正在使用一種材料，使燃料箱比現有的氫燃料技術以及電池驅動的汽車更小、更便宜，能量更密集。

“制造我們材料的成本是如此之低，它可以存儲的能量密度比鋰離子電池高得多，我們可以看到氫燃料電池系統(tǒng)的成本比鋰離子電池低四倍，且可以提供更長的行使范圍。”安東內利說。該技術已被授權給由安東內利設立的名為Kubagen的營利性公司。

汽車型號和加氫價格仍然是大問題

安全是一個問題，因為氫是易燃的，但汽油和鋰離子電池也是如此。用于加油站的氫氣運輸帶來了額外的安全風險，工作站使用傳感器監(jiān)測泄漏情況。加利福尼亞州沒有發(fā)生過嚴重事故，工業(yè)部門幾十年來一直在運輸氫氣。

根據美國國家消防協(xié)會的說法，替代燃料汽車，包括氫燃料電池和電池供電的電動汽車，并不會比傳統(tǒng)內燃機更危險。NFPA的統(tǒng)計數據顯示，美國大約每3分鐘發(fā)生一次內燃機車輛著火。

然而，最大的障礙可能是成本。

加利福尼亞氫燃料的平均價格約為16美元/千克-汽油按加侖(體積)出售，氫氣按公斤(重量)出售。換句話說，1加侖汽油的能量與1千克氫的能量大致相同。大多數燃料電池電動汽車攜帶大約5千克到6千克的氫氣，但油箱裝滿同等汽車之下，行駛距離是現代內燃機車的兩倍，每加侖汽油相當于5美元到6美元之間。

根據美國環(huán)保署的數據，現在氫燃料電池汽車的平均行駛里程在312英里到380英里之間。他們將花費大約80美元把空的油箱加滿(大多數司機在加油之前不會讓油箱倒空，所以最后加油需要55美元到65美元)。這筆費用目前由汽車制造商支付，他們向租賃人提供為期三年的預付卡，最高可達1.5萬美元。在美國汽油價格最高的加州，給一輛傳統(tǒng)汽車加滿一個大油箱可能需要40美元甚至更多。

KelleyBlueBook估計豐田Mirai、HondaClarity燃料電池和現代Nexo的年燃料成本為4,495美元，是天然氣替代品成本的三到四倍。

“我們認識到汽車制造商無法繼續(xù)為燃料付費，我們看到了實現這一目標的視線，但這是一場累積游戲，我們需要達到臨界質量。”ShaneStephens說道，他是FirstElementFuel公司首席執(zhí)行官兼首席開發(fā)官。該公司在加利福尼亞州的39個加氫站中運行19個，并且正在開發(fā)該州25個額外站點中的12個。其公司的近期目標是10美元/千克，相當于大約4美元/加侖的天然氣。斯蒂芬斯說：“這是一個不錯的近期可接受的數字，可以在未來三到五年內達到，讓人們擺脫汽車補貼燃料的困擾。”

最大的問題是：汽車仍然很昂貴。例如，Nexo是在美國銷售最昂貴的現代汽車，起價為59,345美元(該品牌同等尺寸的SantaFe起價為24,250美元)。豐田Mirai和本田Clarity燃料電池車型的價格在59,000美元左右。購買這些汽車有資格獲得政府退稅-在加利福尼亞州可獲得5,000美元的退稅。

租賃一直是燃料電池和電池電動汽車消費者的熱門選擇，因為這項技術是新技術，而且隨著技術的進步和效率的提高，早期用戶在很長一段時間內不希望被束縛在現有的車型中。

與任何新技術一樣，如果市場增長并且實現制造和基礎設施的規(guī)模經濟，燃料電池成本應該降低。“本田長期致力于氫燃料，但你不能在沒有基礎設施的情況下出售汽車。”Kumaratne。

Stephens表示，如果加利福尼亞的市場能夠達到“幾十萬輛汽車”，那么它與汽油相比具有成本競爭力。這代表了迄今為止售出的6000輛汽車的大幅增長，但大多數新的汽車市場都是以限量生產開始的。豐田已表示計劃到2021年將Mirai產量從每年的3,000輛增加到30,000輛。“這是一個十倍的增長。”

“幾十萬輛汽車在加利福尼亞州并不遙遠。而這只是豐田汽車。”Stephens說，“這不是為了補貼整個基礎設施的增長，而只是幫助我們克服即將到來的困難。如果我們得到幾十萬輛汽車，我們就可以真正開始落實政府補貼并實現自我維持。”