由于燃油汽車的種種弊端，新能源汽車在全球范圍內(nèi)興起，尤其是混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車，通過(guò)二次電池儲(chǔ)存電能，通過(guò)電力推動(dòng)汽車的形式，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車具有更搞笑、更安靜及環(huán)保等特點(diǎn)，但其最大的技術(shù)難題也在于電池的應(yīng)用，鋰電池壽命短，重量大，能量密度低等缺點(diǎn)限制了電池電動(dòng)汽車作為燃油汽車的替代最優(yōu)方案。

當(dāng)面對(duì)電池電動(dòng)汽車問(wèn)題時(shí)，人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向了通過(guò)更換電池和使用燃料電池作為主要電源的方案，發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的效能對(duì)車輛的使用可能更具吸引力。燃料電池是將各種燃料（特別是氫）轉(zhuǎn)化為清潔、高效、可靠的能源的最有效的方法。越來(lái)越多的全球公司正在投資燃料電池技術(shù)。

隨著燃料電池供應(yīng)鏈的完善和技術(shù)的突破，我們將可以看到燃料電池乘用車的大規(guī)模生產(chǎn)。燃料電池產(chǎn)業(yè)正日益適應(yīng)全球的成功。

燃料電池是一種開(kāi)放式的熱力學(xué)系統(tǒng)。燃料電池利用電化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)氫氣通過(guò)燃料電池組，燃料電池組將純氫與大氣中的氧氣混合，產(chǎn)生電流。然后這些電能驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪子的電動(dòng)機(jī)。

燃料電池汽車使用氫氣為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。由于燃料電池汽車完全由電力驅(qū)動(dòng)，因此也被認(rèn)為是電動(dòng)汽車，其續(xù)航里程和加油量與傳統(tǒng)汽車和卡車相當(dāng)。

燃料電池汽車不會(huì)造成傳統(tǒng)汽車的尾氣污染，因?yàn)樗鼈儗錃廪D(zhuǎn)化為電能，只產(chǎn)生水和熱量作為副產(chǎn)品。雖然生產(chǎn)氫氣的過(guò)程會(huì)導(dǎo)致部分污染；但是即使燃料是由污染源天然氣生產(chǎn)獲得，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，排放量也可以減少30%以上。

去年，梅賽德斯-奔馳在法蘭克福車展上推出了GLCF-CellEQ電源。這是一個(gè)插入式混合動(dòng)力車，它沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)。它是一款使用氫燃料電池的SUV，在此之前還沒(méi)有其他氫動(dòng)力汽車提供這種插入式燃料電池動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。這臺(tái)單電機(jī)的額定功率為197馬力，扭矩為258磅英尺，最高時(shí)速為100英里。

GLC的昂貴動(dòng)力系統(tǒng)有了很多進(jìn)展，可以預(yù)期在未來(lái)幾年內(nèi)它將以低成本少量生產(chǎn)。梅賽德斯-奔馳（Mercedes-Benz）幾十年來(lái)一直在研究開(kāi)發(fā)這種氫燃料電池技術(shù)。

GLCF-Cell可以在家里或公共充電站充電，以防氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施在某些地區(qū)稀少。豐田、戴姆勒和寶馬的燃料電池技術(shù)在全球13家公司中處于領(lǐng)先地位，在未來(lái)10年內(nèi)投資額也會(huì)超過(guò)100億美元用于開(kāi)發(fā)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。

給燃料電池汽車加氫類似于給傳統(tǒng)汽車或卡車加油。燃料電池汽車的行駛里程約為200-300英里。電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車需要通過(guò)插入式充電；而集中加油和更長(zhǎng)的行駛里程使燃料電池特別適合長(zhǎng)途行駛的大型車輛，或家中沒(méi)有插入式充電通道的駕駛員。

內(nèi)部看起來(lái)這種車就像一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的汽油GLC，這是一款在北美最受歡迎的豪華品牌。相比起來(lái)，燃料電池汽車的儀表板會(huì)更大，帶有12.3英寸的數(shù)字顯示屏，中央顯示屏的尺寸為10.25英寸。該菜單提供充電站和氫燃料站的位置信息。

豐田Mirai售價(jià)57500美元，僅在加利福尼亞州有銷售。它的續(xù)航里程為312英里。豐田公司在Mirai車上安裝了多專利碳纖維包裹聚合物內(nèi)襯油箱等安全裝置，這些油箱采用三層結(jié)構(gòu)，吸收了5倍于鋼鐵的撞擊能量。在發(fā)生事故的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉儲(chǔ)罐的氫氣輸出閥，防止氫氣流向儲(chǔ)罐外損傷系統(tǒng)。由于氫比空氣輕，一旦系統(tǒng)發(fā)生泄漏，它就會(huì)迅速擴(kuò)散。

Mirai的特殊框架旨在有效地分配碰撞力。如果汽車發(fā)生碰撞，撞擊力將分布在客艙、燃料電池組和氫罐周圍。

燃料電池中的氫不是自然產(chǎn)生的，它需要被被分離出來(lái)，然后在燃料箱中被壓縮，再與燃料電池堆中的氧氣混合，產(chǎn)生電力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。

傳統(tǒng)的制氫方法包括將其與天然氣分離；但很多企業(yè)與機(jī)構(gòu)正在努力從生物質(zhì)中獲取低成本的氫氣，這一過(guò)程將有可能將氫的生命周期排放量從120g/km降低到約60g/km二氧化碳。這將低于電動(dòng)汽車所能達(dá)到的水平。

據(jù)估計(jì)，燃料電池電動(dòng)汽車一次加油大約需要50-60美元，才能保證Mirai312英里的行程。

當(dāng)然，目前尚不能根據(jù)市場(chǎng)情況定論，究竟哪種車適合或者最終勝出，無(wú)論是純電動(dòng)汽車還是氫燃料汽車。

日本正試圖在2020年前將4萬(wàn)輛燃料電池汽車投入使用。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，日本需要建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的氫燃料站網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，還需要大量的投入。每個(gè)計(jì)劃引進(jìn)氫燃料汽車的國(guó)家都需要配備這種基礎(chǔ)設(shè)施。這種基礎(chǔ)設(shè)施價(jià)格昂貴，整個(gè)美國(guó)也只有40個(gè)加氫站，主要集中在加州，因此基礎(chǔ)設(shè)施缺乏將不利于氫燃料汽車的普及。